L'humidité du sol est un régulateur clé de la température et de l'humidité, qui est positionné pour être considérablement affecté par le changement climatique. Mais malgré l'importance de l'humidité du sol, les efforts pour le modéliser impliquent des dizaines de paramètres mal limités, et différents modèles ont tendance à être en désaccord sur la façon dont les niveaux d'humidité du sol changent dans un monde réchauffant.
Tara Gallagher et Kaighin A. McColl ont adopté une approche « radicalement plus simple » et modélisé l'humidité du sol uniquement en termes de précipitation et de rayonnement de surface net. Leur étude est publiée dans Lettres de recherche géophysique.
Le modèle a bien fonctionné lorsqu'il est testé en utilisant à la fois les ensembles de réanalyse atmosphérique (ERA5) et le modèle d'intercomparaison du modèle couplé de la phase 6 (CMIP6) de réanalyse atmosphérique (ERA5).
That's surprising, the researchers say, because the simple model excludes measurements that much of the recent literature has focused on: vapor pressure deficit (the difference between the amount of moisture the air has the capacity to hold and the amount it is actually holding) and atmospheric carbon dioxide (CO2) niveaux. Les deux devraient augmenter aux côtés des émissions de gaz à effet de serre.
Les chercheurs suggèrent que leur modèle fonctionne toujours bien car le déficit de pression de vapeur est une mauvaise mesure de la demande atmosphérique d'eau; Le rayonnement de surface net, qui est inclus dans le modèle, est une meilleure mesure. En ce qui concerne le CO2les chercheurs disent que certaines études antérieures ont surestimé le rôle du gaz.
Le modèle simple offre des réponses potentielles à deux questions fondamentales sur l'humidité du sol: (1) Pourquoi l'humidité du sol suit-elle un profil longitudinal en forme de W, avec une humidité élevée à l'équateur et des pôles et une faible humidité entre les deux, et (2) Pourquoi l'humidité du sol augmente-t-elle avec des températures plus chaudes à certains endroits mais diminue dans d'autres?
Le profil en forme de W peut être causé par une combinaison de taux de précipitations et d'intensité de rayonnement. Des précipitations élevées près de l'équateur dominent le modèle et provoque une humidité élevée du sol. Les latitudes moyennes et les pôles voient tous deux des niveaux de précipitation modérés. Mais les latitudes moyennes reçoivent un rayonnement plus intense que les pôles, ce qui conduit à des sols de latitudes moyennes relativement plus sèches.
Quant à la deuxième question, les chercheurs suggèrent que le réchauffement peut avoir des effets variables sur l'humidité du sol, car le réchauffement peut s'accompagner à la fois avec des précipitations accrues, ce qui augmente l'humidité du sol et l'augmentation du rayonnement de surface net, ce qui réduit l'humidité du sol. Ces deux variables s'équilibrent à des degrés différents à différents endroits, ce qui signifie que le réchauffement augmente parfois l'humidité du sol et le baisse parfois.
