Tourbillon de poussière
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Un tourbillon de poussière se forme par beau temps, lorsque de l'air sec et instable entre en rotation et soulève la poussière ou le sable du sol. Les tourbillons de poussières sont connus comme willy-willies[1],[2]en Australie, selon un mot aborigène, et dust devils aux États-Unis d'Amérique. Les arabes pensaient que ces phénomènes étaient liés aux djinns.
Ces tourbillons ont un diamètre allant de quelques centimètres à plus de 10 mètres et ont une extension verticale de quelques mètres à plus de 1 000 m. La plupart des tourbillons de poussière ne sont pas dangereux mais certains peuvent être assez puissants pour soulever des objets lourds. Par exemple le 7 mai 2006, à Trenton (Dakota du Nord) une petite fille de 4 ans jouait sur un trampoline. Cette dernière fut soulevé de 8 mètres dans les airs ce qui causa des blessures mineures à la fillette. [3]
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[modifier] Cause
Dans une région où on a une insolation importante, l'air se réchauffe près de la surface. La chaleur près du sol se transmet verticalement par radiation à une couche d'air plus ou moins épaisse. Si l'air est sec dans cette couche, le gradient de température suit l'adiabatique sèche et est très instable.
Comme le sol n'est pas chauffé uniformément, il y aura des différences entre deux points voisins du sol. L'air plus chaud se déplaçant vers une zone plus fraîche va donc subir une poussée d'Archimède vers le haut et entrer en convection. L'air montant sera remplacé par de l'air provenant d'un autre point au sol et selon la configuration des vents, ceci pourra engendrer une rotation de l'air.
Les conditions favorables à la production d'un tourbillon de poussière sont :
- Air sec dans la couche entre la surface et 700 hPa
- Différence entre la température et le point de rosée de surface d'au moins 16°C
- Faibles vents dans la couche entre la surface et 850 hPa
- Zone de surface où le réchauffement peut varier (bordure entre un stationnement asphaltée et le gazon par exemple).
La hauteur et le diamètre du tourbillon dépendent de l'instabilité et de la sécheresse de l'air. En regardant un diagramme thermodynamique, comme un téphigramme ou un émagramme, on peut évaluer l'Énergie Potentielle de Convection Disponible (EPCD) et donc l'intensité potentielle du tourbillon.
La formation des tourbillons de poussière est similaire à celle des très faibles tornades mais comme l'air est sec, aucune condensation ne se formera et donc pas de nuage. Au contraire des tornades, les tourbillons de poussières ne peuvent aller chercher les vents des niveaux supérieurs pour leur rotation ce qui en limite leur puissance.
[modifier] Endroits favorables au développement
Les tourbillons de poussières peuvent se produire un peu n'importe où du moment que l'on obtienne les conditions nécessaires soient de l'air sec et instable avec une différence de réchauffement au sol. Dans les climats tempérés, ils se produisent le plus souvent au printemps alors que l'air est encore sec mais que les journées allongent. On les voit le plus souvent dans les stationnements ou autre endroit qui absorbe plus d'énergie que les zones environnantes. Dans les déserts, ils sont très courants en toute saison car l'air y est sec et chaud par définition. En ville, ils seront de courte durée car les maisons et autres bâtiments les empêchent de circuler en toute liberté, ces tourbillons mourant souvent en frappant un obstacle.
[modifier] Activité électrique
Les particules de poussières en se déplaçant vont produire de l'électricité statique et lorsque le champ est assez intense dans le tourbillon (plus de 10 000 volts par mètre), cela peut générer une faible décharge et un signal radio [4].
[modifier] Tourbillon de feu
Les conditions favorables à un tourbillon de poussière peuvent se retrouver dans les cas d'un feu intense. En effet, les différences de températures autour d'un feu de forêt ou d'un large brasier vont générer une circulation de surface des zones plus froides vers la source de chaleur. Si la masse d'air est instable, un tourbillon se formera et les débris de l'incendie y seront aspirés. On peut appliquer les mêmes techniques de prévision dans ce cas.
[modifier] Tourbillons sur Mars
La Terre n'est pas le seul endroit où des tourbillons de poussière ont été vu. Dès les missions Viking des années 1970, on pouvait en remarquer sur la planète rouge et en 1997, le Mars Pathfinder détectait un tourbillon lui passant dessus. [5],[6].
La traînée noire dans la photo de droite est le résultat d'un tel phénomène sur Mars. Le point le plus noir est le tourbillon lui-même qui remonte la paroi d'un cratère.
On observe même un large cyclone sec sur cette planète qui provient d'une telle origine.
[modifier] Notes
- ↑ Glossaire terminologique de Météo-France
- ↑ Symonds,Steve Willy Willies and other Weird Winds télévision australienne ABC
- ↑ Nouvelle de CNN
- ↑ Article: Stalking Arizona dust devils helps scientists understand electrical, atmospheric effects of dust storms on Mars par l'Université de Californie à Berkeley
- ↑ Metzger S. M., Article: Dust Devil Vortices at the Ares Vallis MPF Landing Site par la NASA (PDF)
- ↑ Article: Martian Dust Devils Caught par l'université de la Rhur à Bochum
