Certains des aspects les plus connus et les plus redoutés du changement climatique sont ses effets potentiels sur les conditions météorologiques et la façon dont cela pourrait accélérer la fonte de la glace naturelle. La recherche a déjà prouvé que la zone de glace de mer dans l'Arctique diminue rapidement en raison du réchauffement climatique, et que la température et la teneur en humidité dans l'Arctique ont considérablement changé. Malheureusement, comprendre exactement comment ces changements affectent la formation des nuages ​​dans la région est très difficile, et la composition et la phase des nuages ​​sont des aspects importants à prendre en compte dans les modèles numériques prédictifs.

Dans une étude récente publiée dans Lettres de recherche géophysique , une équipe de scientifiques dirigée par le Dr  Jun Inoue de l'Institut national de recherche polaire, Japon, a cherché à répondre à une question particulière :les vagues plus hautes de la mer arctique peuvent-elles favoriser le développement de nuages ​​contenant de la glace ? Cette question peut sembler étrange au premier abord, car la plupart des gens n'auraient pas imaginé qu'un lien puisse exister entre ces deux phénomènes naturels. Cependant, comme l'indiquent les résultats de cette étude, il est probable qu'il y en ait un.

Les données de terrain utilisées dans l'étude ont été recueillies en novembre 2018 lors d'une expédition en mer des Tchouktches dans la région arctique à bord du RV Mirai, un navire de recherche japonais. Des études antérieures dans la région avaient révélé que le déclin de la glace de mer dans l'Arctique entraînait des systèmes météorologiques actifs plus fréquents, des vents plus forts, et des vagues plus hautes. L'équipe de recherche soupçonne que ces facteurs pourraient affecter la formation et la composition des nuages, car les vagues qui se brisent et les vents forts peuvent provoquer la dispersion des particules organiques à la surface de la mer dans l'atmosphère sous forme d'embruns. Une fois que ces particules organiques en suspension atteignent une altitude suffisamment élevée, ils agissent comme des "graines" qui facilitent la formation de cristaux de glace, ce qui leur a valu le nom de « particules de nucléation de la glace » (INP). Ces cristaux de glace continuent de croître en gelant les gouttelettes d'eau environnantes, formant ainsi ce qu'on appelle des nuages ​​de glace.

Pour prouver cette hypothèse, Le Dr Inoue et son équipage à bord du RV Mirai ont périodiquement déployé divers instruments de mesure à des endroits clés de la mer des Tchouktches pendant 12 jours. Des capteurs de particules de nuage ont été lancés par ballon depuis le navire pour analyser la phase des nuages, les aérosols ambiants étaient régulièrement prélevés à bord pour analyse chimique, et des mesures de la hauteur des vagues et de la vitesse du vent étaient constamment effectuées. De plus, les chercheurs ont effectué des mesures de turbidité à différentes profondeurs pour clarifier la relation entre les conditions météorologiques et océaniques.

Après avoir analysé toutes les données recueillies, les scientifiques ont réussi à peindre un plus clair, vue étayée par des preuves de la situation. "La mer des Tchouktches est relativement peu profonde, avec une profondeur moyenne de seulement 40 mètres. Là, des couches océaniques mixtes se développent et puisent dans le fond marin, quel nuage fournit un réservoir d'INP qui sont soulevés par l'énergie cinétique turbulente, " explique le Dr Inoue, "Les embruns induits par les vents forts et les hautes vagues amènent ces INP dans l'atmosphère, favorisant la formation de nuages ​​de glace." Il ajoute qu'il s'agit de l'un des premiers articles à lier simultanément la structure océanique, état de surface de la mer, et les caractéristiques des aérosols et des nuages.

Les connaissances acquises grâce à cette étude sont très importantes si nous voulons prédire avec précision les effets du réchauffement climatique sur l'Arctique. Les nuages ​​de glace reflètent beaucoup moins le rayonnement solaire à ondes courtes que les nuages ​​d'eau, et ainsi la phase des nuages ​​affecte considérablement le bilan thermique de surface des régions polaires. Ils peuvent également augmenter la quantité de neige, ce qui à son tour affecte positivement la formation de la glace de mer. « Comprendre la relation entre la formation des nuages ​​et le nouvel état de la mer résultant du récent déclin de la glace de mer arctique est essentiel pour des prévisions météorologiques et de glace de mer habiles, ainsi que les projections climatiques futures, " souligne le Dr Inoue. Espérons que d'autres études dans l'Arctique nous permettront d'élucider tous les petits détails et les interactions cachées qui dictent la météo afin que les conséquences du changement climatique ne nous prennent pas au dépourvu.