La naissance des tempêtes de poussière saharienne dévoilée en 3D

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.

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.

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 lorsque les vents les transportent à des milliers de 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 scientifiques étudient les quantités de poussières soulevées dans l’atmosphère et leur parcours vers d’autres régions 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.

Pour en savoir plus

Ces nouvelles observations satellitaires 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.

Les laboratoires impliqués :

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

Référence

Cuesta J.,  C. Flamant,  M. Gaetani,  P. Knippertz,  A. H. Fink,  P. Chazette,  M. Eremenko,  G. Dufour,  C. Di Biagio and  P. Formenti, Three dimensional pathways of dust over the Sahara during summer 2011 as revealed by new IASI observations, Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, https://doi.org/10.1002/qj.3814 , 2020

Contact

Juan Cuesta, LISA-IPSL/UPEC - cuesta@lisa.u­pec.fr - 01 82 39 20 64

Source INSU-CNRS.