Carte du haut :Distribution spatiale des précipitations moyennes annuelles en moyenne de 1979 à 2008. En bas :Série chronologique de l'anomalie des précipitations moyennes annuelles par rapport à la climatologie 1971-2000 sur la région du Sahel en Afrique. Crédit :En haut :Crédit :Ensemble de données du Global Precipitation Climatology Project (GPCP). En bas :Ensemble de données du Réseau mondial de climatologie historique (GHCN). Image de fond :Sécheresse - George Safonov
Dans une nouvelle étude, les scientifiques ont découvert que les particules d'aérosol libérées dans l'atmosphère par la combustion de combustibles fossiles sont l'un des principaux moteurs des changements dans les régimes de précipitations à travers le monde.
Les résultats des simulations de modèle de système climatique menées par les chercheurs Brian Soden et Eui-Seok Chung de la Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science de l'Université de Miami (UM) ont révélé que les changements dans les nuages, en raison de leur interaction avec ces aérosols artificiels dans l'atmosphère, entraînent des changements à grande échelle des précipitations et de la température sur Terre.
On pense qu'un déplacement vers le sud de la ceinture des pluies tropicales est la principale cause des graves sécheresses rencontrées dans de grandes parties de l'Afrique et de l'Amérique du Sud au cours de la seconde moitié du 20e siècle, qui ont causé des impacts significatifs sur les communautés locales et la disponibilité de l'eau dans ces régions.
En utilisant plusieurs projections de modèles climatiques, les chercheurs ont mesuré les effets des aérosols artificiels sur les changements de précipitations aux 20e et 21e siècles pour découvrir que lorsque seuls les gaz à effet de serre ou les forces climatiques naturelles sont pris en compte, les modèles climatiques ne sont pas en mesure de saisir le déplacement vers le sud de la ceinture des pluies tropicales. L'analyse suggère que les aérosols artificiels sont le principal moteur du déplacement vers le sud observé dans les modèles de précipitations tout au long de la seconde moitié du 20e siècle.
"Notre analyse a montré que les interactions entre les particules d'aérosol et les nuages ont provoqué des changements à grande échelle dans les précipitations au cours de la seconde moitié du 20e siècle, et jouera un rôle clé dans la régulation des futurs changements dans les régimes de précipitations tropicales, " a déclaré Chung, scientifique de l'atmosphère de l'UM Rosenstiel School, l'auteur principal de l'étude.
Les changements dans les propriétés radiatives des nuages dus à l'augmentation de ces particules artificielles dans l'atmosphère entraînent des changements à grande échelle dans la circulation atmosphérique qui déterminent le climat régional et les précipitations, disent les chercheurs.
"Les changements induits par l'homme dans les précipitations peuvent avoir des implications substantielles pour la société et l'environnement en affectant la disponibilité de l'eau, " dit Soden, professeur de sciences de l'atmosphère à l'UM Rosenstiel School et auteur principal de l'étude. "Notre travail aide à comprendre les mécanismes qui entraînent des changements à grande échelle dans les précipitations afin de mieux prédire comment le climat changera à l'avenir."
Les modèles utilisés par les chercheurs ont également révélé que le plus grand changement dans les régimes de précipitations se produira sur les tropiques plutôt que dans l'hémisphère nord des latitudes moyennes, la plus grande région source de ces aérosols industriels artificiels.
Comprendre ces interactions aérosols-nuages est nécessaire pour mieux modéliser les futurs changements des précipitations tropicales dans le monde.
L'étude, intitulé « Changements climatiques hémisphériques induits par les interactions anthropiques aérosols-nuages », a été publié en ligne le 17 juillet dans la revue Géosciences de la nature .