Les interactions terre-atmosphère jouent un rôle crucial dans la formation du système climatique terrestre, en influençant profondément les régimes météorologiques, les variables climatiques et les processus écologiques. Bien qu’ils soient situés à des latitudes similaires, le plateau tibétain (TP) et la région du fleuve Yangtze (YRR) représentent deux zones climatiques distinctes, suscitant une attention particulière dans ce domaine.
Le premier, situé à l’ouest de la Chine à plus de 4 000 m d’altitude, est caractérisé par un climat aride, tandis que le second, situé dans la plaine orientale de la Chine, connaît un climat humide. Bien que le TP et le YRR aient tous deux fait l’objet d’efforts de recherche individuels, il existe une lacune potentielle en matière de recherche concernant une comparaison complète et directe de leurs flux d’énergie de surface et d’autres composants d’interaction terre-atmosphère.
Des scientifiques de l’Institut de recherche sur le plateau tibétain, de l’Académie des sciences de Chine et de l’Université de Nanjing ont utilisé des observations sur divers types de couverture terrestre pour explorer les similitudes et les différences dans les échanges d’énergie et d’eau entre la terre et l’atmosphère entre les deux régions. Leurs conclusions ont été récemment publiées dans Lettres scientifiques atmosphériques et océaniques.
En raison de son altitude plus élevée et de son sol plus sec, le TP absorbe plus de rayonnement solaire que le YRR et réfléchit également davantage de rayonnement. Le rayonnement annuel moyen vers le bas et vers le haut des ondes courtes dans le TP est respectivement 1,7 et 2,9 fois supérieur à celui de l’YRR. Cependant, malgré cette différence, le rayonnement net entre les deux régions présente une disparité minime, principalement en raison des valeurs plus élevées du rayonnement à ondes longues du YRR.
« Honnêtement, ce phénomène nous a surpris », déclare l’auteur correspondant, le professeur Yaoming Ma, de l’Institut de recherche sur le plateau tibétain, spécialisé dans l’interaction terre-atmosphère sur le TP. « Cependant, le TP présente des variations diurnes et saisonnières plus importantes du rayonnement net, avec un chauffage intensifié à midi et pendant la saison chaude, mais un refroidissement substantiel la nuit et pendant la saison froide. »
Des variations significatives des flux thermiques de surface sont évidentes. Pour faciliter la comparaison, l’équipe a sélectionné les mêmes types de surface dans les deux régions – prairies – ainsi que deux types de couverture terrestre différents mais typiques : désert alpin pour le TP et plaine urbaine pour le YRR. Il a été constaté que les flux de chaleur de surface dépendent principalement de l’état du sol, les prairies des deux régions présentant un chauffage latent plus élevé et un chauffage sensible plus faible par rapport aux déserts alpins et aux sites urbains.
« L’humidité du sol est un facteur crucial affectant la distribution de l’énergie, influençant ainsi les conditions atmosphériques », ajoute le professeur Jianning Sun de l’Université de Nanjing, autre auteur correspondant de l’article.
Dans l’ensemble, cette étude met en évidence les caractéristiques distinctes de l’interaction terre-atmosphère entre divers types de couverture terrestre et différents contextes climatiques. À l’avenir, l’équipe espère explorer quantitativement les contributions de variables supplémentaires, telles que l’albédo, le rapport de Bowen, la longueur de rugosité et la teneur en humidité du sol.
Cependant, relever les défis de l’efficacité totale du chauffage de surface et de la non-fermeture énergétique nécessite une analyse approfondie, s’appuyant sur de nombreuses années d’observations et de données sur le flux thermique du sol.
Plus d’information:
Nan Yao et al, Une étude comparative des échanges d’énergie et d’eau terre-atmosphère sur le plateau tibétain et la région du fleuve Yangtze, Lettres scientifiques atmosphériques et océaniques (2023). DOI : 10.1016/j.aosl.2023.100447