On dit les jours d'été collants :"Ce n'est pas la chaleur, c'est l'humidité. » Cela est vrai aussi en hiver, et pourrait détenir la clé de l'avenir du manteau neigeux et des ressources en eau de l'Ouest américain.

Dans une nouvelle étude publiée aujourd'hui dans Actes de l'Académie nationale des sciences , Le professeur Paul Brooks de l'Université de l'Utah et le professeur Adrian Harpold de l'Université du Nevada à Reno montrent que les changements d'humidité peuvent déterminer comment la contribution du manteau neigeux aux cours d'eau, les lacs et les eaux souterraines changent à mesure que le climat se réchauffe. Étonnamment, nuageux, les jours d'hiver gris et humides peuvent en fait accélérer le réchauffement du manteau neigeux, augmenter la probabilité de fonte pendant les mois d'hiver lorsque le manteau neigeux devrait augmenter, rapportent les auteurs. En revanche, sous un ciel clair et une faible humidité, la neige peut devenir plus froide que l'air, préserver le manteau neigeux jusqu'au printemps.

Changement climatique, ils disent, peut augmenter l'humidité hivernale dans certaines régions et diminuer dans d'autres.

"Cela signifie que les tendances et les modèles d'humidité seront très importants pour l'avenir de la neige, " dit Harpold.

Où est passée la neige ?

Brooks dit que les chercheurs savaient qu'un changement climatique pourrait avoir des impacts majeurs sur les ressources en eau dérivées de la fonte des neiges. "Mais il n'a pas été clair jusqu'à présent, " il dit, "Pourquoi certaines zones semblent être beaucoup plus sensibles au changement alors que d'autres semblent résilientes."

Les chercheurs ont évalué différents mécanismes qui pourraient expliquer la diminution du manteau neigeux dans un monde qui se réchauffe :début plus précoce de la fonte des neiges, un changement dans les taux de fonte et le passage de la neige à la pluie dans certaines conditions. Mais même ces explications ne s'appliquaient pas largement aux environnements à travers l'Occident, amenant Harpold et Brooks à examiner des principes plus fondamentaux de la fonte des neiges.

Allez avec le flux de chaleur

Les scientifiques savent qu'il existe différentes formes d'énergie, y compris la chaleur sensible (que nous mesurons comme température), énergie rayonnante (comme ce que nous ressentons du soleil), et la chaleur latente. La chaleur latente est plus discrète - elle est libérée et absorbée lorsque l'eau change de phase, par exemple entre la glace et l'eau liquide. Vous ressentez la puissance de la chaleur latente par une journée d'été en sueur. Alors que la sueur sur ta peau s'évapore, il absorbe de la chaleur lors du passage de l'eau liquide à la vapeur d'eau, vous rafraîchir dans le processus.

Alors, comment cela s'applique-t-il à la fonte des neiges? Le blanc brillant de la neige résulte des cristaux de neige reflétant le rayonnement solaire entrant. Cela minimise l'apport d'énergie à la neige, et conduit également aux coups de soleil si fréquents lors des journées ensoleillées d'hiver. La structure moléculaire des cristaux de neige renvoie également de l'énergie dans le ciel les nuits claires, ce qui sert à refroidir le manteau neigeux. Aussi, la neige les jours secs peut "sublimer, " ou passer directement d'un solide à la vapeur. Ce processus, tout comme l'évaporation, absorbe la chaleur et refroidit davantage la neige.

"C'est l'une des raisons pour lesquelles skier dans l'Utah, Colorado, Le Nouveau-Mexique ou la Sierra orientale peuvent être si amusants !", déclare Brooks. "La neige reste froide, sèche et poudreuse, tandis que le soleil nous réchauffe pendant que nous skions ou nous asseyons sur une terrasse et admirons la vue, surtout si nous portons des couleurs sombres."

Nuageux, les jours humides inversent le refroidissement du rayonnement et de la sublimation - la couverture nuageuse empêche la neige d'émettre de l'énergie, et la condensation de la vapeur d'eau sur la neige dégage de la chaleur latente, réchauffer la neige. C'est pourquoi quelques jours humides avec des températures proches du point de congélation entraînent des événements de fonte importants et même des inondations mineures. Un cas extrême de cela peut arriver les jours de brouillard, dit Brooks. "Nous disons souvent que le brouillard mange de la neige".

Neige à l'ouest

Brooks et Harpold ont examiné les données du manteau neigeux de plus de 400 endroits dans l'Ouest, du nord-ouest du Pacifique humide au sud-ouest du désert aride. Dans cette gamme d'environnements, ils ont découvert que les environnements secs et humides réagissaient au réchauffement climatique par des épisodes de perte de manteau neigeux. Dans les zones humides, bien que, les épisodes étaient principalement la fonte des neiges, tandis que dans les zones sèches, les épisodes étaient dominés par la sublimation - perte directe de neige dans l'atmosphère. Et ces effets sont susceptibles de devenir plus intenses avec plus de réchauffement, dit Harpold. "Nous avons constaté que l'humidité relative a généralement augmenté dans le nord-ouest du Pacifique et diminué dans le sud-ouest du désert au cours des 30 dernières années, renforçant les schémas de fonte hivernale dans le nord-ouest du Pacifique et de sublimation dans le sud-ouest."

"Ce que nous ne savons pas, " Brooks dit, « est la façon dont l'humidité va changer dans les zones intermédiaires - y compris les montagnes Rocheuses et le Grand Bassin. »

Jusqu'à maintenant, les tendances futures de l'humidité hivernale n'ont pas fait l'objet de prévisions, dit Harpold. "Notre travail montre que ce sera une variable clé que nous devrons prédire dans le cadre du changement climatique." Si l'humidité augmente, les gestionnaires de l'eau peuvent être confrontés au défi de stocker l'eau pendant de plus longues périodes tout en atténuant les inondations du milieu de l'hiver. En revanche, une diminution de l'humidité accentuera le stress des réserves d'eau déjà limitées.

« Planification à long terme des réservoirs, les systèmes de stockage et d'approvisionnement en eau sont également essentiels pour les gestionnaires de l'eau, " dit Harpold. " Par exemple, dans la Sierra et le lac Tahoe, vous pouvez voir un modèle annuel de masses d'air humide se déplacer sur la région, les plans doivent donc être élaborés en gardant à l'esprit ces modèles régionaux.

« Alors que nous atteignons un point de basculement et voyons notre système de stockage d'eau habituel, le manteau neigeux, fondant de plus en plus tôt en hiver, les systèmes qui dépendent de la fonte des neiges devront être réévalués et modifiés."

Donc, regarder la neige autour de la ville pour le reste de l'hiver. Surveillez la neige qui reste dans l'ombre même les jours chauds et ensoleillés. Et regardez ce qui arrive à cette même neige pendant les jours et les nuits gris - rapidement, bien que, avant que tout ne soit parti.