Une étude récente de la NASA et de plusieurs partenaires a estimé, pour la première fois, l'impact global des rivières atmosphériques sur les inondations et les sécheresses, ainsi que le nombre de personnes affectées par ces phénomènes atmosphériques.

Les rivières atmosphériques sont relativement longues, étroit, des jets d'air de courte durée qui transportent de la vapeur d'eau à travers des portions importantes des océans des latitudes moyennes de la Terre, sur les continents et dans les régions polaires de la Terre.

Des études antérieures ont reconnu que les rivières atmosphériques peuvent avoir des effets profonds sur les précipitations, les inondations et le manteau neigeux sur les terres—collectivement appelés hydrologie—mais ces études étaient limitées à des régions très spécifiques. La nouvelle étude est une première tentative pour déterminer dans quelle mesure les rivières atmosphériques affectent l'hydrologie mondiale.

Comme les cyclones tropicaux, Les rivières atmosphériques sont une forme de conditions météorologiques extrêmes qui affectent de nombreuses régions du globe. La nouvelle étude estime de façon prudente que, en moyenne, au moins 300 millions de personnes dans le monde sont exposées chaque année à des inondations et des sécheresses liées aux rivières atmosphériques. Et tandis que le pourcentage de la population de la Terre touchée par les tempêtes atmosphériques fluviales est relativement faible, leurs effets sont assez importants.

Les auteurs de l'étude ont constaté qu'à l'échelle mondiale, les précipitations des rivières atmosphériques contribuent à 22 pour cent de l'eau totale qui s'écoule sur les surfaces terrestres de la Terre. Dans certaines régions, telles que les côtes ouest et est de l'Amérique du Nord ; Asie du sud est; et la Nouvelle-Zélande—cette contribution peut dépasser 50 pour cent. Ces impacts proviennent d'une poignée de tempêtes de rivière atmosphériques chaque année. Autour du monde, là où leur influence est la plus forte, les rivières atmosphériques rendent les inondations et les sécheresses beaucoup plus probables, augmentant la fréquence des inondations de 80 pour cent dans ces régions, tandis que leur absence peut augmenter la fréquence des sécheresses jusqu'à 90 pour cent.

Les recherches antérieures sur les rivières atmosphériques se sont concentrées en grande partie sur deux types d'impacts de ces systèmes. D'abord, les premières études dans les années 1990 ont noté que ces tempêtes sont responsables de la grande majorité de la vapeur d'eau transportée vers les plus hautes latitudes de la Terre, contribuer à façonner le climat et le cycle de l'eau des régions polaires. Seconde, la plupart des études atmosphériques sur les rivières au cours de la dernière décennie se sont principalement concentrées sur les impacts qu'elles ont sur l'ouest de l'Amérique du Nord et l'Europe occidentale. Les études ont révélé que les rivières atmosphériques sont responsables de la plupart des inondations, ainsi que les reprises après la sécheresse, dans ces régions, et aussi que seulement une douzaine de tempêtes font chuter 40 pour cent de l'approvisionnement annuel en eau de la Californie.

"Ce nouveau travail quantifie les impacts potentiels des rivières atmosphériques sur d'importantes quantités d'eau douce, comme le manteau neigeux, l'humidité des sols et la survenue de sécheresses et d'inondations à travers le monde, " a déclaré Duane Waliser, co-auteur de l'étude, scientifique en chef de la Direction des sciences et technologies de la Terre au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie. "Les résultats fournissent une impulsion supplémentaire pour envisager des améliorations à nos systèmes d'observation et de modélisation qui sont utilisés pour prévoir les rivières atmosphériques."

Pour cette recherche, les scientifiques ont utilisé une base de données de rivières atmosphériques (développée précédemment par les co-auteurs de l'étude) pour modéliser la quantité d'eau que ces jets chargés d'humidité contribuent aux variations du débit des cours d'eau, l'humidité du sol et le manteau neigeux. Prochain, ils ont identifié des régions où les rivières atmosphériques jouent un rôle majeur dans l'influence des inondations et des sécheresses. Ils ont ensuite calculé le nombre de personnes exposées à ces aléas hydrologiques dus aux rivières atmosphériques.

« En intégrant des données démographiques dans notre étude, nous avons trouvé que, au niveau mondial, un grand nombre de personnes sont exposées aux aléas liés aux rivières atmosphériques, " a déclaré l'auteur principal de l'étude, Homero Paltan. (Paltan est actuellement un étudiant diplômé à l'Université d'Oxford en Angleterre, mais a commencé à travailler sur l'étude lors d'un stage d'été au JPL en 2016.) "Ils ont un impact considérable que nous commençons seulement à comprendre et à mesurer."

Alors que de nombreuses régions subissent des sécheresses ou des inondations comme impacts des rivières atmosphériques, Paltan a dit, à certains endroits, les rivières peuvent apporter ces deux dangers. Par exemple, personnes de la péninsule ibérique (en Espagne et au Portugal), nord de l'Iran, la vallée du fleuve Jaune en Chine, et des régions d'Australie et de Nouvelle-Zélande pourraient être exposées à des sécheresses comme celle que la Californie a récemment connue. "Mais en même temps, dans ces régions et dans d'autres du monde, les rivières atmosphériques représentent également une source majeure de risque d'inondation.

La recherche a été publiée en ligne récemment par la revue Lettres de recherche géophysique .