Le rôle que joue la vapeur d'eau atmosphérique dans le temps est complexe et mal compris. Cependant, Des chercheurs de l'Université de l'Arizona ont commencé à établir la relation entre l'humidité du sol le matin et les précipitations de l'après-midi dans différentes conditions atmosphériques dans une nouvelle étude publiée dans le journal. Lettres de recherche géophysique .

"La sagesse dominante sur la relation entre l'humidité du sol et les précipitations est que si vous avez un sol plus humide le matin, vous aurez une plus grande occurrence de précipitations dans l'après-midi, mais c'est plus compliqué que ça, " a déclaré l'auteur principal Josh Welty, un étudiant au doctorat de l'UArizona au Département d'hydrologie et des sciences atmosphériques. « À l'échelle mondiale, nous voyons des preuves que vous pouvez avoir de plus grandes chances de précipitations l'après-midi sur des sols humides et secs, en fonction de l'humidité de l'air."

L'équipe, qui comprenait également des chercheurs du Desert Research Institute du Nevada et du Goddard Space Flight Center de la NASA, ont utilisé des observations satellitaires de l'humidité du sol et des précipitations de l'après-midi dans l'hémisphère nord au cours des cinq dernières années. Le travail a été soutenu par la NASA et est basé sur les données satellitaires de la NASA de la mission Global Precipitation Measurement et du satellite Soil Moisture Active Passive, ainsi que les données d'humidité atmosphérique et de mouvement de l'analyse rétrospective de l'ère moderne pour la recherche et les applications Version 2, ou MERRA-2, maquette, qui intègre des observations satellitaires.

Les chercheurs ont découvert que les jours où le vent souffle dans peu d'humidité atmosphérique, les précipitations de l'après-midi sont plus susceptibles de se produire sur des sols plus humides ou une humidité relative plus élevée. Les jours où le vent introduit beaucoup d'humidité atmosphérique, les précipitations de l'après-midi sont plus probables sur des sols plus secs ou une humidité relative plus faible. L'équipe a également constaté que pour les deux conditions, l'occurrence des précipitations l'après-midi est plus probable avec une température matinale du sol ou de l'air plus chaude.

Les chercheurs se sont concentrés sur les jours de pluie de l'après-midi et ont noté la différence entre le nombre de jours de pluie sur un sol plus humide que la moyenne et le nombre de jours de pluie sur un sol plus sec que la moyenne. Ils ont ensuite regroupé leurs résultats en trois catégories :élevé, transport d'humidité atmosphérique moyenne et faible par le vent.

Cette recherche s'appuie sur une étude de 2018 qui a identifié le rôle de l'humidité du sol dans la quantité de pluie de l'après-midi dans les grandes plaines du sud de l'Oklahoma. Les nouvelles découvertes montrent que la relation entre l'humidité du sol, les précipitations de l'après-midi et l'humidité atmosphérique en Oklahoma ne s'appliquent pas à tout l'hémisphère nord.

"Au-dessus des Grandes Plaines du Sud, nous avons constaté que lorsque le vent apporte moins d'humidité, les sols secs sont associés à une augmentation des précipitations; et quand le vent apporte plus d'humidité, les sols humides sont associés à une augmentation des précipitations. Dans l'étude actuelle, on trouve que, réellement, dans de nombreuses régions, l'inverse est vrai pour la probabilité de pluie l'après-midi, " a déclaré Welty.

Comprendre le rôle de la vapeur d'eau dans la météo est important car ses effets se font sentir partout, selon le directeur de thèse et co-auteur de l'article de Welty, Xubin Zeng, Agnese N. Haury Titulaire de la Chaire Environnement et directrice du Centre de Dynamique Climatique et Hydrométéorologie et du Groupe Interaction Terre-Atmosphère-Océan.

"Par exemple, pour les grandes plaines du sud, il y a de nombreuses activités de tornade car il y a de la vapeur d'eau venant du golfe du Mexique. Aussi, sur la côte californienne, vous parlez de graves inondations causées par les rivières atmosphériques, " qui sont des couloirs de vapeur d'eau concentrée qui peuvent précipiter rapidement une fois qu'ils frappent une chaîne de montagnes, provoquant des inondations massives, " dit Zeng.

"La vapeur d'eau apportée par les vents est une source importante à comprendre. Dans le passé, les gens n'y ont pas prêté assez d'attention en étudiant comment les conditions du sol affectent les précipitations, pouvant rendre leurs résultats trompeurs. Une fois que nous considérons le mouvement du vent de la vapeur d'eau, les résultats deviennent plus robustes, " dit Zeng.

Comprendre cette relation est d'autant plus important que le réchauffement climatique modifie les modèles d'humidité atmosphérique, l'humidité du sol et plus encore. De tels changements auront non seulement des effets sur les conditions météorologiques et les catastrophes naturelles, mais aussi sur l'agriculture, dit Zeng.

« Les résultats montrent vraiment la complexité de l'influence de la terre sur le temps et le climat, " a déclaré le physicien et co-auteur de l'article Joe Santanello du Goddard Space Flight Center de la NASA, qui préside le groupe de travail Local Land-Atmosphere Coupling soutenu par la NASA pour améliorer les modèles météorologiques et climatiques. « Quand vous ajoutez le facteur humain d'irrigation ou d'utilisation des terres qui modifie la sécheresse ou l'humidité des sols, que nous ne représentons actuellement pas bien dans les modèles, nous avons potentiellement des effets en aval supplémentaires sur le temps et le climat que nous n'avions pas prévus."

La prochaine étape consiste à évaluer comment ces relations jouent dans les modèles mondiaux de prévision climatique et météorologique.

"Nos résultats sont d'observation, mais maintenant, nous voulons utiliser la modélisation informatique pour nous aider à comprendre pourquoi un sol plus sec ou plus humide pourrait augmenter la probabilité de précipitations, " dit Zeng. " Nous savons que c'est vrai, mais nous ne savons pas quantitativement pourquoi.