Un nouveau document dirigé par le Dr Simon Proud, chargé de recherche au Département de physique et au Centre national d'observation de la Terre, décrit une température sans précédent mesurée au sommet d'un nuage d'orage violent dans le Pacifique par un satellite en orbite autour de la Terre. Cette température de -111 °C est plus de 30 °C plus froide que les nuages ​​d'orage typiques et constitue la mesure connue la plus froide de la température des nuages ​​d'orage.

Dans la partie la plus basse de l'atmosphère terrestre, connue sous le nom de troposphère, la température de l'air diminue avec l'altitude et peut atteindre -90°C sous les tropiques. Les orages et les cyclones tropicaux peuvent atteindre des altitudes élevées, jusqu'à 18km (11mi), et donc les sommets de ces nuages ​​d'orage deviennent extrêmement froids. Les capteurs de mesure de la température à bord des satellites en orbite autour de la Terre peuvent détecter ces nuages ​​froids :permettant aux météorologues de surveiller de telles tempêtes et d'émettre des avertissements de temps violent.

Le 29 décembre 2018, le capteur VIIRS à bord du satellite américain NOAA-20, a survolé un violent orage dans le sud-ouest du Pacifique, à environ 400 km au sud de Nauru. Cette tempête était si puissante qu'elle a traversé la troposphère et la stratosphère; continuant à se refroidir à mesure qu'il gagnait de la hauteur malgré le réchauffement de l'air environnant :un événement connu sous le nom de sommet dépassant. Ce dépassement a fait que le nuage d'orage est devenu la température de nuage d'orage la plus froide jamais enregistrée, -111°C, et les sommets des nuages ​​ont atteint une altitude de plus de 20,5 km (12,8 mi) au-dessus du niveau de la mer.

"Cette tempête a atteint une température sans précédent qui repousse les limites de ce que les capteurs satellites actuels sont capables de mesurer", explique le Dr Proud. "Nous avons constaté que ces températures vraiment froides semblent devenir de plus en plus courantes - avec le même nombre de températures extrêmement froides dans les trois dernières années comme au cours des 13 années précédentes. C'est important, comme les orages avec des nuages ​​plus froids ont tendance à être plus extrêmes, et plus dangereux pour les personnes au sol en raison de la grêle, la foudre et le vent. Nous devons maintenant comprendre si cette augmentation est due à notre climat changeant ou si elle est due à une "tempête parfaite" de conditions météorologiques produisant des épidémies d'orages extrêmes au cours des dernières années."

Le succès du VIIRS dans l'identification de ces températures froides est dû à sa capacité à mesurer à des échelles spatiales exceptionnellement détaillées. Co-auteur Scott Bachmeier, un météorologue de recherche au Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies/Space Science and Engineering Center, L'universite de Wisconsin-Madison, explique que « puisque la partie la plus froide d'une tourelle supérieure à dépassement froid peut parfois être de 1 km ou moins, la résolution spatiale supérieure des instruments satellitaires en orbite polaire (tels que VIIRS et MODIS) fournit une détection plus précise des caractéristiques thermiques du sommet dépassant par rapport aux instruments embarqués à bord des satellites géostationnaires" qui sont plus couramment utilisés pour la surveillance météorologique. Missions satellites à venir, tels que MetOp-Second Generation d'EUMETSAT, permettra une analyse encore plus détaillée des futurs événements de tempêtes extrêmes.

Le travail du personnel du NCEO pour comprendre l'incertitude et concevoir de futures missions satellitaires est essentiel pour surveiller de tels nuages ​​froids :les capteurs sont moins précis à des températures plus froides et sans une connaissance précise de cette incertitude, notre capacité à surveiller si les tempêtes extrêmes deviennent plus fréquentes est entravée.