On pense maintenant qu’une sécheresse intense qui persiste sur Terre depuis plus de deux décennies a affecté les ondes de gravité là où l’atmosphère de notre planète rencontre l’espace extra-atmosphérique.
La découverte s’est produite par hasard alors qu’une région du sud-ouest des États-Unis est passée à des conditions de sécheresse en 2000. Les chercheurs Chester Gardner de l’Université de l’Illinois et Chiao-Yao She de l’Université d’État du Colorado gardaient déjà un œil sur la partie supérieure de l’atmosphère terrestre avec LIDAR (Light Detection and Ranging) lorsqu’ils ont observé une diminution de 30 % la gravité vagues après le début de la méga-sécheresse du sud-ouest de l’Amérique du Nord (SWNA).
“Nous ne nous attendions pas à faire des observations qui donneraient un aperçu de la façon dont une sécheresse pourrait affecter la haute atmosphère terrestre”, a déclaré Gardner dans un déclaration (s’ouvre dans un nouvel onglet). Néanmoins, les chercheurs ont constaté que ce déficit de précipitations causé par la méga-sécheresse s’est accompagné d’une diminution significative des ondes de gravité en bordure de espacersuggérant que les changements dans la basse atmosphère peuvent affecter la haute atmosphère plus qu’on ne le pensait auparavant.
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Les ondes de gravité sont différentes des ondes gravitationnelles qui déforme l’espace-temps. Au lieu de cela, lorsque deux substances dans l’atmosphère sont déséquilibrées, des ondes de gravité se forment lorsque les forces de gravité et de flottabilité s’égalisent et créent des ondes verticales. (Lorsqu’une substance flottante monte, la gravité la ramène vers le bas avant que la flottabilité ne reprenne effet et que le processus ne se répète.) Ces ondes mettent plus de temps à se propager à travers des substances plus denses comme l’eau. Dans les confins de la haute atmosphère, ils peuvent se propager beaucoup plus facilement (et dans n’importe quelle direction) car l’air est si fin à cette altitude.
Gardner et She ont commencé à utiliser LIDAR en 1994 pour surveiller la météo dans la haute atmosphère. Ils ne s’attendaient pas à voir des changements drastiques et ont été surpris lorsqu’ils ont remarqué que les ondes de gravité n’étaient pas si actives dans les années qui ont suivi la méga-sécheresse SWNA et les tempêtes dans la basse atmosphère se sont calmées.
Les chercheurs ont également découvert que la plus grande activité des ondes de gravité se produisait en hiver, lorsque des vents puissants déchaînaient la pluie et la neige, et du milieu à la fin de l’été, lorsque les pluies arrivaient de l’océan Pacifique. Cela leur a suggéré que les précipitations étaient un facteur de réduction des ondes de gravité. Il est apparu que les tempêtes avaient provoqué des ondes de gravité, et une baisse des précipitations pendant la sécheresse signifiait moins de tempêtes – et donc moins d’ondes de gravité.
Personne n’avait auparavant établi de lien entre les changements de temps dans la basse atmosphère et les changements ultérieurs dans la haute atmosphère. Alors que She et Gardner déclarent prudemment que davantage de recherches sont encore nécessaires, leurs observations peuvent définir la barre pour les futurs modèles informatiques qui suivent les changements atmosphériques que le LIDAR peut détecter.
“Les modèles atmosphériques actuels ne peuvent pas voir les vagues car la résolution, même sur les modèles informatiques les plus rapides, n’est pas suffisante pour voir l’ampleur de ces vagues”, a déclaré Gardner dans le communiqué. “Maintenant, les scientifiques développent des modèles régionaux à très haute résolution afin que les modèles puissent voir les vagues à plus grande échelle. Nos observations peuvent être utilisées pour tester la précision de ces modèles et les valider.”
Pendant ce temps, la sécheresse apparemment sans fin continue. Plus de 40% du sud-ouest américain a connu 40 semaines consécutives ou plus de sécheresse en 2022, selon une étude de Climate Central (s’ouvre dans un nouvel onglet).
La recherche est décrite dans un article publié dans la revue Lettres de recherche géophysique (s’ouvre dans un nouvel onglet).
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