Climat: la vapeur d'eau, l'une des raisons des changements climatiques
Avec l'augmentation de la température de la Terre, davantage d'eau s'évapore des océans, ajoutant ainsi plus de vapeur d'eau à l'atmosphère.
Ensuite, la vapeur d'eau emprisonne davantage de chaleur, créant ainsi une rétroaction positive qui amplifie le phénomène de l'effet de serre.
Les séries de catastrophes sans précédent que le monde a connues cette année, des incendies meurtriers aux inondations catastrophiques, en passant par des températures océaniques élevées à des niveaux sans précédent et la diminution de la glace de l'Antarctique, semblent accélérer le rythme des changements climatiques causés par les activités humaines.
Ce n'est pas seulement parce que les émissions de gaz à effet de serre continuent d'augmenter, mais nous observons également la réaction attendue de la vapeur d'eau depuis longtemps au sein du système climatique.
Depuis la fin du XIXe siècle, la température moyenne à la surface mondiale a augmenté d'environ 1,1 degré Celsius, principalement en raison des activités humaines, notamment la combustion de combustibles fossiles qui ajoute des gaz à effet de serre (dioxyde de carbone et méthane) à l'atmosphère.
Avec l'augmentation de la température atmosphérique, il peut retenir davantage d'humidité sous forme de vapeur d'eau, qui est également l'un des gaz à effet de serre. Cela contribue à amplifier l'effet de serre.
La vapeur d'eau est l'un des principaux gaz à effet de serre
Pour chaque degré Celsius d'augmentation de la température, l'atmosphère peut retenir environ 7% d'eau en plus. Les températures océaniques élevées à des niveaux sans précédent entraînent une plus grande humidité (sous forme de vapeur d'eau) dans l'atmosphère, estimée à environ 5% à 15% de plus par rapport aux années 1970, lorsque les températures mondiales ont commencé à augmenter de manière significative.
Depuis les années 1970, il est probable que l'augmentation de la vapeur d'eau entraîne une augmentation de l'effet de serre similaire à celle causée par l'augmentation du dioxyde de carbone.
De nombreuses façons, la vapeur d'eau est le gaz à effet de serre le plus important car elle rend la Terre habitable. Cependant, le changement climatique causé par les activités humaines est principalement dû aux augmentations des principaux gaz à effet de serre (dioxyde de carbone, protoxyde d'azote, etc.).
En règle générale, toute molécule contenant trois atomes ou plus est un gaz à effet de serre en raison de la manière dont les atomes peuvent vibrer et tourner à l'intérieur de la molécule. Le gaz à effet de serre absorbe le rayonnement thermique (rayonnement infrarouge) et le réémet, ce qui a un effet de couverture.
Les nuages ont un effet de couverture similaire aux gaz à effet de serre, mais ils sont également des réflecteurs brillants de rayonnement solaire, ce qui refroidit la surface pendant la journée.
Dans le climat actuel, pour des conditions atmosphériques moyennes, on estime que la vapeur d'eau représente 50% de l'effet de serre total, le dioxyde de carbone 19%, l'ozone 4% et les autres gaz 3%. Les nuages représentent environ un quart de l'effet de serre.
La différence entre la vapeur d'eau et le gaz à effet de serre
La différence entre la vapeur d'eau et les gaz à effet de serre réside dans leurs propriétés et leurs effets sur l'atmosphère et le changement climatique. Voici quelques points importants :
Contrairement aux principaux gaz à effet de serre, la vapeur d'eau se condense et se dépose. Cela signifie que sa durée de vie dans l'atmosphère est beaucoup plus courte, en termes de volume, par rapport aux autres gaz à effet de serre.
En moyenne, la vapeur d'eau ne dure que neuf jours, tandis que le dioxyde de carbone reste dans l'atmosphère pendant des siècles, voire des milliers d'années, et le méthane persiste pendant une décennie ou deux, et l'oxyde nitreux pendant un siècle.
Ces gaz agissent comme l'épine dorsale du réchauffement de l'atmosphère, et l'augmentation notable des niveaux de vapeur d'eau est rendue possible par l'élévation de la température.
De plus, l'augmentation du dioxyde de carbone ne dépend pas des conditions météorologiques. Il provient principalement de la combustion des combustibles fossiles.
Le dioxyde de carbone dans l'atmosphère a augmenté de niveaux préindustriels de 280 parties par million à 420 parties par million (une augmentation de 50 %), dont environ la moitié de cette augmentation s'est produite depuis 1985. Cela représente environ 75 % de l'effet de serre dû aux activités humaines.
Depuis les années 1970, le réchauffement supplémentaire dû à la vapeur d'eau est équivalent à l'augmentation du dioxyde de carbone.
Importance de la vapeur d'eau
L'indicateur le plus courant de la vapeur d'eau dans l'atmosphère est l'humidité relative. Cela affecte le confort humain pendant les vagues de chaleur et les conditions chaudes.
Lorsque nous transpirons, l'évaporation de l'humidité de notre peau a un effet de refroidissement. Cependant, si l'environnement est trop humide, cela ne fonctionnera pas et le corps deviendra collant et inconfortable.
Ce processus est également important pour notre planète, car environ 70 % de la surface de la Terre est de l'eau, principalement des océans. L'excès de chaleur est généralement évacué par évaporation de l'eau.
Les plantes libèrent également de la vapeur d'eau par un processus appelé transpiration (libération à travers de petits pores des feuilles dans le cadre de la photosynthèse). Ce processus combiné s'appelle l'évapotranspiration.
L'humidité s'élève dans l'air sous forme de vapeur d'eau. Les tempêtes recueillent et concentrent cette vapeur jusqu'à ce qu'elle se condense.
Étant donné que la vapeur d'eau dépend fortement de la température, elle est plus élevée dans les régions chaudes, comme les régions tropicales et près de la surface terrestre. Les niveaux diminuent aux latitudes plus élevées et aux altitudes plus froides.
L'expansion et le refroidissement de l'air pendant son ascension entraînent la formation de nuages, de pluie et de neige. Cette puissante boucle hydrologique signifie que les molécules de vapeur d'eau ne durent que quelques jours dans l'atmosphère.
