La chasse à la grosse grêle

May 11, 2023

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Des grêlons de taille record tombent à gauche et à droite, et les dégâts causés par la grêle augmentent. Mais il y a étonnamment peu de recherches pour expliquer pourquoi.

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Par Oliver Wang

En août, quelques jours avant son 68e anniversaire, Leslie Scott, un éleveur de bétail à Vivian, SD, s'est rendu au bureau de poste, où il a reçu de mauvaises nouvelles. Son record du monde avait été battu, lui a dit le greffier. Autrement dit, le grêlon que M. Scott a recueilli en 2010, qui mesurait huit pouces de diamètre et pesait près de deux livres, n'était plus le plus gros jamais enregistré. Certaines personnes au Canada en avaient trouvé un plus gros, a déclaré le greffier.

"J'étais triste tout le week-end", a déclaré M. Scott, quelques jours après avoir appris la nouvelle. "J'ai dit à tout le monde que mon record était battu."

Heureusement pour M. Scott, ce n'était pas tout à fait exact. Le 1er août, une équipe de scientifiques de l'Université Western de London, en Ontario, a recueilli un grêlon géant alors qu'il poursuivait une tempête en Alberta, à environ 75 milles au nord de Calgary. Le grêlon mesurait cinq pouces de diamètre et pesait un peu plus d'une demi-livre - la moitié de la taille et le quart du poids de celui de M. Scott. Ce n'était donc pas un record du monde, mais un record canadien.

Le grêlon canadien s'est ajouté à la liste des records régionaux établis au cours des deux dernières années, notamment celui de l'Alabama en 2018 (5,38 pouces de long, 0,612 livre), celui du Colorado en 2019 (4,83 pouces, 0,53 livre) et celui de l'Afrique en 2020 (environ sept pouces de long). , poids inconnu). L'Australie a établi un record national en 2020, puis l'a établi à nouveau en 2021. Le record du Texas a été établi en 2021. En 2018, une tempête en Argentine a produit des pierres si grosses qu'une nouvelle classe de grêle a été introduite : gargantuesque. Plus gros qu'un melon miel.

Mais le record s'est accompagné d'une augmentation des dégâts de grêle. Bien que la fréquence des "événements de grêle" signalés aux États-Unis soit à son plus bas depuis une décennie, selon un récent rapport de Verisk, une société d'évaluation des risques, les réclamations d'assurance sur les voitures, les maisons et les cultures endommagées par la grêle ont atteint 16,5 milliards de dollars en 2021 - le plus élevé jamais atteint. La grêle peut dépouiller les plantes jusqu'à la tige et détruire efficacement les petites voitures. Dix ans après la tempête record de Vivian, les toits de tôle de certains immeubles sont toujours cabossés. Mercredi, une tempête de grêle a tué un bambin dans la région de Catalogne en Espagne.

"C'est l'un des rares risques météorologiques pour lesquels nous ne construisons pas nécessairement", a déclaré Ian Giammanco, météorologue à l'Insurance Institute for Business & Home Safety. "Et ça devient de plus en plus gros et pire."

Bien que le changement climatique joue probablement un rôle dans ces tendances, selon les experts météorologiques, une explication plus complète pourrait avoir quelque chose à voir avec l'interaction auto-alimentée du comportement humain et de la découverte scientifique. Alors que les quartiers s'étendent dans des zones qui subissent une forte grêle et des dommages plus importants, les chercheurs ont recherché de gros grêlons et documenté leurs dimensions, suscitant l'intérêt du public et invitant à une étude plus approfondie.

Julian Brimelow, le directeur du Northern Hail Project, une nouvelle collaboration entre des organisations canadiennes pour étudier la grêle, dont l'équipe a trouvé le grêlon record en août, a déclaré : « C'est une période assez excitante pour faire des recherches sur la grêle.

La fixation sur la grosse grêle remonte au moins aux années 1960, lorsque les scientifiques soviétiques ont affirmé qu'ils pouvaient réduire considérablement la taille des grêlons d'une tempête en dispersant des produits chimiques dans l'atmosphère. La méthode, appelée ensemencement des nuages, promettait d'économiser des millions de dollars en dommages aux cultures par an.

Dans les années 1970, les États-Unis ont financé la National Hail Research Experiment pour reproduire les résultats des expériences soviétiques, cette fois en ensemençant des nuages ​​lors de tempêtes de grêle au-dessus du nord du Colorado. Les scientifiques ont ensuite collecté les plus gros grêlons qu'ils ont pu trouver pour voir si cela fonctionnait.

Il n'a pas. Et une décennie de recherche a démontré que l'effort soviétique n'avait probablement pas fonctionné non plus. Les deux pays ont finalement abandonné l'idée et la recherche sur la grêle a stagné, bien que l'ensemencement des nuages ​​pour augmenter la pluie et les chutes de neige ait continué - et continue à ce jour - dans le monde entier.

Au cours de cette accalmie, en 1986, un grêlon pesant apparemment 1,02 kilogramme – environ deux livres et quart, le plus lourd jamais enregistré – a été recueilli à Gopalganj, au Bangladesh, lors d'une tempête qui a tué 92 personnes. Tous les enregistrements de la grêle - à l'exception des récits de témoins oculaires et de son poids présumé - ont été perdus. La pierre de Gopalganj est devenue une sorte de fable parmi les chercheurs sur la grêle, avec une morale attachée : de gros grêlons étaient là, mais la documentation était vitale.

Cela a incité Kiel Ortega, un météorologue qui a commencé à faire des recherches sur la grêle en 2004, à commencer à appeler à froid. À l'aide de Google Earth, il a trouvé des entreprises qui se trouvaient sur les trajectoires des tempêtes et les a appelées pour obtenir des mises à jour sur le terrain. "Même si j'aime chasser les tempêtes", a-t-il dit, "à un moment donné, vous n'aurez plus assez d'argent ou de personnes pour continuer à sortir."

Les modèles météorologiques indiquaient où la grêle pourrait se former et quelle pourrait être la taille moyenne des grêlons, mais leurs prévisions étaient souvent très erronées. M. Ortega a donc réuni une équipe de chercheurs et d'étudiants de premier cycle pour bricoler des rapports chaque fois qu'une grave tempête de grêle se formait aux États-Unis. Quelle était la taille de la "bande de grêle" - la zone de la tempête qui a laissé tomber la grêle ? Quelle était la taille du plus gros grêlon ?

La plupart des rapports de grêle record sont faits par des civils, mais la précision fait souvent défaut. La première chose que la plupart des gens font lorsqu'ils trouvent un gros grêlon ? Prendre une photo. Deuxième? Montrez-le à leur famille ou à leurs amis. Troisième? Mettez-le au congélateur - où la sublimation, le changement de phase de la glace solide à la vapeur d'eau, peut rétrécir le grêlon au fil du temps.

M. Scott, à Vivian, a conservé son record du monde dans le congélateur pendant des semaines avant que quelqu'un du Service météorologique national puisse officiellement le mesurer et le peser. Pendant ce temps, il a rétréci d'environ trois pouces, a-t-il dit. "Je n'avais tout simplement pas réalisé ce que j'avais", a-t-il déclaré. "Il y a beaucoup plus de grêlons qui sont tombés, et il y en avait de plus gros que celui que j'ai ramassé."

Chaque grêlon a une histoire gravée de manière cryptique dans sa forme et ses couches. Pour décoder l'histoire, les scientifiques utilisent des modèles mathématiques pour prédire où la grêle tombera et à quoi elle ressemblera ; ils collectent et analysent ensuite les grêlons réels pour affiner ces modèles, reconstituant le chemin d'une pierre de la tempête au sol.

Mais certaines des caractéristiques les plus élémentaires de la grosse grêle restent entourées de mystère ; les procédures d'enquête sont incohérentes et le financement est rare. A quelle vitesse tombent ces grêlons ? Qu'est-ce qui donne sa forme à un grêlon ? Quelle taille peut atteindre un grêlon ?

"Les données sur la grêle sont terribles", a déclaré le Dr Brimelow. "C'est probablement l'un des pires ensembles de données de la planète."

Presque toute la grêle est créée dans des supercellules ou des tempêtes avec des courants ascendants d'air ascendant qui tournent lentement. De petits morceaux de glace, appelés embryons, sont entraînés dans ces courants ascendants comme "une fontaine de particules", a déclaré Matt Kumjian, météorologue à la Penn State University qui étudie la dynamique interne des tempêtes. Les embryons se brisent en gouttelettes d'eau, devenant des grêlons qui continuent de croître jusqu'à ce qu'ils soient trop lourds pour rester en suspension, puis tombent au sol.

Au cours des deux dernières années, le Dr Giammanco et ses collègues ont parcouru l'Amérique du Nord pour effectuer des scans 3D de gros grêlons. Plus tard dans le laboratoire, en utilisant "probablement la machine à glace la plus sophistiquée de la planète", a déclaré le Dr Giammanco, l'équipe recrée les grêlons pour calculer leur vitesse de chute et les dommages qu'ils pourraient causer.

M. Ortega et ses collègues ont utilisé la photographie à grande vitesse pour capturer de gros grêlons en mouvement. Cela implique de sprinter devant des supercellules et de mettre en place des systèmes de caméras pour mieux comprendre à quelle vitesse la glace se déplace lorsqu'elle touche le sol et quelle forme elle prend juste avant l'impact.

Chaque détail est un indice. Une couche de grêle trouble indique que l'eau a gelé instantanément sur l'embryon, emprisonnant des bulles d'air à l'intérieur. La glace transparente signifie que l'eau a eu le temps de se dilater autour de l'embryon avant de geler. On pense que des grêlons sphériques ont dégringolé dans la supercellule; les épineux tirent comme des comètes à travers la tempête.

La fin de l'histoire d'un grêlon est souvent ce qui attire l'attention du public. Si de la glace brise votre pare-brise, vous souciez-vous vraiment du chemin qu'elle a emprunté à travers une supercellule ? Mais, a déclaré le Dr Kumjian, retracer l'ontogenèse de la grêle peut aider les scientifiques à mieux prédire où et quand les gros grêlons tomberont ensuite.

Le grêlon record au Canada a été recueilli lorsque le projet Northern Hail a intercepté une supercellule alors qu'elle traversait le centre de l'Alberta. Les chercheurs ont utilisé les prévisions radar pour prédire la trajectoire de la tempête, puis se sont arrêtés sur un tronçon de route environ 20 minutes après le passage de la bande de grêle. Le sol était jonché de grêlons de la taille d'une balle de baseball, dont les plus gros ont été ensachés et gelés.

Les plus gros grêlons "ont vraiment plus d'intérêt académique", a déclaré le Dr Brimelow, car ils "tombent à des concentrations si faibles qu'ils ne sont pas vraiment aussi dangereux que la grêle de la taille d'une balle de golf". Mais, a déclaré le Dr Kumjian, la recherche du "pire scénario absolu" peut affiner les modèles de prévision et aider à expliquer la dynamique des supercellules. L'étude de grêlons isolés au fil du temps peut avoir un effet démesuré sur la compréhension des tempêtes. Et, dit-il, il y a la question irrésistible : Quelle est la limite de la nature ?

Le Dr Kumjian et le Dr Brimelow ont créé une base de données des plus gros grêlons enregistrés dans le monde. Les deux pensent avoir déterminé la taille maximale possible de la grêle : un peu plus de trois livres et environ un pied de diamètre. Ils présenteront leurs conclusions en septembre lors du deuxième atelier nord-américain de recherche sur la grêle à Boulder, Colorado.

Francis Lavigne-Theriault, qui coordonne les chasses aux tempêtes et les opérations sur le terrain pour le projet Northern Hail, a déclaré que la présence de grosse grêle dans le centre de l'Alberta indiquait qu'elle se produisait probablement "beaucoup plus fréquemment" qu'on ne le pensait auparavant. Le Dr Brimelow a déclaré que le record était "assez remarquable", car les conditions de formation de grêle dans la région étaient généralement moins "juteuses" que dans d'autres régions du pays.

En d'autres termes, il y a beaucoup plus d'enregistrements à trouver.

Lorsque M. Scott a été informé que son record du monde n'avait finalement pas été battu et qu'il a appris exactement ce qui s'était passé – les fils croisés, les multiples records, les grammes et les livres – il a été soulagé. Son anniversaire n'a pas été gâché; il pouvait dire à ses amis et à sa famille que son dossier restait intact.

Il gloussa, puis dit : « Je vais me faire une tape dans le dos.

Oliver Whang est journaliste pour le Times et se concentre sur la science et la santé. @oliverwhang21

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