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La naissance des tempêtes de poussière saharienne dévoilée en 3D

Publié le 10 juin 2020

Grâce à une méthode innovante utilisant des mesures satellitaires du sondeur IASI, une équipe de chercheurs franco-allemands du LISA, LATMOS, KIT et LSCE a pu observer la distribution tridimensionnelle (3D) des poussières lors de la naissance des tempêtes au cœur du Sahara, et son évolution deux fois par jour, pour la première fois depuis l’espace.

Visuel 1200x800 tempête de poussière
Visuel 1200x800 tempête de poussière
Date(s)

le 10 juin 2020

Les vastes quantités de poussières soulevées au Sahara modifient fortement les bilans énergétiques terrestres, les processus biogéochimiques, la circulation atmosphérique, la qualité de l’air et la visibilité en Afrique du Nord, et bien au-delà lors que les vents les transportent à des milliers des kilomètres. Les tempêtes de poussière ont un caractère sporadique, elles sont déclenchées par des mécanismes dynamiques complexes et leurs naissances sont très mal documentées, étant donné les moyens d’investigation très limités dans les régions désertiques. Pour cette raison, les quantités de poussières soulevées dans l’atmosphère et leur parcours vers d’autres régions ont été étudiés à partir des observations satellitaires. Or, jusqu’à présent, les mesures satellitaires classiques ne caractérisent que la répartition bidimensionnelle (2D) des poussières désertiques, soit par une cartographie horizontale, soit par des profils verticaux des poussières uniquement le long de transects.

Grâce à une méthode innovante utilisant des mesures satellitaires du sondeur IASI, une équipe de chercheurs franco-allemands du LISA, LATMOS, KIT et LSCE a pu observer la distribution tridimensionnelle (3D) des poussières lors de la naissance des tempêtes au cœur du Sahara, et son évolution deux fois par jour, pour la première fois depuis l’espace. La répartition verticale de poussières est estimée à partir de leur émission thermique du rayonnement. Ces nouvelles observations satellitaires* ont permis de mieux comprendre les mécanismes dynamiques à l’origine des tempêtes de poussière au Sahara durant l’été. Elles offrent un vaste potentiel pour étudier les mécanismes de mélange vertical des poussières désertiques, les émissions de poussières avec moins d’ambiguïté sur la variabilité des poussières près de la surface que les mesures satellitaires traditionnelles en 2D ainsi qu’un moyen original pour valider et corriger en 3D les modèles numériques de la distribution des poussières.
 
Visuel tempête de poussière
Photo ©LISA/IPSL
Naissance d’une tempête de poussière au cœur du Sahara en trois dimensions (3D) obtenues pour la première fois à partir des observations du sondeur spatial IASI (à gauche) et la correspondante distribution horizontale (à droite). Il s’agit d’une illustration de la moyenne des trois tempêtes les plus intenses de juin 2011. La surface en marron représente la distribution des poussières avec une abondance constante, correspondant à un coefficient d’extinction de poussière de 0,2 km-1 à 10 μm et la distribution horizontale est fournie en fonction de l’épaisseur optique de poussière. Les flèches indiquent la direction et l’intensité du vent proche de la surface.

Laboratoires impliqués
(1) Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques, UMR CNRS 7583, Université Paris-Est Créteil, Université de Paris, France
(2) Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales, UMR CNRS 8190, Sorbonne Université, Université Versailles Saint Quentin, Paris, France
(3) Karlsruher Institut für Technologie, Institut für Meteorologie und Klimaforschung, Karlsruhe, Germany
(4) Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement, UMR CNRS 8212, Université Versailles Saint-Quentin, Saclay, France

* issues de l’approche dénommée AEROIASI et dont son développement bénéficie du soutien financier du CNES, du PNTS et de l’ANR, ainsi que de la mise à disposition des données EUMETSAT par le pôle thématique AERIS.

Source INSU-CNRS
 
Contact :
Juan Cuesta (LISA/UPEC/IPSL) : cuesta@lisa.u­pec.fr