À tout moment, environ les deux tiers de la surface de la Terre sont recouverts de nuages. Dans l'ensemble, ils rendent la planète beaucoup plus cool qu'elle ne le serait sans eux.
Mais à mesure que la Terre se réchauffe, principalement en raison de l'augmentation des gaz à effet de serre dans l'atmosphère des humains brûlant des combustibles fossiles, les nuages changent également. Et cela pourrait déjà provoquer plus de réchauffement – ajoutant le boost de la chaleur à la serre et changeant encore plus les nuages.
Au cours des dernières années, la température moyenne du monde a augmenté plus que les climatologues ne s'attendaient. Dans nos dernières recherches, dirigées par le NASA Goddard Institute for Space Studies, nous montrons que les changements dans les nuages ont apporté une contribution significative à la mise en place du thermostat.
Nuages et climat
Les nuages aident à garder la terre au frais en reflétant la lumière du soleil vers l'espace avant de pouvoir atteindre le sol. Mais tous les nuages ne sont pas égaux.
Les nuages brillants et blancs reflètent plus de soleil, en particulier lorsqu'ils sont plus proches de l'équateur, dans les parties de la Terre qui reçoivent le plus de soleil. Les nuages gris et brisés reflètent moins de soleil, tout comme les nuages plus proches des poteaux où moins de lumière tombe.
La recherche publiée l'année dernière a montré que la Terre absorbait plus de soleil que l'effet de serre à lui seul ne peut l'expliquer. Les nuages étaient impliqués, mais il n'était pas clair exactement comment.
Les zones de nuages brillantes diminuent
Notre nouvelle étude montre ce qui se passe. Les zones couvertes de nuages hautement réfléchissants diminuent. Dans le même temps, les zones contenant des nuages brisés et moins réfléchissants augmentent.
L'effet net est que l'énergie supplémentaire de la lumière du soleil atteint la surface de la Terre. Ici, il est absorbé, conduisant à un chauffage supplémentaire.
Nous avons également examiné l'effet des changements dans les propriétés des nuages hautement réfléchissants, causés par des choses telles que des changements dans la quantité de pollution des aérosols dans l'atmosphère. Cependant, nous avons constaté que ces effets étaient beaucoup plus petits que l'effet du changement de zone.
L'image globale
Dans l'ensemble, les motifs de vent de la Terre sont entraînés par l'air chaud se levant près de l'équateur et la rotation de la planète. Cela crée d'énormes courants en boucle de circulation atmosphérique à travers le monde.
Les systèmes météorologiques locaux – le type qui déterminent l'emplacement et le type de nuages - dépendent sur ces principaux systèmes éoliens à grande échelle. Les principaux modèles de circulation dans l'atmosphère changent en raison du réchauffement climatique.
Nous avons trouvé qu'une grande partie de l'action dans le nuage se déroule sur les bords de ces principaux systèmes éoliens.
Les nuages hautement réfléchissants sont en déclin dans une région près de l'équateur appelé la zone de convergence intertropicale, ainsi que deux autres bandes appelées traces de tempête, qui se trouvent entre 30 et 40 degrés de latitude.
Dans le même temps, les régions subtropicales du vent commercial, qui abritent des nuages brisés toujours présents mais moins réfléchissants, se développent.
Une boucle de rétroaction
En bref, le réchauffement climatique induit par l'augmentation des gaz à effet de serre modifie les principaux systèmes éoliens sur Terre. Cela réduit à son tour la zone des nuages hautement réfléchissants, conduisant à un réchauffement supplémentaire.
Le réchauffement modifie les modèles de vent, ce qui modifie les schémas des nuages, ce qui entraîne un réchauffement plus. C'est ce que nous appelons «rétroaction positive» dans le système climatique: le réchauffement conduit à plus de réchauffement.
Nous avons encore beaucoup à apprendre sur les détails de cette boucle de rétroaction. Nos recherches utiliseront des observations satellites en cours sur les nuages et la quantité d'énergie que la Terre reçoit et rayonne dans l'espace.
