Qu'est-ce qu'une rivière atmosphérique ?Avec les inondations et les coulées de boue en Californie, un hydrologue explique les avantages et les inconvénients de ces tempêtes et comment elles évoluent

Des millions de Californiens étaient sous alerte d'inondation comme un rivière atmosphérique puissante a provoqué de fortes pluies sur la côte ouest début février 2024.Los Angeles a vu l'un des jours les plus pluvieux jamais enregistrés avec plus de 4 pouces de pluie en février.4.D'autres communautés ont été touchées par plus de 12 pouces de pluie et ont signalé inondations généralisées. Débris et coulées de boue fermer tronçons d'autoroutes et routes menant à Malibu.

C'était le dernier d'une série de rivières atmosphériques pour apporter des précipitations extrêmes sur la côte ouest.Si ces tempêtes sont redoutées pour les dégâts qu’elles peuvent provoquer, elles sont également essentielles à l’approvisionnement en eau de la région, notamment en Californie, car Qian Cao, explique un hydrologue à l'Université de Californie à San Diego.

Que sont les rivières atmosphériques ?

Une rivière atmosphérique est un couloir étroit ou un filament de vapeur d'eau concentrée transportée dans l'atmosphère.C'est comme une rivière dans le ciel qui peut être 1 000 milles de long.En moyenne, les rivières atmosphériques ont environ deux fois le débit régulier du fleuve Amazone.

Lorsque les rivières atmosphériques se heurtent à des montagnes ou se heurtent à des dynamiques atmosphériques locales et sont forcées de remonter, l'humidité qu'elles transportent se refroidit et se condense, de sorte qu'elles peuvent produire d'intenses précipitations ou chutes de neige.

Les rivières atmosphériques sont présentes partout dans le monde, le plus souvent aux latitudes moyennes.Ils se forment lorsque des conditions météorologiques à grande échelle s’alignent pour créer des canaux étroits, ou filaments, de transport intense d’humidité.Ceux-ci commencent au-dessus des eaux chaudes, généralement des océans tropicaux, et sont guidés vers la côte par des courants-jets de basse altitude avant les fronts froids des cyclones extratropicaux.

Aux États-UnisSur la côte ouest, l'océan Pacifique sert de réservoir d'humidité pour la tempête et les chaînes de montagnes agissent comme des barrières, c'est pourquoi les côtés ouest des chaînes côtières et la Sierra Nevada reçoivent autant de pluie et de neige.

Pourquoi les rivières atmosphériques dos à dos présentent-elles un risque élevé d'inondation ?

Rivières atmosphériques consécutives, connues sous le nom de familles AR, peut provoquer des inondations importantes.

Les premières fortes averses saturent le sol.Comme des tempêtes consécutives arrivent, leurs précipitations tombent sur un sol qui ne peut pas absorber plus d’eau.Cela contribue à davantage de ruissellement.Les rivières et les ruisseaux se remplissent.Entre-temps, la fonte des neiges pourrait se produire en raison des températures chaudes, ce qui accroîtrait encore le risque de ruissellement et d'inondation.

La Californie a connu une course historique de neuf rivières atmosphériques consécutives en l'espace de trois semaines en décembre 2022 et janvier 2023.Les tempêtes a contribué à restaurer la plupart des réservoirs aux moyennes historiques en 2023 après plusieurs années de sécheresse, mais ils ont également produit des dommages inondations et coulées de débris.

La cause des familles AR est un domaine de recherche actif.Par rapport aux événements fluviaux atmosphériques uniques, les familles AR ont tendance à être associées à des hauteurs de pression atmosphérique plus faibles dans le Pacifique Nord, à des hauteurs de pression plus élevées au-dessus des régions subtropicales, à un courant-jet plus fort et plus allongé sur le plan zonal et à des températures de l'air tropical plus chaudes.

Les modèles météorologiques à grande échelle et les phénomènes climatiques tels que Oscillation Madden-Julian, ou MJO, jouent également un rôle important dans la génération des familles AR.Un changement actif de MJO s’est produit au cours des événements du début de 2023, faisant pencher la balance vers une activité fluviale atmosphérique accrue au-dessus de la Californie.

Une étude récente menée par des scientifiques de Stanford et de l'Université de Floride a révélé que les tempêtes au sein des familles AR causer trois à quatre fois plus de dégâts économiques quand les tempêtes arrivent les unes après les autres, ce qu'elles auraient causé par elles-mêmes.

Quelle est l’importance des rivières atmosphériques pour l’approvisionnement en eau de la côte ouest ?

Je suis hydrologue chercheur, je me concentre donc sur les impacts hydrologiques des rivières atmosphériques.Bien qu’elles puissent entraîner des risques d’inondation, les rivières atmosphériques sont également essentielles à l’approvisionnement en eau de l’Occident.Les rivières atmosphériques sont responsables de la fin plus d'un tiers des principales sécheresses de la région, y compris la grave sécheresse californienne de 2012 à 2016.

Les rivières atmosphériques fournissent en moyenne 30 à 50 % des précipitations annuelles de la côte Ouest.

Ils contribuent également au manteau neigeux, qui fournit une part importante de l’approvisionnement en eau de la Californie toute l’année.

Au cours d'une année moyenne, une à deux rivières à atmosphère extrême et enneigées seront les principaux contributeurs au manteau neigeux de la Sierra Nevada.Ensemble, les rivières atmosphériques contribuer à hauteur d'environ 30 à 40 % de l’accumulation totale de neige d’une saison moyenne à cet endroit.

C'est pourquoi mes collègues du Centre pour les extrêmes météorologiques et aquatiques occidentaux à la Scripps Institution of Oceanography, qui fait partie de l'Université de Californie à San Diego, des travaux sur améliorer les prévisions et les prévisions atmosphériques des rivières.Les gestionnaires de l'eau doivent être capables de réguler les réservoirs et de déterminer la quantité d'eau qu'ils peuvent économiser pour la saison sèche tout en laissant de la place dans les réservoirs pour gérer les risques d'inondation liés aux futures tempêtes.

Comment le réchauffement climatique affecte-t-il les rivières atmosphériques ?

L'air plus chaud peut retenir plus d'humidité.À mesure que les températures mondiales augmenteront à l'avenir, nous pouvons nous attendre à des rivières atmosphériques plus intenses, entraînant une augmentation des précipitations fortes et extrêmes.

Mes recherches montrent également que les rivières plus atmosphériques sont susceptible de se produire simultanément dans des conditions déjà humides.Ainsi, le risque d’inondations extrêmes augmente également.Une autre étude, réalisée par des scientifiques de l'Université de Washington, suggère qu'il y aura un changement saisonnier vers des rivières plus atmosphériques plus tôt dans la saison des pluies.

Il y en aura probablement aussi davantage variabilité d'une année à l'autre dans les précipitations annuelles totales, en particulier en Californie, comme l'a montré une étude réalisée par mes collègues du projet Center for Western Weather and Water Extremes.

Cet article a été mis à jour en février.5 décembre 2024, avec des inondations et des coulées de boue en Californie.