La pluie verglaçante est une catastrophe météorologique typique en hiver et au début du printemps dans de nombreuses régions du monde, même dans les régions tropicales. Il se développe sous forme d’eau surfondue (en dessous de 0 °C) dans l’air et gèle immédiatement après s’être déposé sur des surfaces froides. Dans le sud de la Chine, les pluies verglaçantes se produisent principalement dans les régions montagneuses.
Aujourd’hui, des chercheurs de l’Institut de physique atmosphérique de l’Académie chinoise des sciences ont découvert que la pollution de l’air pouvait augmenter les pluies verglaçantes dans l’hémisphère nord.
Leurs conclusions ont été publiées dans Environnement atmosphérique.
La nature de la pluie verglaçante est que les gouttes de pluie restent surfondues dans l’atmosphère en dessous de 0 °C. Des études antérieures ont attribué la présence de gouttes surfondues dans l’atmosphère au manque de noyaux de glace. En fait, ce n’est pas le cas, car les noyaux de glace restent dans des gouttes surfondues lorsque la neige fond et forment ces gouttes dans des conditions encore plus élevées et plus chaudes.
Des expériences en laboratoire ont montré que des produits chimiques solubles élevés aident les gouttes à rester en surfusion, et cet effet chimique, connu sous le nom de dépression du point de congélation, est également reproduit par des modèles numériques. Cependant, il n’y a aucune preuve à partir d’observations sur le terrain que l’effet de la dépression du point de congélation existe dans les précipitations.
Depuis 2015, les Drs. Li Xingyu et Pan Yuepeng de l’IAP ont effectué une mesure à long terme de la composition physique et chimique de la pluie verglaçante au mont Heng, qui se trouve dans le centre-sud de la Chine à 27°18′6″N, 112°41′5″ E. L’altitude du site d’échantillonnage est de 1265,9 m, au-dessus du sommet de la couche limite atmosphérique, avec une température proche de 0 °C en hiver favorisant l’apparition de brouillard surfondu et de pluie verglaçante. Ce site d’échantillonnage a également enregistré l’épaisseur record de givrage en Chine. Selon les premières observations de sept ans, la pluie verglaçante au mont Heng s’est avérée acide (pH
L’équipe a également travaillé avec des climatologues d’universités et d’instituts de recherche au Canada et en Chine pour explorer les mécanismes de formation de la pluie verglaçante et leurs tendances futures. Ils ont constaté qu’à mesure que les concentrations d’ions solubles (en particulier le nitrate d’ammonium) augmentent, les températures ambiantes de la pluie verglaçante montrent des tendances à la baisse.
« Cette étude a présenté le premier point de vue chimique sur la pluie verglaçante, un phénomène physique dans la croyance traditionnelle », a déclaré le professeur Ronald Stewart de l’Université du Manitoba au Canada, co-auteur de l’étude. « La concentration ionique plus élevée peut faire baisser la température nécessaire pour geler les gouttes de pluie et ce processus prolonge l’existence de la pluie verglaçante. »
« Dans le contexte du réchauffement climatique, la zone d’influence de la pluie verglaçante se déplacera vers le nord, et l’effet de la dépression du point de congélation induit par la pollution de l’air dans le nord de la Chine pourrait être amplifié », a déclaré le Dr Zhu Xiaying du National Climate Center, un autre co-auteur de l’étude.
Xingyu Li et al, Caractéristiques chimiques des pluies verglaçantes observées au mont Heng dans le sud de la Chine, Environnement atmosphérique (2022). DOI : 10.1016/j.atmosenv.2022.119140