Un nuage d’incertitude est levé
Loin d’être dispersés au hasard dans le ciel, les nuages s’organisent souvent en systèmes massifs et complexes qui peuvent s’étendre sur des centaines de kilomètres. Un des exemples les plus spectaculaires de ces systèmes convectifs à méso-échelle, les cyclones tropicaux sont composés d’un anneau de nuages imposant qui s’enroule en spirale autour d’un œil central calme. Mais pourquoi les nuages se regroupent-ils? Cette question a longtemps déconcerté les climatologues et les météorologues. C’est également la question à laquelle le projet CLUSTER, financé par l’UE, s’est efforcé de répondre. «Améliorer notre compréhension de l’organisation des nuages et de son évolution dans le cadre du réchauffement planétaire est essentiel pour développer des modèles climatiques capables de mieux anticiper les futurs régimes de précipitations, un besoin crucial pour les communautés du monde entier», explique Caroline Muller(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), climatologue à l’Institut des sciences et technologies d’Autriche(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), le partenaire coordinateur du projet.
Trouver des réponses dans l’atmosphère tropicale
Le projet prévoyait à l’origine utiliser les observations satellitaires et terrestres existantes de l’atmosphère tropicale pour étudier le rayonnement atmosphérique, un processus clé de l’organisation des tempêtes. Cependant, au cours du projet, l’équipe a eu la chance de participer à une grande campagne de terrain dans les tropiques, où elle a pu recueillir de nouvelles mesures de haute qualité de l’atmosphère. «Cela nous a offert une opportunité que nous n’avions pas anticipée, à savoir la possibilité de calculer des profils radiatifs avec des détails verticaux très fins», explique Caroline Muller. Sur la base de ces observations, le projet a développé une nouvelle théorie afin d’expliquer les variations du rayonnement en fonction des conditions d’humidité.
Organisation des nuages et phénomènes météorologiques extrêmes
Le projet, qui a reçu le soutien du Conseil européen de la recherche(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), s’est également penché sur les mécanismes physiques fondamentaux qui sous-tendent l’organisation des nuages et leurs implications pour les phénomènes météorologiques extrêmes. Par exemple, les chercheurs ont déterminé, à l’aide de simulations idéalisées, que l’auto-agrégation convective peut considérablement amplifier les précipitations extrêmes instantanées. Ils ont également établi un lien entre une convection plus organisée et l’intensification des précipitations tropicales extrêmes quotidiennes. «En reliant la physique des études idéalisées à des simulations numériques réalistes et à des observations réelles de l’atmosphère, nous avons pu mieux comprendre les processus qui régissent la formation des systèmes orageux organisés, ainsi que les conséquences sur les phénomènes météorologiques extrêmes», ajoute Caroline Muller. Les chercheurs ont récemment commencé à utiliser des outils d’apprentissage automatique pour analyser les systèmes de tempête dans des simulations réalistes du climat mondial, un travail qui leur permet d’approfondir le comportement structuré des tempêtes organisées.
Préparation au réchauffement climatique
En science, la réponse à une question en soulève souvent dix autres, et le projet CLUSTER ne fait pas exception à la règle. C’est pourquoi Caroline Muller et son équipe poursuivent leur travail bien que le projet soit à présent terminé. Ils cherchent par exemple à utiliser les dernières simulations climatiques mondiales à haute résolution pour explorer davantage les impacts sociétaux et climatiques des systèmes de nuages organisés. «Qu’il s’agisse de complexes convectifs circulaires à méso-échelle, de lignes de grains ou de cyclones tropicaux, j’espère que nos découvertes sur les systèmes nuageux organisés contribueront aux efforts internationaux de préparation au réchauffement climatique», conclut Caroline Muller. «La compréhension de ces systèmes est cruciale si nous voulons anticiper l’évolution des phénomènes météorologiques extrêmes à l’avenir.»
