Skieurs déroutants, occasionnellement, des panaches jaune brunâtre flottent sur les stations de ski du Colorado en hiver et au printemps. Au lieu de se demander, des chercheurs dirigés par des scientifiques du Pacific Northwest National Laboratory ont décidé d'aller au fond de la source et du contenu des panaches. Leurs recherches, maintenant publié dans le Journal of Atmospheric Sciences a révélé que les panaches retiennent d'innombrables particules de poussière transportées depuis des zones désertiques reculées d'Asie et d'Afrique - la poussière de milliers de kilomètres de distance se dirige vers l'ouest des États-Unis par les vents à haute altitude au-dessus de l'océan Pacifique. Les chercheurs ont également découvert que la durée de vie atmosphérique des particules de poussière de plus grande taille est plus longue que prévu. Les modèles climatiques avaient toujours supposé que les plus grosses particules tomberaient et ne seraient pas transportées sur de si longues distances.

De nombreux processus atmosphériques, tels que le transport à longue distance des particules et leur élimination de l'atmosphère par la pluie et la neige, dépend en grande partie de la taille de la particule. Juste par leur taille, les grosses particules sont apparemment plus sensibles à cette élimination que les plus petites. Les modèles climatiques utilisent une représentation simplifiée de ces processus complexes et dépendants de la taille dans un souci d'efficacité. En particulier, les modèles climatiques prédisent que les particules de poussière de grande taille ne peuvent rester en suspension dans l'atmosphère que sur des distances relativement courtes, voyageant à seulement des centaines de kilomètres de leur origine.

Cette étude apporte un nouvel éclairage sur l'évolution des grosses particules de poussière au cours de leur voyage transpacifique depuis l'Asie et l'Afrique. La conclusion surprenante est que ces particules peuvent rester en suspension dans l'atmosphère beaucoup plus longtemps et parcourir des distances remarquablement plus grandes - des milliers plutôt que des centaines de kilomètres comme le prédisent les modèles. Les résultats fournissent des données importantes aux scientifiques pour affiner les modèles avec la compréhension la plus récente du transport atmosphérique.

Les chercheurs du PNNL ont fait équipe avec des collaborateurs de l'Université du Nevada, Université du Wisconsin, Institut de recherche sur le désert, et National Oceanic and Atmospheric Administration pour identifier et caractériser un événement de poussière majeur sur les sites de recherche à haute altitude du Colorado à l'aide d'un système intégré, ensemble de données au sol sur les propriétés des aérosols et simulations sophistiquées à haute résolution de l'évolution de la poussière à l'aide d'un modèle de transport chimique.

Les chercheurs ont complété leur caractérisation des événements de poussière en analysant les simulations à basse résolution correspondantes à partir d'un modèle climatique, observations satellitaires, et des mesures supplémentaires au sol en Asie et dans l'ouest des États-Unis. L'équipe a comparé leurs simulations haute et basse résolution pour démontrer une meilleure correspondance pour les données au sol et satellitaires.

Le nouveau cadre de modélisation - avec des composantes d'observation et de modélisation fortement liées - a le potentiel d'estimer les incertitudes des prévisions des modèles climatiques associées aux processus liés au transport. L'équipe prévoit d'appliquer ce cadre à diverses régions importantes pour le climat lorsqu'elles sont intégrées, des ensembles de données sur les propriétés des aérosols au sol sont disponibles.