Les scientifiques savent que l’urbanisation et l’irrigation peuvent influencer considérablement les précipitations. Cependant, ils ne savent pas exactement comment ces effets varient selon les différents types de pluie. Les chercheurs ont étudié comment l’urbanisation et l’irrigation à grande échelle aux États-Unis affectent les trois principaux types de précipitations estivales dans la région médio-atlantique. Ceux-ci comprennent le système convectif à mésoéchelle (MCS), la convection profonde isolée (IDC) et les précipitations non convectives (NC). Les précipitations MCS proviennent de grands systèmes d’orages.
Les précipitations IDC proviennent d’orages isolés qui résultent du mouvement de l’air de la basse vers la haute atmosphère. Les précipitations NC sont des pluies qui ne résultent pas d’orages et sont généralement moins intenses mais durent plus longtemps et produisent des précipitations plus régulières. Les chercheurs ont découvert que l’urbanisation supprime les trois types de précipitations. En revanche, l’irrigation améliore les précipitations NC et IDC. L’irrigation a des influences variées sur les précipitations médio-atlantiques produites par les MCS. L’influence spécifique dépend de la formation d’un MCS localement ou à distance.
Les résultats de la recherche sont publiés dans Lettres de recherche géophysique.
Les influences contrastées de l’irrigation à grande échelle sur les précipitations MCS initiées localement et à distance mettent en évidence la complexité des précipitations. Les résultats montrent également l’éventail des effets que les changements dans l’utilisation des terres et la couverture terrestre peuvent avoir sur les précipitations. Enfin, cette étude souligne l’importance de comprendre les divers effets des activités humaines sur les précipitations. Dans des régions telles que le centre de l’Atlantique, de nombreux types de pluie contribuent aux précipitations estivales. Cela signifie que les changements dans la quantité totale de pluie et les contributions des différents types de pluie ont des implications importantes pour les ressources en eau et leur gestion.
Les chercheurs, du Pacific Northwest National Laboratory et de l’Indian Institute of Technology-Madras, ont mené des simulations de modèles régionaux permettant la convection avec et sans urbanisation ou irrigation. Ils ont utilisé les simulations pour étudier comment l’urbanisation et l’irrigation à grande échelle aux États-Unis à l’est des montagnes Rocheuses affectent les précipitations estivales dans la région très peuplée du centre de l’Atlantique. Ils ont appliqué un algorithme de suivi des caractéristiques pour classer trois types de précipitations (MCS, IDC et NC) et ont examiné les effets de l’urbanisation et de l’irrigation à grande échelle sur chaque type de pluie.
L’équipe a découvert que l’urbanisation supprime les trois types de précipitations dans la région médio-atlantique en réduisant la vapeur d’eau et l’instabilité atmosphérique. En revanche, l’irrigation améliore les précipitations IDC, NC et MCS initiées localement. L’irrigation supprime également les précipitations produites par les MCS initiés dans les Grandes Plaines et le Midwest, produisant des effets contradictoires sur les précipitations MCS. Le refroidissement de surface dû à l’irrigation induit une anomalie de haute pression au niveau de la mer, qui est compensée par une anomalie de basse pression en moyenne altitude. L’anomalie de pression à mi-niveau affaiblit alors le vent dominant d’ouest à mi-niveau sur le Midwest et la région médio-atlantique, ce qui entrave le mouvement vers l’est des MCS vers la région médio-atlantique.
Plus d’information:
Jianfeng Li et al, Impacts de l’urbanisation et de l’irrigation à grande échelle sur les précipitations estivales dans la région médio-atlantique des États-Unis, Lettres de recherche géophysique (2022). DOI : 10.1029/2022GL097845