Les paysages urbains et les aérosols artificiels ont le potentiel d'accélérer la formation de tempêtes de grêle, selon une étude récente du Pacific Northwest National Laboratory du département américain de l'énergie .
L'équipe, dirigée par le scientifique de l'atmosphère Jiwen Fan, a créé deux modèles de tempête. L'un était pour une région près de Houston, au Texas, tandis que l'autre était à Kansas City, dans le Missouri. L'équipe a simulé plusieurs versions de deux tempêtes, avec et sans la présence de villes et d'aérosols, afin d'isoler les effets de ces deux facteurs distincts. Ils ont toujours été testés en tandem, car des modèles de villes et d'aérosols indépendants les uns des autres existent déjà.
Les chercheurs ont découvert que les terres urbaines et les aérosols travaillaient ensemble pour amplifier la fréquence des grosses grêles d'environ 20% à Kansas City. La tempête de Houston a été «plus douce» en comparaison, mais a tout de même entraîné des précipitations amplifiées et plus durables qui se sont développées plus tôt que prévu.
La tempête de Houston n'a pas été modélisée comme une tempête de grêle, mais comme un orage induit par la brise marine. L'étude faisait suite à des recherches antérieures qui concluaient que les villes sont plus chaudes que les zones environnantes car les bâtiments absorbent et retiennent la chaleur du soleil différemment des arbres et des terres agricoles, et bloquent également le flux du vent.
Le modèle de Kansas City pourrait s'avérer particulièrement inquiétant pour l'industrie solaire. Dans le modèle PNNL, la chaleur de la ville était transportée sous le vent, où elle a rencontré la tempête juste après sa formation à la limite nord urbaine-rurale. Lorsque de l'air plus chaud et plus sec rencontrait un air rural plus frais et plus humide, il intensifiait la convergence.
Cela a finalement conduit à une tempête plus violente qui s'est déplacée vers les terres urbaines. Lorsque les aérosols ont été modélisés à côté du paysage urbain, les deux se sont combinés pour amplifier la grêle, produisant une tempête de grêle plus dangereuse.
La grêle est depuis longtemps une préoccupation pour les installations solaires à grande échelle dans les zones rurales. En 2019, une tempête de grêle dans le comté de Pecos, au Texas, a endommagé plus de 400000 panneaux du projet solaire Midway de 178 MW. La tempête Pecos a été l'un des rares événements météorologiques extrêmes au cours des deux dernières années qui ont durci le marché de l'assurance IARD pour les projets solaires. Les primes ont augmenté de 400% au cours de cette période.
Les chercheurs ont découvert que les paysages urbains et les aérosols sont capables de pousser des tempêtes plus violentes vers les villes. Cela pourrait créer une incertitude supplémentaire lorsqu'il s'agit d'assurer les projets solaires urbains distribués. Si les risques financiers pour un projet solaire distribué sont moindres que ceux des installations à grande échelle, les assurer contre la grêle pourrait encore s'avérer difficile si les tempêtes de grêle urbaines deviennent plus fréquentes et violentes. Un seul projet PV pourrait être soumis à plusieurs tempêtes extrêmes au cours de sa durée de vie.
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