De nouvelles recherches d’attribution montrent comment la chaleur supplémentaire dans l’atmosphère peut transformer les orages en usines à grêle dangereuse de la taille d’une balle de softball.
Les régions qui sont souvent frappées par de violentes tempêtes – comme le Midwest des États-Unis, victime des orages puissants et des tornades meurtrières du week-end dernier – pourraient également être confrontées à la menace d’une grêle plus extrême.
Une nouvelle recherche publiée lundi dans Atmospheric Science Letters a pour la première fois établi un lien entre le réchauffement d’origine humaine et la taille des grêlons lors d’un seul orage. L’étude a examiné une tempête du 3 mai qui a frappé Paris et d’autres régions de France avec des grêles allant de billes à des balles de golf, détruisant ou endommageant des biens d’une valeur de plus de 350 millions de dollars. Les chercheurs ont comparé les données en temps réel du 3 mai avec des dizaines de conditions météorologiques similaires des décennies passées pour isoler la manière dont une atmosphère plus chaude a modifié les ingrédients de la tempête.
L’analyse montre qu’en France et en Allemagne, la probabilité de grêle dans des conditions atmosphériques similaires a augmenté jusqu’à 30 pour cent. Et le réchauffement a fait passer les grêlons de taille inquiétante à des morceaux de glace suffisamment gros pour déchiqueter les récoltes et endommager les voitures et les structures.
La tempête parisienne s’est formée dans un contexte météorologique similaire à celui qui alimente les phénomènes météorologiques violents dans le Midwest ou le sud des États-Unis, lorsque l’air chaud et chargé d’humidité monte vers le nord et rencontre des masses d’air plus froides sous des vents forts dans l’atmosphère. Lorsque ces ingrédients se combinent, de puissants courants ascendants peuvent se développer à l’intérieur des orages, permettant aux grêlons de rebondir à plusieurs reprises à travers les couches glaciales des nuages et de grossir avant de tomber au sol.
La collision saisonnière des masses d’air qui génère d’intenses tempêtes devient de plus en plus volatile dans un monde plus chaud et plus humide. Et les extrêmes de cet hiver, avec des neiges glaciales dans certaines parties de l’Est et une sécheresse et une chaleur renouvelées dans l’Ouest, ont contribué à préparer l’atmosphère sur l’Amérique du Nord aux tempêtes du 5 au 7 mars qui ont tué au moins huit personnes et laissé une traînée de cicatrices climatiques, d’une tornade inhabituellement puissante dans le Michigan à une grêle de la taille d’une balle de softball dans le sud du Texas.
Pour les chercheurs en météorologie et climatologie qui savent déjà que le réchauffement ouvre la voie à des phénomènes météorologiques plus violents, les épidémies de grêle extrêmes font partie des conséquences qui les empêchent de dormir la nuit.
Mais les tempêtes de grêle sont notoirement difficiles à étudier car elles se forment à l’intérieur d’orages sur seulement quelques kilomètres de diamètre, bien plus petits que les cellules de la grille utilisées dans la plupart des modèles climatiques. La physique peut expliquer pourquoi des tempêtes plus intenses produisent des grêlons plus gros, et la nouvelle recherche a pu identifier un lien entre le réchauffement climatique et la tempête en France.
Parallèlement à d’autres recherches récentes, les nouvelles découvertes montrent que la grêle ne constitue pas un danger marginal ou localisé, a écrit par courrier électronique l’auteur principal Davide Faranda, directeur de recherche au Centre national de la recherche scientifique de France. Avec le réchauffement climatique, les tempêtes de grêle deviennent de plus en plus dévastatrices et affectent des zones plus vastes, y compris les grandes villes, a-t-il noté.
« Comprendre comment le changement climatique amplifie ces risques est essentiel pour anticiper les impacts et améliorer la préparation », a-t-il écrit, ajoutant que le moment des tempêtes de grêle est encore principalement déterminé par les conditions météorologiques naturelles, mais que le réchauffement climatique amplifie leur impact lorsqu’elles se développent.
Au lieu d’essayer de simuler la tempête du 3 mai, Faranda et son co-auteur Tommaso Alberti se sont concentrés sur les conditions météorologiques à grande échelle qui l’ont produite. Parce que cette configuration se produit régulièrement sur l’Europe occidentale et que la région est étroitement surveillée, ils ont pu comparer ce qui s’est passé lors de la tempête de grêle à Paris avec des dizaines de tempêtes précédentes qui se sont développées dans des conditions presque identiques, et répondre à la question de savoir comment cela a été affecté par le réchauffement.
La recherche montre que le changement climatique a déjà rendu les tempêtes de grêle plus intenses sur Paris, a déclaré Alberti, physicien de l’atmosphère à l’Institut national italien d’astrophysique qui étudie les conditions météorologiques et climatiques extrêmes. Lorsque ces tempêtes se produisent dans « un climat plus chaud et plus instable », a-t-il déclaré dans un communiqué publié avec l’étude, « la grêle qui en résulte est plus importante et plus dommageable, générant des dommages coûteux qui pèsent sur les réseaux de transport et se répercutent sur les résidents, les entreprises et les assureurs ».
Une décennie d’avertissements
Le secteur des assurances tire la sonnette d’alarme depuis des années face à la menace croissante de la grêle. Dans un rapport de janvier, les chercheurs de Munich Re affirment que de violentes tempêtes de grêle peuvent causer des milliards de dollars de dégâts en quelques minutes lorsqu’elles frappent des villes remplies de voitures, de toits de verre et de panneaux solaires. En Europe, certaines épidémies de grêle ont entraîné des pertes approchant les 3 milliards de dollars.
Comprendre comment le réchauffement affecte le risque de grêle lors de tempêtes individuelles pourrait aider les prévisionnistes à développer des alertes plus rapides et à améliorer les pratiques de perturbation par la grêle, comme l’ensemencement des nuages, dans les zones agricoles importantes. La recherche d’attribution fournit également des études de cas qui peuvent aider à vérifier une modélisation climatique plus théorique qui prévoit une augmentation des grosses grêles avec un réchauffement continu.
La nouvelle étude confirme des recherches antérieures montrant que les environnements atmosphériques favorables aux fortes tempêtes de grêle changent avec le réchauffement climatique, a déclaré Iris Thurnherr, climatologue à l’université suisse ETH Zürich qui étudie les tempêtes violentes et la grêle.
« Même si la théorie suggère que les tempêtes pourraient devenir plus fortes dans un climat plus chaud, il reste une incertitude quant à savoir si les tempêtes de grêle deviendront plus fréquentes », a écrit Thurnherr dans un e-mail.
Montrer comment le réchauffement climatique peut façonner des événements uniques et mémorables peut aider le public à comprendre les liens entre le changement climatique et les extrêmes, et peut servir de point de départ à des recherches similaires sur d’autres risques climatiques dangereux, a-t-elle expliqué. Dans l’ensemble, écrit-elle, les scientifiques sont plus confiants qu’il y a dix ans quant aux liens entre le réchauffement d’origine humaine et la grêle.
Mais des incertitudes demeurent, a déclaré Abdullah Kahraman, un spécialiste de l’atmosphère à l’Université de Newcastle en Angleterre, qui a également publié des recherches sur les tempêtes violentes et la grêle.
Le plus grand défi est le manque d’observations enregistrées, a-t-il écrit par courrier électronique. Les tempêtes de grêle sont extrêmement locales et ne sont souvent pas enregistrées, à moins qu’elles ne causent des dégâts ou ne touchent des zones peuplées. Les scientifiques s’efforcent également de comprendre comment le réchauffement modifie les conditions à petite échelle à l’intérieur des orages qui déterminent la formation de grêle.
Le réchauffement permet des mouvements ascendants plus forts d’air chaud et humide à l’intérieur d’un orage, comme une lampe à lave en surmultipliée, a expliqué Faranda. Dans l’air agité, les grêlons restent plus longtemps en l’air et grossissent avant de tomber au sol. Avec l’étude, il a ajouté : « Nous pouvons affirmer avec plus de certitude que lorsque des tempêtes se produisent, une atmosphère plus chaude peut les rendre plus intenses et capables de produire une grêle plus grosse. »
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