Les aérosols peuvent provoquer des tempêtes puissantes
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Une recherche suggère que les aérosols, des particules minuscules inférieures à 50 nanomètres, peuvent contribuer au développement de tempêtes puissantes. Ces particules, connues pour leur rôle sur le climat, avaient négligé dans la formation des tempêtes dans les régions industrielles.
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Selon une étude publiée dans la revue Science, de minuscules particules alimentent de puissantes tempêtes et influencent la météo avec un impact bien plus grand qu’on le pensait. La recherche se concentre sur la puissance des minuscules particules en suspension dans l’air appelé aérosols, qui peuvent provenir de la pollution atmosphérique urbaine et industrielle, des incendies de forêt et d’autres sources. Même si les scientifiques savent que les aérosols peuvent jouer un rôle important dans la météo et du climat, la nouvelle étude montre que les particules les plus petites ont un effet démesuré. Les particules inférieures à un millième de la largeur d’un cheveu peuvent intensifier les tempêtes en augmentant les précipitations.
Les aérosols, des particules négligées sur le développement des tempêtes
Nous avons montré que la présence de ces particules est une des raisons pour lesquelles certaines tempêtes deviennent si fortes et produisent tellement de pluie. Dans une zone chaude et humide où les conditions atmosphériques sont très propres, l’intrusion de très petites particules peut avoir un impact important selon Jiwen Fan du Pacific Northwest National Laboratory du Département de l’Énergie qui est l’auteur principal de l’article dans Science.
Les résultats sont largement basés sur des données uniques rendues possibles par la campagne de recherche GoAmazon où les scientifiques ont effectué des mesures au sol et aéroportées liée au climat au cours de 2014-2015. La campagne a été menée par le Centre de recherche sur le climat de la mesure de l’Atmospheric Radiation Measurement (ARM) qui est une installation de l’US Department of Energy.
L’étude a capitalisé sur des données provenant d’une région de l’Amazonie vierge à l’exception de la région autour de Manaus qui est la plus grande ville d’Amazonie avec une population de plus de 2 millions d’habitants. Ce cadre a donné une occasion unique d’examiner l’impact de la pollution sur les processus atmosphériques dans un environnement largement pré-industriel et d’identifier les effets des particules en dehors d’autres facteurs tels que la température et l’humidité.
Dans cette étude, les scientifiques ont étudié le rôle des particules ultrafines d’une largeur inférieure à 50 nanomètres dans le développement des orages. On sait que des particules similaires, mais plus grandes jouent un rôle dans l’alimentation des courants ascendants puissants et rapides de la surface de la Terre vers l’atmosphère en créant les nuages qui jouent un rôle central dans la formation de gouttelettes d’eau.
Des tempêtes plus puissantes à cause des aérosols
Mais les scientifiques n’avaient pas observé, jusqu’à présent, que des particules plus petites en dessous de 50 nanomètres telles que des particules produites par des véhicules et des processus industriels, pouvaient faire la même chose. La nouvelle étude a révélé que ces particules, dont les effets sur les nuages ont été négligés, peuvent fortifier les nuages d’une manière beaucoup plus puissante que les particules plus grandes.
Grâce à des simulations informatiques détaillées, les scientifiques ont montré comment les plus petites particules ont un impact puissant sur les nuages d’orage. Il s’avère que quand des particules plus grosses ne sont pas présentes dans un environnement chaud et humide, cela donne l’occasion aux petites particules d’agir et de former des gouttelettes de nuages. La faible concentration de grosses particules contribue à des niveaux élevés de vapeur d’eau avec une humidité relative qui peut aller bien au-delà de 100 %. C’est une condition essentielle qui incite les particules ultrafines à se transformer en gouttelettes de nuages.
Même si les particules sont de petite taille, elles sont nombreuses et elles peuvent former de nombreuses gouttelettes sur lesquelles l’excès de vapeur d’eau va se condenser. Cette condensation accrue libère plus de chaleur et cette chaleur rend les courants ascendants beaucoup plus puissants. Ainsi, on a plus d’air chaud qui arrive dans les nuages en augmentant le nombre de gouttelettes et en produisant plus de neige, de foudre et de pluie.
Nous avons montré que dans des conditions propres et humides, comme celles qui existent sur l’océan et certaines régions tropicales, les minuscules aérosols ont un impact important sur le temps et le climat et peuvent intensifier les tempêtes selon Fan. Plus globalement, les résultats suggèrent que de l’ère préindustrielle à aujourd’hui, l’activité humaine a peut-être permis d’avoir des tempêtes plus puissantes dans ces régions.
Source : Science (http://dx.doi.org/10.1126/science.aan8461)
