Une nouvelle recherche de l'Université du Kansas publiée dans Avis sur les sciences de la Terre offre un aperçu de l'un des systèmes de mousson les plus puissants au monde :la mousson d'été indienne. L'étude détaille comment la mousson, d'une importance sociale et économique vitale pour les habitants de la région, est suralimenté par les particules de poussière atmosphériques emportées par les vents des déserts du Moyen-Orient.

"Nous savons que la poussière venant du désert, lorsqu'il est soulevé par des vents forts dans l'atmosphère, peut absorber le rayonnement solaire, " a déclaré l'auteur principal Qinjian Jin, conférencier et associé du programme universitaire au département de géographie et des sciences de l'atmosphère de la KU. "La poussière, après avoir absorbé le rayonnement solaire, devient très chaud. Ces particules de poussière en suspension dans l'atmosphère peuvent chauffer suffisamment l'atmosphère pour que la pression de l'air change et cela peut entraîner des changements dans les modèles de circulation, comme les vents."

Ce phénomène, surnommé une "pompe à chaleur surélevée, " entraîne l'humidité de la mer sur le sous-continent indien.

"La mousson d'été indienne se caractérise par des vents forts en été, " dit Jin. " Alors une fois que les vents auront changé, le transport de l'humidité de l'océan vers la terre va changer, et par conséquent ils augmenteront les précipitations. Les précipitations sont très importantes pour les personnes vivant en Asie du Sud, surtout l'Inde, et important pour l'agriculture et l'eau potable.

Alors que la poussière du Moyen-Orient augmente la puissance des moussons sur le sous-continent indien, il y a aussi un effet inverse qui se traduit par une boucle de rétroaction positive où les moussons peuvent augmenter les vents au Moyen-Orient pour produire encore plus d'aérosols de poussière.

"La mousson peut influencer l'émission de poussière, " dit Jin. " Quand nous aurons une mousson plus forte, nous avons du chauffage dans la haute atmosphère. La convection associée à la mousson peut aller jusqu'à une altitude très élevée, jusqu'à 10 kilomètres. Lorsque ce modèle d'air au-dessus de la mousson est chauffé, vous produisez quelque chose comme une vague. Dans toute la région, vous aurez une pression élevée, puis basse pression, puis haute pression. Ces vagues peuvent transporter de l'air vers le Moyen-Orient. L'air monte au-dessus du sous-continent indien, puis va au Moyen-Orient et descend - et quand l'air descendant frappe la surface, il peut ramasser beaucoup d'aérosols de poussière."

Les co-auteurs de Jin sur le papier sont Bing Pu, professeur adjoint de géographie et de sciences atmosphériques à la KU ; Jiangfeng Wei de l'Université des sciences et technologies de l'information de Nanjing à Nanjing, Jiangsu, Chine; William K.M. Lau de l'Université du Maryland et Chien Wang du Laboratoire d'Aerologie, CNRS/UPS, Toulouse, La France.

Leur travail comprenait une revue de la littérature sur la relation entre la poussière du Moyen-Orient et les moussons d'été indiennes, ainsi que des recherches originales utilisant des supercalculateurs pour mieux comprendre le phénomène.

Alors que l'on sait qu'une « pompe à chaleur élevée » existe en raison de la poussière provenant de la péninsule arabique, Jin et ses collègues plaident pour une autre source en Asie du Sud alimentant l'effet de la poussière en aérosol sur les moussons d'été indiennes :le plateau iranien.

« Le plateau iranien est situé entre le Moyen-Orient et le plateau tibétain, et le plateau iranien est également très élevé, " dit Jin. " La terre à haute altitude, lorsque le rayonnement solaire atteint la surface, deviendra très chaud. Sur ce chaud plateau iranien, on peut s'attendre à des changements dans la circulation de la mousson et en même temps l'air chaud sur le plateau iranien peut également renforcer la circulation sur les déserts de la péninsule arabique. Donc, le plateau iranien peut augmenter les émissions de poussières du Moyen-Orient, ainsi que la circulation et les précipitations de la mousson. Le plateau iranien est un autre facteur qui peut expliquer la relation entre la poussière du Moyen-Orient et la mousson d'été indienne."

Jin a déclaré que l'article explorait trois autres mécanismes influençant la mousson d'été indienne. L'un est l'effet d'obscurcissement de la neige, où le noir de carbone et la poussière réduisent la réflectivité de la neige, réchauffement de la terre et de la troposphère au-dessus. Un autre est l'effet de gradation solaire, où les aérosols dans l'atmosphère provoquent le refroidissement de la surface terrestre. Dernièrement, la recherche examine comment la poussière en aérosol peut servir de noyau de nuage de glace, ce qui peut « modifier les propriétés microphysiques des nuages ​​de glace et, par conséquent, les précipitations de la mousson d'été indienne ».

Le chercheur de la KU a déclaré que la compréhension de ces mécanismes et des effets climatiques de la poussière s'avérera d'une importance croissante face au changement climatique mondial.

« Cela est particulièrement vrai pour l'Asie – il existe des projections climatiques montrant que dans certaines régions d'Asie, la terre deviendra plus sèche, " dit Jin. " Alors, nous nous attendons à ce que davantage d'émissions de poussières et la poussière joueront un rôle plus important pendant un certain temps encore en Asie. Nous avons beaucoup d'émissions anthropiques, ou la pollution de l'air, dans l'est de la Chine, Asie de l'Est et Inde. Mais alors que les gens essaient d'améliorer la qualité de l'air, le rapport entre la poussière naturelle et les aérosols anthropiques augmentera, ce qui signifie que la poussière jouera un rôle plus important à l'avenir."