Les vortex de cendres stratosphériques, perturbations atmosphériques générées par des feux de forêt

Résultat scientifique Océan Atmosphère

Un nouveau type de perturbation atmosphérique – les vortex de cendres stratosphériques – a été découvert à la suite des feux de forêt australiens du début de l’année 2020. D’ampleur comparable à des panaches volcaniques, ces panaches de cendres s’envolant dans l’atmosphère par convection avaient déjà été repérés par des observations satellitaires, mais ils n’avaient alors été considérés que comme des traces du nuage de cendre initial.

La structure du nuage a été étudiée au travers de réanalyses en ozone, vorticité et température issues du modèle de météorologie européen (ECMWF), bien que ce dernier ne prenne pas en compte l’effet des aérosols. La tendance en vorticité – mesure de la rotation d’une parcelle d’air – est un élément indispensable pour comprendre le comportement de ce type de nuages de cendres. Entretenue par un dipôle de température vertical au sein du nuage, elle assure une certaine stabilité à celui-ci, en maintenant le confinement des particules. Le nuage a ainsi fait plus d’un tour de la Terre dans l’hémisphère Sud en une douzaine de semaines.

À la suite de cette découverte, les chercheurs se sont demandé si cet évènement se produisait pour la première fois. Pour répondre à cette question, ils ont travaillé à la mise en place d’outils informatiques permettant d’identifier les vortex de cendres issus de feux de forêt passés. Le second feu de forêt le plus important de la décennie est un feu canadien, qui s’est produit au cours de l’été 2017. La chasse aux nuages a été fructueuse pour les chercheurs, puisque ce projet a mis en évidence la formation de trois vortex de cendres émanant du même feu et ayant eu des trajectoires différentes de part et d’autre de l’hémisphère Nord.

Les conséquences de ce type d’évènement sont diverses (effets sur le climat, trou dans la couche d’ozone…) et il est important de s’en préoccuper, les modèles climatiques prévoyant un accroissement en fréquence et en magnitude des feux de forêt dans le cadre d’un réchauffement.

Composite temporel d’anomalie en ozone le long de la trajectoire (trait bleu) d’un vortex issu du feu canadien. Cette anomalie se comporte comme celle de vorticité, mais est plus simple à suivre par contraste de valeur (image de fond : anomalie du 27/09). © Lestrelin et al.

En savoir plus

Smoke-charged vortices in the stratosphere generated by wildfires and their behaviour in both hemispheres: comparing Australia 2020 to Canada 2017 - Atmospheric Chemistry and Physics, 2021

Hugo Lestrelin, Bernard Legras, Aurélien Podglajen, and Mikail Salihoglu

https://doi.org/10.5194/acp-21-7113-2021

Contact

Hugo Lestrelin
Laboratoire de météorologie dynamique (LMD)