Ce chiffre est issu d'une recherche entreprise par l'ingénieur français Sadi Carnot et publiée il y a 200 ans cette année.

Nous savons maintenant qu'il y a plus à raconter. Oui, une atmosphère plus chaude a la capacité de retenir plus d’humidité. Mais la condensation de la vapeur d’eau pour former des gouttelettes de pluie libère de la chaleur. Ceci, à son tour, peut alimenter une convection plus forte lors des orages, qui peuvent alors déverser beaucoup plus de pluie.

Cela signifie que l’intensité des précipitations extrêmes pourrait augmenter de bien plus de 7 % par degré de réchauffement. Ce que nous constatons, c'est que les orages peuvent probablement déverser environ le double ou le triple de ce taux, soit environ 14 à 21 % de pluie en plus pour chaque degré de réchauffement.

Les orages sont une cause majeure d'inondations extrêmes dans le monde, contribuant aux inondations désastreuses au Brésil, qui ont submergé des centaines de villes, ainsi qu'à l'aéroport et aux routes de Dubaï.

Pour l’Australie, nous avons contribué à l’élaboration d’un examen complet des dernières connaissances scientifiques en matière de climat afin d’orienter la préparation aux futures inondations. Cela a montré que l’augmentation par degré de réchauffement climatique était d’environ 7 à 28 % pour les pluies extrêmes horaires ou de courte durée, et de 2 à 15 % pour les pluies extrêmes quotidiennes ou plus longues. C'est beaucoup plus élevé que les chiffres des normes existantes de planification des inondations recommandant une augmentation générale de 5 % par degré de réchauffement.

Pourquoi les orages sont-ils importants pour les pluies extrêmes ?

Pour que les orages se forment, vous avez besoin d'ingrédients tels que l'humidité de l'air et une grande différence de température entre les masses d'air inférieures et supérieures pour créer une instabilité.

Nous associons généralement les orages à des pluies localisées intenses sur une courte période. Cependant, ce que nous constatons actuellement, c'est une évolution vers des averses orageuses plus intenses, en particulier sur de courtes périodes.

Les épisodes de pluie extrême sont également plus probables lorsque des orages se forment en combinaison avec d’autres systèmes météorologiques, tels que les dépressions de la côte est et les systèmes dépressionnaires intenses près de l’est de l’Australie. Les inondations record qui ont frappé Lismore en février 2022 et ont coûté la vie à de nombreuses personnes sont dues à des pluies extrêmes pendant plusieurs jours, qui provenaient en partie d'orages violents combinés à une dépression sur la côte est.

Le changement climatique accroît les facteurs de risque d'inondations extrêmes

Le dernier rapport du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) indique que « la fréquence et l'intensité des fortes précipitations ont augmenté depuis les années 1950 sur la plupart des zones terrestres pour lesquelles les données d'observation sont suffisantes pour l'analyse des tendances (degré de confiance élevé) et les phénomènes anthropiques. le changement climatique est probablement le principal facteur"

Cette augmentation est particulièrement nette lors des pluies extrêmes de courte durée, telles que celles provoquées par des orages.

Pourquoi? Cela s'explique en partie par le chiffre de 7 % :l'air plus chaud est capable de retenir plus de vapeur d'eau.

Mais cela n'explique pas tout. Il se passe autre chose. La condensation produit de la chaleur. Ainsi, à mesure que la vapeur d’eau se transforme en gouttelettes, davantage de chaleur devient disponible et l’air chaud monte par convection. Lors des orages, davantage de chaleur alimente une convection plus forte, où l'air chaud et chargé d'humidité est poussé vers le haut.

Cela explique pourquoi les orages peuvent désormais provoquer des précipitations aussi extrêmes dans notre monde en réchauffement. Lorsque la vapeur d'eau se condense pour produire de la pluie, elle produit également de la chaleur, ce qui amplifie les tempêtes.

Nous constatons une augmentation très rapide des précipitations au cours des dernières décennies en Australie.

Les précipitations quotidiennes associées aux orages ont augmenté bien plus que ce que le chiffre de 7 % suggère :environ 2 à 3 fois plus.

Les précipitations extrêmes horaires ont également augmenté en intensité à des rythmes similaires.

Qu’en est-il des pluies très soudaines et extrêmes ? Ici, le taux d’augmentation pourrait potentiellement être encore plus important. Une étude récente a examiné les pluies extrêmes pendant des périodes inférieures à une heure près de Sydney, suggérant une augmentation d'environ 40 % ou plus au cours des 20 dernières années.

Les tendances rapides de l'intensité des précipitations extrêmes sont également claires dans d'autres sources de données, telles que la modélisation à fine résolution.

Pour modéliser des systèmes climatiques complexes, nous avons besoin de superordinateurs. Mais même ainsi, bon nombre de nos modèles de projections climatiques ne descendent pas jusqu'à des résolutions de grille inférieures à environ 100 kilomètres.

Bien que cela puisse bien fonctionner pour la modélisation climatique à grande échelle, cela ne convient pas pour simuler directement les orages. En effet, les processus de convection nécessaires à la formation des orages se produisent à des échelles beaucoup plus petites que cela.

Un effort concerté est actuellement en cours pour effectuer davantage de simulations de modèles à des échelles très fines, afin que nous puissions améliorer la modélisation de la convection.

Les résultats récents de ces modèles à très petite échelle pour l'Europe suggèrent que la convection jouera un rôle plus important dans le déclenchement de précipitations extrêmes, y compris dans les tempêtes combinées, telles que les orages se mêlant à des systèmes de basse pression et d'autres combinaisons.

Cela correspond aux observations australiennes, avec une tendance à l'augmentation des pluies dues aux orages combinées à d'autres types de tempêtes tels que les fronts froids et les cyclones (y compris les systèmes dépressionnaires dans le sud de l'Australie).

Est-ce que cela change la façon dont nous planifions les inondations ?

Les preuves de précipitations orageuses suralimentées se sont multipliées ces dernières années.

Les recommandations actuelles de l'Australie en matière d'orientation contre les inondations, qui influencent la façon dont les projets d'infrastructure ont été construits, sont basées sur une augmentation des pluies extrêmes de seulement 5 % pour chaque degré de réchauffement.

Notre analyse des recherches a montré que le chiffre réel est nettement plus élevé.

Cela signifie que les routes, les ponts et les tunnels construits pour le chiffre de 5 % ne seront peut-être pas prêts à faire face aux pluies extrêmes que nous voyons déjà dues à des orages suralimentés.

Alors que l'Australie est devenue plus consciente des liens entre le changement climatique et les feux de brousse, des études montrent que nous sommes moins susceptibles d'associer le changement climatique à des tempêtes et des inondations plus intenses.

Cela devra changer. Nous sommes encore confrontés à certaines incertitudes quant au lien précis entre le changement climatique et un seul événement pluvieux extrême. Mais la situation dans son ensemble est désormais très claire :un monde plus chaud est probablement un monde où le risque d'inondations extrêmes est plus élevé, souvent provoquées par des pluies extrêmes provoquées par des orages suralimentés.

Alors, que devrions-nous faire? La première étape consiste à prendre les influences du changement climatique sur les tempêtes et les risques d'inondations aussi au sérieux que nous le faisons actuellement pour les feux de brousse.

La prochaine étape consiste à intégrer les meilleures preuves disponibles dans la manière dont nous planifions ces futures tempêtes et inondations.

Nous avons déjà pipé les dés pour des inondations plus extrêmes, dues au changement climatique d'origine humaine et à d'autres à venir, à moins que nous ne parvenions à réduire rapidement nos émissions de gaz à effet de serre.