Inondations dans le Midwest, déclenchée par un intense « cyclone à la bombe », " a dévasté des parties de la région, qui a été en proie à des inondations au cours des dernières décennies.

Les inondations sont déclenchées par des événements de précipitations extrêmes, souvent combiné avec les conditions du sol, comme un sol saturé ou gelé, qui rendent plus difficile pour l'eau de s'infiltrer dans le sol, ce qui augmente le ruissellement.

Le réchauffement climatique a le potentiel d'intensifier le cycle de l'eau de la Terre, ce qui modifiera la quantité, la fréquence, l'intensité et la durée des pluies et des chutes de neige. Comme mes recherches et mes travaux par d'autres l'ont montré, tous ces changements augmentent le risque d'inondations pour les États du Midwest.

Un Midwest plus humide

Il existe un fort consensus parmi les scientifiques sur le fait que le changement climatique rendra de nombreuses régions du monde plus humides. Cela se produit parce que des températures plus élevées augmentent la vitesse à laquelle l'humidité s'évapore de la surface de la Terre, et l'air plus chaud retient plus d'humidité que l'air frais. Pour chaque degré Celsius de réchauffement, la capacité de rétention d'humidité de l'atmosphère augmente d'environ 7 pour cent, basé sur des lois bien établies de la physique.

Au fur et à mesure que l'air devient plus humide, nous pouvons nous attendre à plus de précipitations – mais l'augmentation n'est pas uniforme. En supposant que la configuration des vents ne change pas de manière significative, plus d'humidité sera transportée dans certaines régions sous l'influence des traces de tempête. Cela signifie que les zones touchées par les tempêtes sont susceptibles de connaître des augmentations plus importantes que la moyenne des précipitations et des risques d'inondation, tandis que les zones situées loin des trajectoires des tempêtes sont susceptibles d'avoir moins de précipitations et un plus grand risque de sécheresse.

Le Midwest américain est situé dans une zone de convergence où les vents dominants soufflant de l'est et de l'ouest se rencontrent. Le courant-jet polaire souffle d'ouest en est le long de la frontière entre l'air chaud et l'air froid et apporte régulièrement des tempêtes, particulièrement pendant les saisons froides.

En utilisant les données du U.S. Historical Climatology Network, J'ai montré que de 1951 à 2013, les précipitations moyennes pour les États-Unis ont augmenté de 1,6 pour cent par décennie. Dans le Midwest, cependant, il a augmenté d'environ 2,1 pour cent par décennie, et les précipitations hivernales ont augmenté de 3,7 pour cent par décennie. Environ la moitié de cette croissance a été causée par des tempêtes plus fréquentes, et l'autre moitié peut être attribuée à une augmentation de l'intensité des tempêtes.

J'ai également utilisé des modèles climatiques régionaux à haute résolution pour simuler les futurs changements climatiques dans le Midwest pour la période 2040-2070 par rapport à 1970-2000. Dans cette étude, j'ai découvert que les précipitations moyennes dans la région devraient augmenter de 8 pour cent d'ici le milieu du siècle, et les précipitations hivernales devraient augmenter jusqu'à 12 pour cent. La partie nord de la région pourrait connaître une augmentation encore plus importante, probablement en raison d'une plus grande évaporation des Grands Lacs résultant de températures plus élevées et d'une moindre couverture de glace en hiver à mesure que la région se réchauffe.

Temps plus orageux

Avec plus d'humidité dans l'atmosphère, les systèmes orageux sont susceptibles de produire des précipitations plus abondantes. L'augmentation de l'humidité dans l'atmosphère augmente également la chaleur latente – la chaleur dégagée par la vapeur d'eau lorsqu'elle se condense en gouttes liquides dans l'air. Cette chaleur fournit plus d'énergie pour augmenter l'intensité des tempêtes.

Ces facteurs signifient que le changement climatique est susceptible de provoquer une augmentation disproportionnée des événements de fortes précipitations dans le Midwest, une tendance qui est déjà apparente lorsque l'on examine les données climatiques historiques. De 1951 à 2013, mon étude a révélé que les précipitations légères et modérées dans le Midwest augmentaient d'environ 1 % par décennie, tandis que les fortes précipitations ont augmenté de 4,4 pour cent par décennie.

Les précipitations moyennes pour la région devraient augmenter d'environ 8 pour cent d'ici le milieu du siècle, mais les fortes tempêtes – celles d'une ampleur susceptible de ne se produire qu'une fois tous les 25 ans – devraient augmenter de 20 %.

Des inondations plus fréquentes

Tous ces changements modifieront considérablement l'hydrologie des crues. Une étude de 2015 qui a examiné les données de débit de 774 stations de jaugeage des cours d'eau de l'US Geological Survey dans le Midwest de 1962 à 2011 a révélé que 34 pour cent des stations présentaient une augmentation significative de la fréquence des inondations. L'augmentation la plus prononcée s'est produite au printemps pour les inondations associées à la fonte des neiges, pluie tombant sur sol gelé et pluie sur neige. En plus d'augmenter les précipitations, cette analyse a montré que la fonte des neiges plus tôt et les changements dans le rapport pluie-neige causés par des températures plus élevées sont également à l'origine de la forte augmentation des inondations printanières dans le Midwest.

Une autre étude a projeté des changements dans les inondations dues au changement climatique et a calculé à quelle fréquence une crue centennale moyenne du 20e siècle - c'est-à-dire, assez grand pour avoir seulement 1 % de chances de se produire au cours d'une année donnée, ou une fois par siècle – est susceptible de se reproduire au 21e siècle. Pour la plupart du Midwest, les auteurs ont estimé que la probabilité de telles inondations était susceptible de doubler au 21ème siècle, de sorte que ce qui était autrefois une crue centennale peut se produire en moyenne tous les 50 ans.

Une troisième étude, publié en 2016, ont examiné comment le changement climatique pourrait modifier le débit des cours d'eau dans le nord-est et le Midwest. L'ampleur et le moment de l'écoulement peuvent affecter l'approvisionnement et la qualité de l'eau, les systèmes d'infrastructure et la vie aquatique. Cette étude a révélé qu'au cours de ce siècle, les niveaux de débit de pointe moyens sur 100 ans sur trois jours étaient susceptibles d'augmenter de 10 à 20 pour cent pour la région du Midwest.

Pendant ce temps, les gens du Nebraska, Iowa, Wisconsin, Le Minnesota et le Dakota du Sud touchés par la dernière tempête évaluent les dégâts. La NOAA a prévu plus tôt ce mois-ci que les inondations historiques seront suivies de plus de pluie et d'inondations ce printemps. Les eaux de crue actuelles devraient rester pendant des mois.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.