27 Décembre 2006

PARASOL jette une lumière crue sur le cyclone Dean

Depuis l'espace, les cyclones pourraient passer pour d'inoffensifs tourbillons cotonneux se contentant de priver de Soleil les territoires qu'ils survolent.

Pourtant, même à plusieurs centaines de km d'altitude, les satellites n'ont pas leur pareil pour révéler la démesure de ces phénomènes atmosphériques hors du commun. Ainsi en est-il de PARASOL, un satellite du CNES lancé en 2004.

Le principal objectif de PARASOL est de déterminer dans quelle mesure les nuages et les aérosols peuvent freiner le réchauffement climatique en jouant un rôle de parasol naturel. Sans attendre la fin de la mission, il est possible de retirer des données collectées au jour le jour des informations sur la physique des nuages observés. Ce fut le cas en août dernier, tandis que l'ouragan Dean se déchaînait sur les Antilles Françaises où il a occasionné plusieurs centaines de millions d'euros de dégâts et provoqué la mort de 2 personnes.

Dean au naturel

La première image nous montre Dean tel qu’il se présentait le 16 août. Cette image en couleurs naturelles donne une bonne idée de l’extension horizontale du phénomène, mais aucune sur le plan vertical. Elle permet en outre de constater certaines variations dans la densité de sa couverture nuageuse, mais de façon très imparfaite. Une interprétation des données en fausses couleurs permettra d’y voir plus clair.

Epaisseur optique

Pour établir la cartographie complète de la densité nuageuse, les scientifiques mesurent ce qu’ils appellent « l’épaisseur optique » des nuages :
plus ils sont denses, plus ils renvoient directement dans l’espace la lumière en provenance du Soleil. Cette donnée est cruciale pour la mission, raison pour laquelle PARASOL excelle à la recueillir. On est alors frappé par la grande hétérogénéité du contenu en eau des nuages de Dean, qui apparaît de façon beaucoup plus manifeste que sur l’image en couleurs naturelles.

Montre-moi comment tu polarises la lumière, je te dirai qui tu es

À ce stade, nous ne savons encore rien de la composition du nuage. Est-il essentiellement constitué d’eau liquide ou de glace ? Pour le savoir, il faut avoir recours au « troisième œil » de PARASOL, sa faculté à percevoir la polarisation de la lumière selon la nature des particules sur lesquelles elle s’est réfléchie.

En croisant ces données avec celles de Modis, un autre satellite, on obtient une image qui révèle précisément l’état dans lequel se trouve l’eau au sommet des nuages de Dean. Alors que nous sommes sous les Tropiques, elle apparaît majoritairement à l’état de glace (en bleu). Pourquoi ? Ici, c’est la carte de la « pression apparente » régnant au sommet des nuages qui fournira l’explication.

Pression apparente et hauteur des nuages

Bien sûr, Parasol n’est pas équipé d’un baromètre, qui ne lui servirait à rien à 700 km d’altitude. Mais ses différents canaux d’observation lui permettent de « voir » la quantité d’oxygène présente au sommet des nuages.
Il se trouve que cette quantité d’oxygène est directement corrélée à la pression, et donc à l’altitude. Cette image révèle une pression avoisinant les 200 hectopascals, ce qui est très faible (la pression moyenne au niveau de la mer est de 1015 hectopascals) et donne une indication quant à la hauteur des nuages, qu’on peut ici estimer entre 12 et 13 km.
Avec une température avoisinant à cette altitude les -50°C, la présence majoritaire de glace au sommet de ce cyclone tropical n’est plus un mystère !
13 septembre 2007

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