Les effets attendus du changement climatique sur les tempêtes de grêle varient considérablement selon les régions, dit un nouvel examen international impliquant UNSW.

La gravité de la grêle peut augmenter dans la plupart des régions du monde, tandis que l'Australie et l'Europe devraient connaître davantage de tempêtes de grêle en raison du changement climatique, une étude internationale dirigée par un chercheur de l'UNSW Sydney a trouvé.

L'étude de révision, Publié dans Nature Avis Terre &Environnement, ont examiné les effets que le changement climatique aura sur la grêle à l'avenir.

Il présente un résumé global des tendances de la grêle à partir d'observations passées et des tendances futures projetées à partir de simulations et de modèles.

L'examen a conduit à s'attendre à ce que la fréquence des tempêtes de grêle diminue en Asie de l'Est et en Amérique du Nord, tout en augmentant en Australie et en Europe, et que la gravité de la grêle augmentera dans la plupart des régions.

Chercheurs de l'Université de Berne, Université centrale du Michigan, Institut de technologie de Karlsruhe, Université de l'Illinois, L'Université d'État du Colorado et l'Université de Pékin ont participé à l'étude.

"Nous sommes arrivés à la conclusion que tout compte fait, la menace de grêle est susceptible d'augmenter en Australie, surtout dans le sud-est de l'Australie, y compris la région de Sydney, " auteur principal et chercheur postdoctoral au Centre de recherche sur le changement climatique de l'UNSW Sydney, dit Tim Raupach.

Mais les chercheurs disent que les effets actuels et futurs du changement climatique sur les tempêtes de grêle restent très incertains, en partie à cause d'un manque d'observations à long terme et d'études de modélisation limitées.

"Il y a une très grande incertitude en ce qui concerne ces prédictions et l'Australie est particulièrement très incertaine car il y a très peu d'études qui ont réellement examiné l'Australie.

"Nous devons faire des études plus approfondies pour savoir exactement ce que nous prévoyons de se produire, non seulement en Australie mais dans le monde entier."

Conditions atmosphériques changeantes

L'étude a examiné l'attente générale que les ingrédients atmosphériques qui affectent la grêle - une atmosphère instable, la quantité de fonte des chutes de grêle, et le cisaillement du vent ou les différences de vent selon la hauteur – changeraient avec le réchauffement climatique et conduiraient à des tempêtes de grêle moins fréquentes mais plus intenses.

"Nous savons avec le changement climatique que nous allons avoir plus d'humidité dans l'atmosphère et cela conduit à plus d'instabilité dans l'atmosphère, nous nous attendons donc à ce qu'il y ait plus de tendance aux orages à cause de cette atmosphère instable, " a déclaré le Dr Raupach.

Parce que l'atmosphère sera plus chaude, le niveau de fonte, qui est la hauteur dans l'atmosphère au-dessous de laquelle la glace commence à fondre, augmentera, il a dit.

« Donc, à mesure que le niveau de fusion augmente, la grêle qui se forme haut dans l'atmosphère et tombe vers le sol a plus de temps pour fondre et peut même fondre entièrement avant d'atteindre le sol, et vous vous retrouvez sans grêle à la surface."

Le cisaillement global du vent – ​​un processus qui « organise » les tempêtes et les rend plus violentes – devrait diminuer, il a dit, mais les tempêtes de grêle seront plus affectées par les deux autres facteurs.

"Les changements que l'on peut attendre de ces trois propriétés de l'atmosphère nous amènent à penser que la grêle sera moins fréquente, car il y a plus de fonte essentiellement dans le futur, " a déclaré le Dr Raupach.

"Mais la grêle sera plus sévère quand elle se produira, car il y aura plus d'instabilité dans l'atmosphère qui peut conduire à la formation de grêlons beaucoup plus gros.

"Alors, quand la grêle survit à cette fonte supplémentaire, il sera plus gros et plus grave lorsqu'il touchera réellement la surface."

L'examen a montré, cependant, que cette attente générale n'était pas applicable partout, avec des changements de grêle rapportés différant dans différentes parties du monde.

« La variabilité régionale des changements atmosphériques entraîne des réponses variables à la grêle, c'est pourquoi des études montrent une augmentation de la fréquence de la grêle en Europe mais une diminution de la fréquence de la grêle en Asie de l'Est, par exemple, " a déclaré le Dr Raupach.

La grêle est difficile à mesurer

L'étude a examiné les tendances des tempêtes de grêle à partir d'observations passées, comme des stations météorologiques, plaques anti-grêle (feuilles qui enregistrent les impacts de grêle), et des reportages participatifs ou médiatiques.

Le Dr Raupach a déclaré qu'il y avait une grande incertitude dans ces tendances car les tempêtes de grêle sont très difficiles à mesurer en raison de leur petite échelle et de leur rareté.

« Si vous éteignez un instrument pour capturer [ou] mesurer la grêle, même dans un endroit où l'on peut s'attendre à beaucoup de grêle, vous n'obtiendrez peut-être qu'un ou deux hits sur cet instrument en un an, " il a dit.

"Si vous essayez d'examiner le changement climatique et les tendances à long terme où vous voulez des décennies d'informations, il est très difficile de collecter ce genre d'informations sur la grêle."

L'examen a également résumé les résultats des simulations et des études de modèles qui projettent quels seront les effets du changement climatique sur la grêle à l'avenir.

« Vous pouvez voir si le modèle produit réellement plus de tempêtes de grêle ou moins de tempêtes de grêle à l'avenir lorsque vous modifiez les propriétés du modèle, telles que l'augmentation de la température ou l'augmentation de la hauteur du niveau de fusion, " a déclaré le Dr Raupach.

Parce que les tempêtes de grêle sont un phénomène à petite échelle, ils sont difficiles à modéliser avec des modèles météorologiques réguliers.

« Vous devez disposer d'un modèle à très haute résolution pour pouvoir réellement résoudre la taille de la tempête de grêle, ", a déclaré le Dr Raupach. "Il y a eu quelques-unes de ces études, mais elles sont relativement rares et nous en avons besoin de plus pour pouvoir comprendre comment la grêle changera à l'avenir avec le changement climatique."

Recommandations « pour réduire l'incertitude »

Pour réduire l'incertitude sur les tempêtes de grêle et le changement climatique, les chercheurs ont recommandé d'enregistrer les observations à long terme avec des instruments tels que des coussins anti-grêle dans des points chauds de grêle non couverts.

Ils ont également recommandé d'améliorer les relations dites proxy, que les scientifiques utilisent pour essayer de relier statistiquement les "ingrédients" des tempêtes de grêle à grande échelle dans l'atmosphère à la formation de grêle qui frappe la surface.

"Le problème que nous avons avec [ces] relations par procuration [s] est que même lorsque l'atmosphère est susceptible d'être sujette à la formation de grêle, il est encore relativement rare que la grêle se forme réellement, " a déclaré le Dr Raupach.

Des études axées sur les processus qui examinent en détail la façon dont la grêle se forme dans les nuages ​​puis se transforment en grosse grêle ont également été recommandées pour combler les lacunes actuelles dans les connaissances.

"Par exemple, un sujet de recherche actuel est de savoir si une augmentation des aérosols entraîne une augmentation de la formation de grêle ou une diminution de la formation de grêle, " a déclaré le Dr Raupach.

Les impacts économiques changeants de la grêle devraient également être étudiés, depuis l'évolution des matériaux de construction, croissance démographique, et les cycles de culture modifient également l'exposition à la grêle.

"Nous nous attendons à ce que les dommages pouvant être causés par la grêle changent également à l'avenir, " a déclaré le Dr Raupach.

Plus de modèles informatiques haute résolution, exécutés dans des installations de haute performance telles que la National Computational Infrastructure à Canberra, devrait être utilisé dans des recherches ultérieures.

"Au fur et à mesure que ces systèmes se mettent en ligne, nous sommes capables de faire des études à haute résolution qui étaient auparavant trop coûteuses en calcul pour être réellement exécutées, ", a-t-il déclaré. "Ces modèles vont être extrêmement utiles pour comprendre comment la grêle va changer dans un climat qui se réchauffe."

Les prochaines étapes de la recherche du Dr Raupach se concentrent sur l'utilisation de ces modèles météorologiques à haute résolution pour examiner les effets du changement climatique sur les tempêtes de convection et pour mieux comprendre les relations indirectes entre les tempêtes de grêle.