Une nouvelle étude suggère que la plupart des modèles climatiques mondiaux pourraient sous-estimer la quantité de pluie qui tombera dans les régions tropicales de la Terre alors que notre planète continue de se réchauffer. C'est parce que ces modèles sous-estiment les diminutions des nuages ​​​​élevés au-dessus des tropiques observées dans les récentes observations de la NASA, selon les recherches menées par le scientifique Hui Su du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie.

Attendez une minute :comment moins de nuages ​​peut-il entraîner plus de précipitations ? Globalement, les précipitations ne sont pas seulement liées aux nuages ​​disponibles pour faire de la pluie, mais aussi au « budget énergétique » de la Terre, c'est-à-dire l'énergie entrante du soleil par rapport à l'énergie thermique sortante. Les nuages ​​​​tropicaux de haute altitude piègent la chaleur dans l'atmosphère. S'il y a moins de ces nuages ​​à l'avenir, l'atmosphère tropicale se rafraîchira. À en juger par les changements observés dans les nuages ​​au cours des dernières décennies, il semble que l'atmosphère créerait moins de nuages ​​élevés en réponse au réchauffement de la surface. Cela augmenterait également les précipitations tropicales, qui réchaufferait l'air pour équilibrer le refroidissement dû au fort rétrécissement des nuages.

Les précipitations qui réchauffent l'air semblent également contre-intuitives :les gens sont habitués à la pluie qui refroidit l'air autour d'eux, ne le réchauffant pas. Plusieurs miles dans l'atmosphère, cependant, un processus différent prévaut. Lorsque l'eau s'évapore en vapeur d'eau ici à la surface de la Terre et monte dans l'atmosphère, il emporte avec lui l'énergie thermique qui l'a fait s'évaporer. Dans la haute atmosphère froide, lorsque la vapeur d'eau se condense en gouttelettes liquides ou en particules de glace, il libère sa chaleur et réchauffe l'atmosphère.

La nouvelle étude est publiée dans la revue Communication Nature . Il met la diminution de la couverture nuageuse tropicale élevée dans son contexte comme l'un des résultats d'un changement à l'échelle de la planète dans les flux d'air à grande échelle qui se produit à mesure que la température de surface de la Terre se réchauffe. Ces écoulements à grande échelle sont appelés circulation générale atmosphérique, et ils comprennent une large zone d'air ascendant centrée sur l'équateur. Les observations des 30 à 40 dernières années ont montré que cette zone se rétrécit à mesure que le climat se réchauffe, provoquant la diminution des nuages ​​hauts.

Su et ses collègues du JPL et de quatre universités ont comparé les données climatiques des dernières décennies avec 23 simulations de modèles climatiques de la même période. Les modélisateurs climatiques utilisent des simulations rétrospectives comme celles-ci pour vérifier dans quelle mesure leurs modèles numériques sont capables de reproduire les observations. Pour les données, l'équipe a utilisé des observations du rayonnement thermique sortant des nuages ​​spatiaux de la NASA et du système d'énergie radiante de la Terre (CERES) et d'autres instruments satellitaires, ainsi que des observations au sol.

L'équipe de Su a découvert que la plupart des modèles climatiques sous-estimaient le taux d'augmentation des précipitations pour chaque degré de réchauffement de surface qui s'est produit au cours des dernières décennies. Les modèles les plus proches des observations correspondantes des nuages ​​dans le climat actuel ont montré une augmentation des précipitations plus importante pour l'avenir que les autres modèles.

Su a déclaré qu'en retraçant le problème de sous-estimation aux lacunes des modèles dans la représentation des nuages ​​​​tropicaux élevés et de la circulation générale atmosphérique, "Cette étude fournit une voie pour améliorer les prédictions des futurs changements de précipitations."