Les inondations historiques dans le Midwest, y compris cette ferme située dans le Nebraska, ont provoqué des dégâts considérables. DroneBase via AP

Inondations dans le Midwest, déclenchées par une intense “bombe cyclone, ”A dévasté certaines parties de la région, qui a été touchée par les inondations des dernières décennies.

Les inondations sont déclenchées par des précipitations extrêmes, souvent combinées à des conditions de terrain, telles que des sols saturés ou gelés, qui empêchent l'eau de s'infiltrer dans le sol, ce qui augmente le ruissellement.

Le réchauffement climatique risque d'intensifier le cycle de l'eau sur la Terre, ce qui modifiera la quantité, la fréquence, l'intensité et la durée des pluies et des chutes de neige. Comme mon un article et le travail d’autres personnes a montré que tous ces changements augmentent le risque d’inondations pour les États du Midwest.

Un Midwest plus humide

Les scientifiques s'entendent pour dire que le changement climatique fera de nombreuses régions du monde plus humides. Cela est dû au fait que les températures élevées augmentent la vitesse d'évaporation de l'humidité de la surface de la Terre et que l'air chaud retient plus d'humidité que l'air froid. Pour chaque degré 1 de réchauffement, la capacité de rétention d’humidité de l’atmosphère augmente d’environ 7, sur la base de lois bien établies de la physique.

À mesure que l'air devient plus humide, nous pouvons nous attendre à davantage de précipitations - mais l'augmentation n'est pas uniforme. En supposant que les régimes de vent ne changent pas de manière significative, une plus grande quantité d'humidité sera transportée dans certaines régions sous l'influence des traces des tempêtes. Cela signifie que les zones touchées par les tempêtes connaîtront probablement des augmentations des précipitations et des risques d'inondation supérieurs à la moyenne, tandis que les zones situées à l'écart des trajectoires de tempête seront probablement moins pluvieuses et plus exposées au risque de sécheresse.

Le Midwest américain est situé dans un zone de convergence où se rencontrent les vents dominants qui soufflent de l’est et de l’ouest. le jet polaire les coups d’ouest en est le long de la limite entre air chaud et air froid et provoquent régulièrement des tempêtes, en particulier pendant les saisons froides.

À l'aide de données du réseau de climatologie historique des États-Unis, j'ai montré que, de 1951 à 2013, les précipitations moyennes aux États-Unis augmenté de 1.6% par décennie. Dans le Midwest, cependant, il a augmenté d’environ 2.1 pour cent par décennie et les précipitations hivernales ont augmenté de 3.7 pour cent par décennie. Environ la moitié de cette croissance a été causée par des tempêtes plus fréquentes et l'autre moitié peut être attribuée à une augmentation de l'intensité des tempêtes.

J'ai également utilisé des modèles climatiques régionaux à haute résolution pour simuler les changements climatiques futurs dans le Midwest pour la période 2040-2070 par rapport à 1970-2000. Dans cette étude, j'ai constaté que les précipitations moyennes dans la région augmenteraient probablement de 8 pour cent d'ici le milieu du siècle, et que les précipitations hivernales augmenteraient jusqu'à 12 pour cent. La partie nord de la région pourrait connaître une augmentation encore plus importante, probablement en raison de la plus grande évaporation des Grands Lacs résultant de températures plus élevées et de la réduction de la couverture de glace en hiver avec le réchauffement de la région.

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Avec plus d'humidité dans l'atmosphère, les systèmes de tempête sont susceptibles de produire des événements pluvieux plus importants. L'humidité accrue dans l'atmosphère augmente également chaleur latente - chaleur libérée par la vapeur d'eau lorsqu'elle se condense en gouttes de liquide dans l'air. Cette chaleur fournit plus d'énergie pour augmenter l'intensité des tempêtes.

Des précipitations plus intenses devraient se produire dans les États du Midwest. Université Shuang-Ye Wu de Dayton, Programme régional nord-américain d'évaluation des changements climatiques, CC BY

Ces facteurs signifient que le changement climatique entraînera probablement une augmentation disproportionnée des épisodes de fortes précipitations dans le Midwest, tendance qui est déjà apparente lorsque l’on examine les données climatiques historiques. De 1951 à 2013, mon étude a trouvé ces précipitations légères et modérées dans le Midwest ont augmenté d'environ 1 pour cent par décennie, alors que les fortes précipitations ont augmenté de 4.4 pour cent par décennie.

Les précipitations moyennes dans la région devraient augmenter d’environ 8 pour cent au milieu du siècle, mais de fortes tempêtes - celles d’une ampleur susceptible de ne se produire qu’une fois par année 25 - devraient augmentation de 20%.

Inondations plus fréquentes

Tous ces changements vont modifier de manière significative l'hydrologie des crues. Une étude 2015 qui a examiné les données de débit des stations de jaugeage de flux 774 US Geological Survey situées dans le Midwest allant de 1962 à 2011 a révélé que 34 pour cent des stations montraient augmentation significative de la fréquence des inondations. L'augmentation la plus prononcée est survenue au printemps pour les inondations liées à la fonte des neiges, à la pluie tombant sur un sol gelé et aux épisodes de pluie sur neige. Outre l’augmentation des précipitations, cette analyse a montré que la fonte plus précoce de la neige et les modifications du rapport pluie sur neige causées par la hausse des températures entraînent également la forte augmentation des inondations printanières dans le Midwest.

Une autre étude a projeté des changements dans les inondations dues au changement climatique et a calculé la fréquence à laquelle une inondation moyenne d’une année 20 au Xe siècle - c’est-à-dire suffisamment grande pour avoir seulement un pourcentage de chance 100 de se produire une année donnée ou une fois par siècle - est: susceptibles de se reproduire au 1st siècle. Pour la plus grande partie du Midwest, les auteurs ont estimé que la probabilité de telles inondations était de susceptible de doubler au 21e siècle, de sorte que ce qui était autrefois une inondation d’année 100 puisse se produire en moyenne toutes les années 50.

Une troisième étude, publiée dans 2016, a examiné comment le changement climatique pourrait modifier le débit des cours d’eau dans le Nord-Est et le Midwest. L'ampleur et le moment choisi pour l'écoulement des cours d'eau peuvent affecter l'approvisionnement en eau et sa qualité, les systèmes d'infrastructure et la vie aquatique. Cette étude a révélé qu’au cours de ce siècle, les débits de pointe moyens sur trois ans de 100 étaient susceptibles de augmentation de 10 à 20% pour la région du Midwest.

Pendant ce temps, des personnes du Nebraska, de l'Iowa, du Wisconsin, du Minnesota et du Dakota du Sud touchées par la dernière tempête évaluent les dégâts. NOAA plus tôt ce mois-ci prévu que les inondations historiques sera suivi par plus de pluie et inondant ce printemps. Les eaux de crue actuelles devraient rester Pendant des mois

A propos de l'auteur

Shuang-Ye Wu, professeur agrégé de géologie, Université de Dayton

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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