1995 – 2020
Un capteur installé à bord de la station spatiale internationale fournit de nouvelles informations sur la distribution mondiale de la foudre.
Depuis l’aube de l’humanité, la foudre a été une source à la fois de problèmes de santé et d’accidents. curiosité et d’admiration. Bien que des douzaines d’éclairs crépitent à tout moment quelque part sur Terre, ces brèves décharges électriques, qui durent généralement moins de deux heures, ne sont pas aussi spectaculaires qu’on pourrait le croire. 30 microsecondes-restent exceptionnellement difficiles à étudier.
Cependant, les satellites ont fait beaucoup pour approfondir notre compréhension de la foudre au cours des dernières décennies. Depuis les années 1990, les capteurs spatiaux fournissent des observations de haute qualité des éclairs, ce qui permet aux spécialistes de l’atmosphère de quantifier et de cartographier la distribution mondiale des éclairs.
L’une des premières cartes mondiales de l’activité de la foudre a été publiée. en 2001 avec des données provenant du Détecteur optique de transitoires (OTD) sur le satellite commercial OrbView-1 et le satellite Capteur d’images d’éclairs (LIS) sur le satellite NASA‘s TRMM satellite. Deux décennies plus tard, un deuxième LIS monté sur la station spatiale internationale (ISS) complète les enregistrements à long terme et établit de nouvelles et meilleures cartes de l’activité de la foudre dans le monde.
La carte ci-dessus s’appuie sur les observations de plusieurs capteurs : ISS LIS, TRMM LIS et OTD. Le TRMM LIS a recueilli des données entre 1997 et 2015, l’OTD a été opérationnel entre 1995 et 2000 et l’ISS LIS vole depuis 2017. Des scientifiques du laboratoire national de Los Alamos et de l’université d’Alabama-Huntsville. publié sur une carte mise à jour en mars 2021. Des chercheurs du Marshall Space Flight Center de la NASA ont publié une carte similaire de l’activité de la foudre, basée sur trois années d’observations de l’ISS LIS, en juillet 2020.
“Ce qui est nouveau et remarquable avec l’ISS LIS, c’est qu’il nous donne des observations nettement plus au nord et au sud que ce que nous avons obtenu avec TRMM”, a expliqué Patrick Gatlin, un scientifique de l’atmosphère à la NASA Marshall. “Les observations de l’ISS LIS s’étendent à des latitudes allant jusqu’à 55 nord et 55 sud, bien au-delà du Canada et de la Patagonie.” Plus tôt global cartes de la foudre ont utilisé les observations TRMM LIS qui étaient limitées aux tropiques. (Les chercheurs utilisent généralement des données plus anciennes et de moindre qualité provenant de l’OTD pour combler les lacunes dans les zones de hautes latitudes).
“L’un des aspects passionnants des données LIS de l’ISS est que nous commençons à pouvoir comparer ce qui se passe actuellement avec la foudre à ce que nous avons vu dans les années 1990 avec OTD, et à ce que nous avons vu dans les années 2000 et 2010 avec TRMM LIS”, a déclaré Tim Lang, un scientifique atmosphérique à la NASA Marshall. “Les satellites ont également un avantage intégré par rapport aux réseaux terrestres, car nous n’avons pas de lacunes dans le réseau et nous avons des mesures au-dessus des océans.”
Les cartes antérieures de l’activité de la foudre attribuaient aux éclairs une seule coordonnée sur une carte. En retraitant toutes les données OTD et LIS, les scientifiques ont pu inclure les dimensions horizontales. “Notre analyse tient compte du fait que les éclairs peuvent se propager horizontalement, et pas seulement verticalement des nuages vers le sol”, a expliqué Michael Peterson du Laboratoire national de Los Alamos. “Une façon de penser à cette nouvelle climatologie est qu’elle nous indique la fréquence à laquelle un observateur peut s’attendre à ce que la foudre soit visible au-dessus de sa tête – indépendamment de l’endroit où l’éclair a commencé ou s’est terminé.”
Certains éclairs – que nous appelons “éclairs” – ne sont pas visibles. mégaflashes-se propagent en fait sur des distances horizontales incroyablement longues, parfois sur des centaines de kilomètres”, a ajouté M. Peterson. Le site plus long éclair jamais enregistré s’étendait sur 709 kilomètres (440 miles) lorsqu’il a crépité dans le ciel de l’Argentine et du Brésil pendant 11 secondes en 2018.
Bien que la nouvelle approche change certains détails de la façon dont nous comprenons la foudre, les modèles généraux restent similaires à ceux d’avant. Avec un taux moyen d’éclairs de 389 par jour, le lac Maracaibo, dans le nord du Venezuela (illustré ci-dessus), présente la densité d’étendue des éclairs la plus élevée au monde. Cette région géographie unique alimente des modèles météorologiques qui en font un aimant pour les orages et la foudre. La zone située le long du lac Kivu, à la frontière du Rwanda et de la République démocratique du Congo, arrive juste derrière avec une moyenne de 368 éclairs par jour.
Alors que les chercheurs sont encore en train dede l’harmonisation des différents enregistrements de données, ils sont optimistes quant à l’utilité des données satellitaires pour identifier les tendances de l’activité de la foudre. Ils espèrent également être en mesure de déterminer avec précision si le changement climatique affecte la foudre. Certains scientifiques prévoient que les modèles changeront à mesure que la planète se réchauffera et que les fronts météorologiques et les trajectoires des tempêtes s’adapteront. En contribuant à la production de dioxyde d’azote, un gaz à effet de serre, la foudre participe aussi directement au réchauffement de la planète. “Il est d’autant plus urgent d’étudier l’effet du changement climatique sur la foudre que l’Agence météorologique mondiale (AMM) a publié un rapport sur le sujet. a récemment ajouté la foudre à son liste des variables climatiques essentiellesa déclaré M. Lang.
Image de l’observatoire terrestre de la NASA par Lauren Dauphin, à partir des données de Peterson, et al. (2021). Photographie de la NASA.
