Les rivières atmosphériques se déplacent vers les pôles, remodelant les modèles météorologiques mondiaux

Rivières atmosphériques – ces longues et étroites bandes de vapeur d’eau dans le ciel qui apporter de fortes pluies et des tempêtes aux États-UnisLa côte Ouest et de nombreuses autres régions se déplacent vers des latitudes plus élevées, ce qui modifie les conditions météorologiques dans le monde entier.

Ce changement aggrave les sécheresses dans certaines régions et s’intensifie inondation chez d'autres, et en mettant ressources en eau dont dépendent de nombreuses communautés à risque.Lorsque les rivières atmosphériques s'étendent loin vers le nord, l'Arctique, ils peuvent aussi faire fondre la glace de mer, affectant le climat mondial.

Dans un nouvelle étude publié dans Science Advances, Université de Californie, Santa Barbara, climatologue Qinghua Ding et moi montrent que les rivières atmosphériques se sont déplacées d'environ 6 à 10 degrés vers les deux pôles au cours des quatre dernières décennies.

Les rivières atmosphériques en mouvement

Les rivières atmosphériques ne concernent pas uniquement la côte ouest des États-Unis.Ils se forment dans de nombreuses régions du monde et fournissent plus de la moitié du ruissellement annuel moyen dans ces régions, y compris aux États-Unis Côtes sud-est et Côte Ouest, Asie du Sud-Est, Nouvelle-Zélande, nord de l'Espagne, Portugal, le Royaume-Uni et centre-sud du Chili.

La Californie dépend des rivières atmosphériques pour jusqu'à 50% de ses précipitations annuelles.Une série de rivières atmosphériques hivernales peuvent y apporter suffisamment de pluie et de neige pour mettre fin à une sécheresse, comme certaines parties de la région l’ont vu en 2023.

Alors que les rivières atmosphériques partagent une origine similaire – apport d’humidité en provenance des tropiques – l’instabilité atmosphérique des jet stream leur permet de se courber vers le pôle de différentes manières.Il n’y a pas deux rivières atmosphériques identiques.

Ce qui intéresse particulièrement les climatologues, nous y compris, c’est le comportement collectif des rivières atmosphériques.Les rivières atmosphériques sont couramment observées dans le extratropicales, une région située entre 30 et 50 degrés de latitude dans les deux hémisphères et qui comprend la majeure partie de la zone continentale des États-Unis, le sud de l'Australie et le Chili.

Notre étude montre que les rivières atmosphériques se sont déplacées vers les pôles au cours des quatre dernières décennies.Dans les deux hémisphères, l’activité a augmenté le long des 50 degrés nord et 50 degrés sud, tandis qu’elle a diminué le long des 30 degrés nord et 30 degrés sud depuis 1979.En Amérique du Nord, cela signifie que des rivières plus atmosphériques inondent la Colombie-Britannique et l’Alaska.

Une réaction en chaîne mondiale

L'une des principales raisons de ce changement réside dans les changements des températures de surface de la mer dans le Pacifique tropical oriental.Depuis 2000, les eaux de le Pacifique tropical oriental a eu une tendance au refroidissement, qui affecte la circulation atmosphérique dans le monde entier.Ce refroidissement, souvent associé à Conditions liées à La Niña, pousse les rivières atmosphériques vers les pôles.

Le mouvement des rivières atmosphériques vers les pôles peut être expliqué comme une chaîne de processus interconnectés.

Durant les conditions La Niña, lorsque les températures de la surface de la mer se refroidissent dans le Pacifique tropical oriental, Circulation des marcheurs – des boucles d’air géantes qui affectent les précipitations lorsqu’elles montent et descendent dans différentes parties des tropiques – se renforcent dans le Pacifique occidental.Cette circulation plus forte provoque le ceinture de pluie tropicale pour s'étendre.L'augmentation des précipitations tropicales, combinée aux changements dans la configuration des tourbillons atmosphériques, entraîne anomalies de haute pression et modèles de vent qui dirigent les rivières atmosphériques plus loin vers le pôle.

A l’inverse, pendant Conditions El Niño, avec des températures de surface de la mer plus chaudes, le mécanisme fonctionne dans la direction opposée, déplaçant les rivières atmosphériques afin qu’elles ne s’éloignent pas aussi loin de l’équateur.

Ces changements soulèvent d’importantes questions sur la manière dont les modèles climatiques prédisent les changements futurs dans l’atmosphère des rivières.Les modèles actuels pourraient sous-estimer variabilité naturelle, comme les changements dans le Pacifique tropical, qui peuvent affecter de manière significative les rivières atmosphériques.Comprendre ce lien peut aider les prévisionnistes à faire de meilleures prévisions sur les futurs régimes de précipitations et la disponibilité de l'eau.

Pourquoi ce déplacement vers les pôles est-il important ?

Un changement dans l’atmosphère des rivières peut avoir des effets importants sur les climats locaux.

Dans les régions subtropicales, où les rivières atmosphériques sont de moins en moins courantes, cela pourrait entraîner des sécheresses plus longues et une diminution de l'eau.De nombreuses régions, comme la Californie et sud du Brésil, dépendent des rivières atmosphériques pour que les précipitations remplissent les réservoirs et soutiennent l’agriculture.Sans cette humidité, ces zones pourraient être confrontées à davantage de pénuries d’eau, mettant à rude épreuve les communautés, les fermes et les écosystèmes.

Aux latitudes plus élevées, les rivières atmosphériques se déplaçant vers les pôles pourraient entraîner des précipitations, des inondations et des glissements de terrain plus extrêmes dans des endroits comme le NOUS.Nord-Ouest du Pacifique, Europe, et même dans les régions polaires.

Dans l'Arctique, des rivières plus atmosphériques pourraient accélérer la fonte des glaces de mer, aggravant le réchauffement climatique et affectant les animaux qui dépendent de la glace.Une étude antérieure à laquelle j'ai participé a révélé que la tendance de l'activité atmosphérique des rivières en été peut contribuer 36 % de la tendance à la hausse de l’humidité estivale sur tout l'Arctique depuis 1979.

Ce que cela signifie pour l'avenir

Jusqu’à présent, les changements que nous avons observés reflètent encore principalement des changements dus à des processus naturels, mais le réchauffement climatique induit par l’homme joue également un rôle.Le réchauffement climatique devrait augmenter la fréquence et l'intensité globales des rivières atmosphériques, car une atmosphère plus chaude peut retenir plus d'humidité.

La manière dont cela pourrait changer à mesure que la planète continue de se réchauffer est moins claire.La prévision des changements futurs reste incertaine, en grande partie à cause de la difficulté de prédire le fluctuations naturelles entre El Niño et La Niña, qui jouent un rôle important dans les changements atmosphériques des rivières.

À mesure que la planète se réchauffe, les rivières atmosphériques – et les pluies critiques qu’elles apportent – continuera à changer de cap.Nous devons comprendre ces changements et nous y adapter afin que les communautés puissent continuer à prospérer dans un climat changeant.