Le réchauffement climatique signifie-t-il plus ou moins de neige?

tempête de neige
La première tempête de 2015 comme vu de l'espace. NOAA / NASA, CC BY

À première vue, se demander si les résultats de réchauffement de la planète dans plus de neige peut sembler une question stupide parce que, évidemment, si elle devient assez chaud, il n'y a pas de neige. neige récente Par conséquent, les négationnistes du changement climatique ont utilisé des décharges à jeter le doute sur un climat de réchauffement des influences humaines. Pourtant, ils ne pourraient pas être plus faux.

Pour comprendre le lien, nous devons examiner les conditions qui favorisent les plus fortes chutes de neige. Ensuite, nous pouvons voir comment les changements climatiques affectent ces conditions, en particulier les températures dans l'atmosphère et les océans, pendant les hivers. L'étude de ces facteurs révèle qu'il y a plus de chance de fortes tempêtes de neige en Amérique du Nord, mais la saison des neiges commence à rétrécir en raison du réchauffement planétaire.

Températures Goldilocks

Il y a un dicton que cela peut être "trop froid pour neiger"! Bien sûr, c'est un mythe mais il a une base en fait parce que l'atmosphère est lyophilisée quand il fait très froid. C'est parce que la quantité d'humidité que l'atmosphère peut contenir dépend très fortement de la température. Par temps froid, la neige est susceptible de se composer de très petits cristaux et est parfois très légère et pelucheuse et ressemble à de la «poussière de diamant».

En revanche, les chutes de neige les plus lourdes se produisent avec des températures de surface d'environ 28 ° F à 32 ° F - juste au-dessous du point de congélation. Bien sûr, une fois qu'il est bien au-dessus du point de congélation, la neige se transforme en pluie. Donc, il y a un "Goldilocks" ensemble de conditions qui sont juste à se traduire par une tempête de neige superbe. Et ces conditions sont de plus en plus probable à la mi-hiver à cause des changements climatiques induits par l'homme.

La physique derrière ce phénomène est régie par un loi fondamentale cela nous dit que la quantité maximale d'humidité dans l'atmosphère augmente exponentiellement avec la température - c'est-à-dire que plus l'atmosphère est chaude, plus l'air peut contenir d'humidité et donc plus il y a de potentiel de précipitation.

Pour la plupart des conditions au niveau de la mer, il y a une règle de base qui dit l'atmosphère peut contenir 4% plus d'humidité par une augmentation Fahrenheit degrés de la température. Certaines complications viennent dans la phase de la glace entre, mais nous avons mis de côté pour ceux qui maintenant. Cela se traduit par une grande différence dans l'humidité à travers les différences de température: A 50 ° F (10 ° C) la capacité de l'air de rétention d'eau est double à 32 ° F (0 ° C) et à 14 ° F (-10 ° C ) la valeur est seulement 24% qu'à 50 ° F.

Plus d'humidité

En fait, cette relation est fondamentale pour pourquoi il pleut (ou les neiges).

Lorsqu'une particule d'air contenant de la vapeur d'eau est soulevée, elle se déplace vers une pression plus basse, se dilate et se refroidit. À un certain point, il ne peut plus contenir autant d'humidité et l'humidité se condense en nuage et finit par former de la pluie ou de la neige. Le soulèvement de l'air provient principalement des tempêtes, en particulier dans les fronts chauds, car l'air chaud se déplace sur l'air plus frais, ou les fronts froids, car l'air froid pousse sous l'air plus chaud.

Dans toutes les tempêtes, la principale source de précipitations est l'humidité déjà dans l'atmosphère au début de la tempête. Cette humidité, la vapeur d'eau, est recueillie par les vents de tempête, amené dans la tempête, concentré et précipité. Par conséquent, s'il y a plus d'humidité dans l'environnement, il pleut (ou neige) plus difficile.

Comment ce jeu quand les températures sont en dessous de zéro? Les températures dans la gamme comprise entre environ Goldilocks 28 ° F et 32 ° F, accompagné par l'humidité, signifient plus de neige: en effet, la quantité de chutes de neige à 32 ° F serait au moins le double à 14 ° F. Il pourrait être beaucoup plus parce que l'air chaud et humide porteur peut également contribuer à l'intensification de la tempête elle-même.

Tempêtes hivernales récentes et les changements climatiques

Les tempêtes extra-tropicales se forment en hiver et se développent en fonction des différences de température les plus importantes entre les continents et les océans adjacents.

En hiver, l'air froid et sec en Amérique du Nord forme un contraste avec l'air humide relativement chaud sur le Gulf Stream et l'Atlantique Nord. Un front froid entraîne le déclenchement du sud de l'air froid tandis qu'un front chaud conduit l'en-tête de l'air chaud et humide vers le nord à mesure qu'il monte vers le haut et produit des précipitations au sein de la tempête.

L'environnement dans lequel toutes les tempêtes forme est maintenant différente de ce qu'elle était il y a seulement 30 ou 40 ans à cause du réchauffement climatique. Les changements dans la composition atmosphérique par les activités humaines ont augmenté de dioxyde de carbone et d'autres gaz à effet de serre qui retiennent la chaleur, avec le niveau de dioxyde de carbone de plus en plus de plus de 40% depuis environ 1900 principalement de la combustion de combustibles fossiles.

Le résultantes déséquilibre énergétique réchauffe notre planète. Et plus de 90% de la chaleur est allée dans les océans. En plus des niveaux marins plus élevés - de plus de 2.5 pouces depuis 1993 - les températures de surface de la mer (SST) ont augmenté de 1 ° F depuis environ 1970.

Donc, la mémoire du réchauffement de la planète est principalement dans les océans. En moyenne, l'air au-dessus des océans est plus chaud de plus de 1 ° F et humide par 5% depuis les 1970 du réchauffement climatique. Dans l'Atlantique Nord, il y a eu un réchauffement supplémentaire et les températures de la mer de surface dépassent 2 ° F au-dessus d'une moyenne 1981-2010 (qui inclut un élément de réchauffement climatique) sur une vaste étendue s'étendant sur plus de 1000 miles de la côte nord-américaine. (voir le graphique ci-dessus). Une partie de cette chaleur supplémentaire pourrait provenir de l'absence de beaucoup d'activité des ouragans dans l'Atlantique l'été dernier.

En Février 5-6, 2010 une "bombe" de la neige produite et conduit à ce qu'on appelait à l'époque comme "Snowmaggedon," qui a été utilisé par plusieurs sénateurs conservateurs à simuler le réchauffement climatique et Al Gore. Pourtant, il était l'hiver et il y avait beaucoup d'air froid continental. Il y avait une tempête au bon endroit. Et il y avait des températures de la mer en surface anormalement élevées dans l'Océan Atlantique subtropical - jusqu'à 3 ° F (1.5 ° C) supérieure à la normale - qui a conduit à des quantités extraordinaires de l'humidité étant introduits dans la tempête. Et il a donné lieu à des quantités de neige exceptionnelles dans la région de Washington DC.

neige mensuelle
NASA / NOAA

Plus tôt cette année, entre janvier 26-28, 2015, la zone visée par la dernière tempête hivernale, appelée Juno par certains, était un peu plus au nord. La tempête en développement était dans la bonne position pour puiser dans l'humidité élevée au-dessus de l'océan et se développer en même temps que le fort contraste entre le continent et l'océan relativement chaud.

Plus de trois pieds de neige sont tombés dans certaines régions, des conditions de blizzard ont été enregistrées en Nouvelle-Angleterre, et une forte mer et l'érosion ont eu lieu dans les régions côtières en association avec les niveaux plus élevés associés au réchauffement climatique.

Aller de l'avant, en plein hiver, le changement climatique signifie que les chutes de neige vont augmenter parce que l'atmosphère peut contenir 4% plus d'humidité pour chaque augmentation de 1 ° F de la température. Donc, aussi longtemps qu'il ne le fait pas chaud au-dessus de zéro, le résultat est une plus grande chute de neige.

En revanche, au début et à la fin de l'hiver, il se réchauffe assez qu'il est plus susceptible de pluie, les chutes de neige d'hiver total n'augmente pas. Observations de la couverture de neige pour l'hémisphère nord montrent en effet une légère augmentation de la mi-hiver (Décembre-Février), mais d'énormes pertes au printemps (voir la couverture de neige figure ci-dessus.) Tout cela fait partie d'une tendance à la précipitation beaucoup plus lourd aux Etats-Unis (voir figure ci-dessous), en particulier dans le nord-est.

changement de précipitations
Évaluation climatique nationale des États-Unis

Autrement dit: si le réchauffement provoque plus ou moins de précipitations varie selon la région, mais il modifie l'équilibre entre la neige et la pluie. Tant qu'il reste en dessous de zéro, les dépôts à neige sont plus grandes, mais la saison de neige se rétrécit aux deux extrémités de l'hiver. Donc, plus de temps est passé précipitation: les skieurs dans certaines régions bénéficient à la mi-hiver, mais avec une courte saison de ski.

Parce que l'humidité accrue dans la tempête peut également rétroaction et amplifier la tempête elle-même, la neige supplémentaire peut facilement être commander 10% ou plus de la composante du changement climatique.

Voir aussi:

Kevin Trenberth Trenberth, KE, 2011: Changements dans les précipitations avec le changement climatique. Recherche sur le climat, 47, 123-138, doi: 10.3354 / cr00953. [PDF]

Il y a une forte augmentation de précipitations extrêmes d'un jour durant la saison froide d'octobre à mars.

Évaluation nationale du climat les données disent la même chose.

Cet article a été publié initialement le La Conversation.
Lire l' article original.

À propos de l’auteur

trenberth kevinKevin Trenberth est un scientifique chevronné au National Centre for Atmospheric Research. Il a été fortement impliqué dans le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (et a partagé le prix Nobel de la paix dans 2007), et le Programme mondial de recherche sur le climat (PMRC). Il préside actuellement le programme GEWEX (Global Energy and Water Exchanges) dans le cadre du PMRC. Il a publié des articles de revues à comité de lecture 200 et des publications de 460 et est l'un des scientifiques les plus cités en géophysique.

Déclaration de divulgation: Kevin Trenberth reçoit un financement du ministère de l'Énergie et de la National Science Foundation.

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