Une équipe de chercheurs dirigée par la Scripps Institution of Oceanography de l'Université de Californie à San Diego a créé une échelle pour caractériser la force et les impacts des « rivières atmosphériques, " De longues bandes étroites de vapeur d'eau atmosphérique poussées par des vents forts. Elles sont répandues dans l'océan Pacifique et peuvent fournir à l'ouest des États-Unis une grande partie de ses précipitations au cours de quelques tempêtes hivernales individuelles.

Ils sont à l'origine de la plupart des pluies et des inondations les plus abondantes de la côte ouest, et sont l'un des principaux contributeurs à l'approvisionnement en eau. Par exemple, grossièrement, 80 pour cent des brèches de digues dans la vallée centrale de la Californie sont associées à des rivières atmosphériques qui touchent les terres.

L'échelle, décrit jeudi en février 2019 Bulletin de la Société météorologique américaine , attribue cinq catégories aux rivières atmosphériques (RA) en utilisant comme critères la quantité de vapeur d'eau qu'elles transportent et leur durée à un endroit donné. L'intention de l'échelle est de décrire une gamme de scénarios qui peuvent s'avérer bénéfiques ou dangereux en fonction de la force des rivières atmosphériques.

L'échelle a été développée par F. Martin Ralph, directeur du Center for Western Water and Weather Extremes (CW3E) à Scripps, en collaboration avec Jonathan Rutz du National Weather Service et plusieurs autres experts. Il classe les rivières atmosphériques de 1 à 5 et crée les catégories « faible, " "modéré, " "fort, " "extrême, " et "exceptionnel". Il utilise des quantités de vapeur d'eau dans une rivière atmosphérique comme base et une période de 24 à 48 heures comme mesure standard de durée. Lorsqu'un RA dure moins de 24 heures dans une zone, il est rétrogradé d'une catégorie, mais s'il persiste plus de 48 heures, il est promu. Cette approche est basée sur des recherches montrant qu'une combinaison d'un fort transport de vapeur d'eau avec une longue durée sur un emplacement, est ce qui cause les plus grands impacts. Contrairement à l'échelle des ouragans, récemment critiqué pour ne pas représenter adéquatement les impacts des ouragans lents de catégorie inférieure, l'échelle AR intègre la durée comme facteur fondamental.

L'échelle classe les AR comme suit :

• AR Cat 1 (Faible) :Principalement bénéfique. Par exemple, un 23 février, 2017 AR a frappé la Californie, a duré 24 heures sur la côte, et produit des précipitations modestes.
• AR Cat 2 (modéré) :principalement bénéfique, mais aussi quelque peu hasardeux. Une rivière atmosphérique les 19 et 20 novembre, 2016 a frappé le nord de la Californie, a duré 42 heures à la côte, et a produit plusieurs pouces de pluie qui ont aidé à reconstituer les réservoirs bas après une sécheresse.
• AR Cat 3 (Fort):Équilibre entre bénéfique et dangereux. Une rivière atmosphérique les 14 et 15 octobre, 2016 a duré 36 heures à la côte, produit 5 à 10 pouces de pluie qui ont aidé à remplir les réservoirs après une sécheresse, mais a également causé la montée de certaines rivières juste en dessous du niveau d'inondation.
• AR Cat 4 (Extrême) :Principalement dangereux, mais aussi bénéfique. Par exemple, une rivière atmosphérique les 8 et 9 janvier, 2017 qui a persisté pendant 36 heures a produit jusqu'à 14 pouces de pluie dans la Sierra Nevada et a fait qu'au moins une douzaine de rivières ont atteint le stade d'inondation.
• AR Cat 5 (Exceptionnel) :Principalement dangereux. Par exemple, a 29 décembre 1996 au 2 janvier, La rivière atmosphérique 1997 a duré plus de 100 heures sur la côte centrale de la Californie. Les fortes précipitations et le ruissellement associés ont causé plus d'un milliard de dollars de dommages.

Ralph est considéré comme une autorité de premier plan sur les rivières atmosphériques, qui ont été officiellement définies par l'American Meteorological Society en 2017. Les chercheurs n'ont commencé à étudier en profondeur les rivières atmosphériques qu'au cours des deux dernières décennies en s'appuyant sur des recherches antérieures sur la structure et les précipitations des cyclones extratropicaux, surtout au Royaume-Uni. À l'époque, ils ont également compris comment ces événements font souvent la différence entre les années d'inondation et de sécheresse dans les principales régions côtières du monde, comme la Californie.

Ralph a déclaré que l'échelle pourrait fournir un outil crucial aux responsables ayant un besoin opérationnel d'évaluer le potentiel d'inondation dans leurs juridictions avant que les tempêtes ne frappent. Contrairement à d'autres échelles qui se concentrent principalement sur le potentiel de dommages, comme l'échelle Fujita pour les tornades ou l'échelle Saffir-Simpson pour les ouragans, l'échelle atmosphérique de la rivière explique non seulement les tempêtes qui peuvent s'avérer dangereuses, mais aussi pour les tempêtes qui peuvent être bénéfiques pour l'approvisionnement en eau.

"L'échelle reconnaît que les RA faibles sont souvent principalement bénéfiques car ils peuvent améliorer l'approvisionnement en eau et le manteau neigeux, tandis que les RA plus forts peuvent devenir pour la plupart dangereux, par exemple s'ils frappent une zone avec des conditions qui augmentent la vulnérabilité, telles que les cicatrices de brûlures, ou des conditions déjà humides, " déclarent Ralph et ses co-auteurs dans l'article paru aujourd'hui dans le numéro de février 2019 du Bulletin de la Société météorologique américaine . "Des durées prolongées peuvent améliorer les impacts."

Les coauteurs de l'article comprennent des prévisionnistes météorologiques, comme le météorologue Jon Rutz et Chris Smallcomb du National Weather Service (NWS).

« Le concept des RA a directement bénéficié aux opérations NWS en Occident grâce à une meilleure compréhension scientifique, des prévisions de précipitations plus précises, et un meilleur véhicule pour communiquer les impacts à nos partenaires, " a déclaré Rutz. " L'échelle AR est un pas en avant significatif, fournir aux prévisionnistes un outil pour faire la distinction entre les tempêtes principalement bénéfiques et principalement dangereuses. Je prévois que cette échelle sera adoptée et très utilisée."

Une analyse précédente a montré que sur la côte ouest, la côte de l'Oregon reçoit les rivières les plus atmosphériques de la gamme "extrême" (AR Cat 4), en moyenne un par an. Washington reçoit des rivières atmosphériques extrêmes environ tous les deux ans, la Bay Area environ tous les trois ans et Los Angeles tous les 10 ans. La rivière atmosphérique 1996-1997 qui a causé les plus gros dégâts dus aux inondations en Californie depuis 1950 serait classée dans la catégorie des tempêtes AR « exceptionnelles ». Les tempêtes de rivière atmosphériques les plus fortes qui frappent chaque année la côte sud de la Californie, tombent généralement dans la plage « modérée » à « forte » (AR Cat 2-3).

Lorsque des tempêtes atmosphériques fluviales le long de la côte ouest sont prévues, les classements par échelle seront mis à jour et communiqués via le site Web CW3E et le compte Twitter. Cette nouvelle échelle ajoutera aux données, les perspectives saisonnières et les prévisions de précipitations fournies par le centre comme ressource pour les gestionnaires de l'eau, météorologues, agents d'urgence, créateurs de politiques, et d'autres.

Les chercheurs ont déclaré que l'échelle atmosphérique de la rivière est conçue comme un outil pour accroître la connaissance de la situation avant une tempête majeure d'une manière qui reflète les conditions dans une région d'environ 50 km. Il n'est pas destiné à représenter des conditions détaillées à des échelles spatiales plus petites où la topographie variable, types de surfaces terrestres, et les vulnérabilités varient considérablement et modulent ainsi les impacts des tempêtes.

"Cette échelle permet une meilleure prise de conscience du bénéfice potentiel par rapport au danger d'un AR prévisionnel, " a déclaré le co-auteur Michael Anderson du California Department of Water Resources. " Il peut servir de point focal pour la discussion entre les gestionnaires de l'eau, le personnel d'intervention d'urgence et la communauté de la recherche, car ces tempêtes clés d'approvisionnement en eau et d'inondations continuent d'évoluer dans un climat changeant. »

« Les prévisionnistes de l'ouest des États-Unis utilisent le concept des RA dans leurs prévisions depuis quelques années maintenant, et beaucoup ont cherché un moyen de distinguer les tempêtes AR bénéfiques des tempêtes dangereuses, " a déclaré Rutz. " La balance a été conçue en partie pour répondre à ce besoin, et il est prévu qu'il sera largement utilisé."