La connaissance conventionnelle veut que l'air chaud monte tandis que l'air froid descend. Mais une étude de l'Université de Californie, Davis, constaté que dans l'atmosphère tropicale, l'air froid monte en raison d'un effet négligé :la légèreté de la vapeur d'eau. Cet effet contribue à stabiliser les climats tropicaux et à amortir certains des impacts du réchauffement climatique.

L'étude, publié aujourd'hui dans la revue Avancées scientifiques , est parmi les premiers à montrer les implications profondes de la flottabilité de la vapeur d'eau sur le climat et l'équilibre énergétique de la Terre.

"Il est bien connu que la vapeur d'eau est un important gaz à effet de serre qui réchauffe la planète, " a déclaré l'auteur principal Da Yang, professeur adjoint de sciences de l'atmosphère à l'UC Davis et chercheur associé au Lawrence Berkeley National Laboratory. "Mais d'autre part, la vapeur d'eau a un effet de flottabilité qui aide à libérer la chaleur de l'atmosphère dans l'espace et à réduire le degré de réchauffement. Sans cette légèreté de vapeur d'eau, le réchauffement climatique serait encore pire."

L'air humide est plus léger que l'air sec dans les mêmes conditions de température et de pression. C'est ce qu'on appelle l'effet de flottabilité de la vapeur. Cette étude a découvert que cet effet permet au froid, l'air humide monte, formation de nuages ​​et d'orages sous les tropiques de la Terre. Pendant ce temps, chaleureux, l'air sec descend dans un ciel clair. L'atmosphère terrestre émet alors plus d'énergie dans l'espace qu'elle ne le ferait sans la flottabilité de la vapeur.

L'étude a révélé que la légèreté de la vapeur d'eau augmente les émissions thermiques de la Terre d'environ 1 à 3 watts par mètre carré au-dessus des tropiques. Cette valeur se compare à la quantité d'énergie capturée en doublant le dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Les calculs des auteurs suggèrent en outre que les effets radiatifs de la flottabilité de la vapeur augmentent de façon exponentielle avec le réchauffement climatique.

Une meilleure compréhension de l'effet de flottabilité de la vapeur et de son rôle stabilisateur sous les tropiques peut également améliorer les simulations de nuages ​​et d'orages, ainsi que des modèles climatiques, dit l'étude.

"Maintenant que nous comprenons comment la légèreté de l'eau régule le climat tropical, nous prévoyons d'étudier si les modèles climatiques mondiaux représentent avec précision cet effet, " a déclaré l'auteur principal de l'étude, Seth Seidel, un étudiant chercheur diplômé à UC Davis.