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Changement climatique et pluies extrêmes, ce que dit la science


Par Renaud Barbero, Chercheur en climatologie, Irstea; Éric Martin, Directeur régional, changement climatique, Irstea; Patrick Arnaud, Chercheur en hydrologie, Irstea; Pierre Javelle, Chercheur en hydrologie, Irstea

Le département de l’Aude a été placé ce lundi 15 octobre 2018 en alerte rouge après de très violentes pluies qui ont causé, selon un bilan provisoire, 13 morts et plusieurs blessés.

Cet été, ce sont les orages de mousson du mois d’août qui ont provoqué, dans le sud-ouest de l’Inde, la mort de plusieurs centaines de personnes et entraîné le déplacement de milliers d’autres en l’espace de quelques jours.

Sur le pourtour méditerranéen, les crues éclairs se produisent généralement en automne, lorsqu’un air chaud et humide en provenance de la Méditerranée rencontre un air plus froid sur le continent.

Le 3 octobre 2015, 175 mm de pluie a été mesuré en deux heures (soit l’équivalent du cumul moyen observé entre septembre et octobre) sur certains secteurs de la Côte d’Azur, déclenchant une rapide montée des eaux qui a fait 20 victimes dans la région de Cannes.

Face à ces évènements extrêmes, la question du lien avec le changement climatique revient systématiquement. Ces évènements sont-ils devenus plus probables avec le réchauffement global ? Seront-ils plus fréquents ou plus intenses à l’avenir ?

La réponse est loin d’être évidente mais de nouvelles connaissances nous permettent aujourd’hui d’apporter quelques éléments.

Des pluies plus intenses avec le réchauffement climatique ?

D’après le théorème de Clausius-Clapeyron, établi dans la première moitié du XIXe siècle dans le domaine de la thermodynamique, la pression de vapeur saturante de l’air augmente d’environ 7 % par degré de réchauffement. Autrement dit, plus l’air est chaud, plus il peut contenir de vapeur d’eau.

Dans le contexte du réchauffement climatique, les scientifiques ont émis l’hypothèse que les épisodes de pluies extrêmes devraient s’intensifier en suivant la loi de Clausius-Clapeyron qui impose une contrainte directe sur la quantité d’eau disponible dans l’atmosphère. Cette hypothèse a depuis été confrontée à de nombreuses observations.

En 2013, une étude a montré que, globalement, les précipitations journalières extrêmes se sont intensifiées au cours du XX%u1D49 siècle, de 6 à 8 % par degré de réchauffement global. Mais d’autres travaux indiquent à présent que les pluies intenses de courte durée, à l’échelle d’une heure, se sont intensifiées plus rapidement que ce que prévoit la théorie, avec des changements de l’ordre de 14 % par degré de réchauffement, soit le double par rapport à la relation de Clausius-Clapeyron.

Cette vitesse d’intensification inattendue a également été détectée récemment à l’échelle du continent australien ainsi que sur le pourtour méditerranéen français, à partir de réseaux d’observations des pluies couvrant plus de cinq décennies.

L’origine de ce phénomène est encore très discutée dans la littérature scientifique mais la réponse se trouve très probablement dans la physique des nuages et dans le dégagement de chaleur latente au moment de la condensation qui « accélère » la convection (c’est-à-dire le mouvement ascendant dans l’atmosphère à l’origine de nombreux épisodes de pluies extrêmes) et amplifie l’intensité des pluies...

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