De nouvelles recherches, basées sur deux décennies de données, montrent qu’au cours des dix années qui ont suivi son apparition en 2000, la méga-sécheresse du sud-ouest de l’Amérique du Nord (SWNA) a provoqué une modification de 30 % de l’activité des ondes de gravité dans la haute atmosphère terrestre.
Il y a plus de 30 ans, Chester Gardner du Département de génie électrique et informatique de l’UIUC et Chiao-Yao She du Département de physique de l’Université d’État du Colorado se sont associés pour étudier l’atmosphère moyenne de la Terre. À l’aide d’un radar laser à résonance de sodium (lidar), Gardner et She ont développé et démontré une nouvelle technique importante pour mesurer les profils de température dans la haute atmosphère terrestre.
Par la suite, ils ont pu observer des changements dans les ondes de gravité de la haute atmosphère à deux endroits (Albuquerque, Nouveau-Mexique et Ft. Collins, Colorado) sur une période de 20 ans. Leurs résultats, décrivant comment les vagues ont changé après le début de la sécheresse, ont maintenant été publiés dans Geophysical Research Letters.
En 1994, une équipe dirigée par Gardner a installé un système lidar sur un grand télescope à la gamme optique Starfire à l’extérieur d’Albuquerque, NM sur la base aérienne de Kirtland. Le système lidar mesurait la température et les vents dans la haute atmosphère, en utilisant le sodium atomique comme espèce cible jusqu’à la fin de 2000. Les particules de poussière cosmique qui sont vaporisées dans l’atmosphère terrestre sont la source de ce sodium atomique. À l’aide d’un faisceau laser, le sodium atomique peut être excité, ce qui le fait briller.
Un télescope au sol recueille la lumière rétrodiffusée de la fluorescence du sodium et les ordinateurs traitent cette information pour dériver des profils de densité du sodium, de température et de vitesse radiale du vent. Son équipe au CSU a fait des observations similaires à Ft. Collins, CO, compilant finalement un vaste ensemble de données couvrant 20 ans de 1990 à 2010.
La découverte des changements d’activité des vagues pendant la méga-sécheresse a été un sous-produit heureux d’autres recherches. Les chercheurs étudiaient comment la température et les vents fluctuaient dans la haute atmosphère en raison des vagues générées dans la basse atmosphère et ont été surpris de constater des changements considérables dans l’activité des ondes de gravité après le début de la sécheresse.
“Nous ne nous attendions jamais à faire des observations qui donneraient un aperçu de la façon dont une sécheresse pourrait affecter la haute atmosphère terrestre”, a déclaré Gardner.
Après avoir examiné les données de Gardner d’Albuquerque et les données de She de Ft. Collins, ce qu’ils ont trouvé était une réduction significative (~ 30%) de l’activité des vagues après le début de la sécheresse. Les changements dans l’activité des ondes de gravité peuvent être liés à la réduction de la génération d’ondes par les tempêtes troposphériques pendant la méga-sécheresse et à une distribution géographique altérée des événements de précipitations dans l’ouest et le Midwest des États-Unis. En termes simples, moins de précipitations signifie moins de tempêtes, donc moins de vagues sont générées par les tempêtes.
Rapport de recherche:Signature de la méga-sécheresse contemporaine du sud-ouest de l’Amérique du Nord dans l’activité des vagues de la région de la Mésopause
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