La science en toute simplicité : Que sont les rivières atmosphériques ?

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Atterrissage simulé de la rivière atmosphérique

Instantané de l’atterrissage simulé d’une rivière atmosphérique le long de la côte ouest de l’Amérique du Nord le 11 février 2020. Les tons de gris représentent la vapeur d’eau. Les couleurs indiquent l’intensité des précipitations, du bleu (pluie légère) au vert (précipitations très fortes). Crédit : Department of Energy Office of Science, projet Energy Exascale Earth System Model (E3SM).

Fleuves atmosphériques sont des sections larges et étroites de l’atmosphère terrestre. atmosphère qui transportent l’humidité des tropiques de la Terre, près de l’équateur, vers les pôles. En moyenne, à tout moment, la Terre compte quatre à cinq rivières atmosphériques actives. Ils transportent d’énormes quantités d’humidité. Chacune déplace l’équivalent de l’eau liquide qui s’écoule par l’embouchure du fleuve Amazone. Lorsque les rivières atmosphériques atteignent la terre, elles libèrent cette humidité, produisant de la neige et des pluies abondantes.

Les rivières atmosphériques sont un élément très important du climat de la Terre. Elles sont responsables de 90% du déplacement de l’humidité des tropiques vers les pôles. Cela signifie que les rivières atmosphériques sont un facteur majeur dans la formation de l’atmosphère. nuages et ont donc une influence significative sur les températures de l’air, la glace de mer et d’autres composantes du climat.

L’humidité des rivières atmosphériques façonne de grandes parties du monde. Les recherches indiquent qu’elles sont responsables de plus de la moitié des précipitations dans certaines parties des côtes de l’Amérique du Nord, de la France, de l’Espagne, du Portugal, du Royaume-Uni, de l’Amérique du Sud, de l’Asie du Sud-Est et de la Nouvelle-Zélande. En tant que tels, ils sont essentiels à la vie végétale et animale, à l’agriculture et aux personnes en tant que sources d’eau. Mais les rivières atmosphériques peuvent également provoquer de graves inondations en raison des quantités massives de précipitations qu’elles libèrent.

Faits saillants

  • Recherche sponsorisée par le DOE a révélé que de 1979 à 2019, 24 rivières atmosphériques ont touché la côte ouest des États-Unis en moyenne chaque hiver.
  • Les tempêtes que créent les rivières atmosphériques sont à l’origine d’environ 50 % de l’approvisionnement en eau de la côte ouest américaine. Elles ont mis fin aux trois quarts des sécheresses qui ont sévi dans le nord-ouest du Pacifique entre 1950 et 2010.
  • En février 2022, la ville de Brisbane, en Australie, a reçu près de 80 % de ses précipitations annuelles normales en seulement six jours en provenance d’une rivière atmosphérique. L’inondation a inondé plus de 15 000 maisons dans la ville et a causé la mort de neuf personnes dans le nord-est de l’Australie.

Contributions du DOE à la recherche sur les rivières atmosphériques

La compréhension des rivières atmosphériques est essentielle au développement de modèles précis du climat de la Terre. L’Office of Science du Department of Energy (DOE) soutient la recherche sur les rivières atmosphériques par le biais de son programme de recherche biologique et environnementale. L’installation de mesure du rayonnement atmosphérique (ARM), une installation d’utilisateur de l’Office of Science du DOE qui fournit à la communauté scientifique des observations de l’atmosphère terrestre, a effectué des mesures détaillées des rivières atmosphériques par avion et par bateau au cours d’un vaste effort interagences sur le terrain. Pour traduire cette recherche en modèles de climat et de système terrestre tels que le modèle de pointe Energy Exascale Earth System Model (E3SM), l’Office of Science soutient la recherche sur l’intégration des rivières atmosphériques dans les simulations informatiques. Afin de mieux comprendre la variabilité et le changement des rivières atmosphériques, une équipe internationale de chercheurs dirigée par le DOE a créé le projet ARTMIP (Atmospheric River Tracking Method Intercomparison Project). Le groupe a aidé la communauté scientifique à faire des prédictions plus solides sur la façon dont les rivières atmosphériques et leurs effets changeront dans un climat en réchauffement. Grâce au financement du DOE, ARTMIP a permis de produire 14 articles scientifiques et d’organiser plusieurs réunions.

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