Les régions venteuses hautes dans l'atmosphère peuvent transporter des polluants comme la poussière ou la suie à des milliers de kilomètres à travers le monde et perturber la vie quotidienne de milliers de personnes.

L'été dernier, "Godzilla" est venu pour les Caraïbes et la côte américaine du golfe. Ce monstre en particulier n'était pas du genre science-fiction, mais, plutôt, une énorme tempête de poussière déclenchée par les vents du désert du Sahara et emportée par un océan. La tempête de poussière était un exemple extrême d'un phénomène qui se produit régulièrement :le transport mondial de poussière, suie, et d'autres particules en suspension dans l'air, collectivement appelés aérosols, par des jets de vents dans l'atmosphère. Le résultat est la formation de ce qu'on appelle des rivières atmosphériques d'aérosols.

Mieux comprendre comment ces particules sont transportées à travers le monde est important car certains aérosols peuvent nourrir le sol de la forêt tropicale, aider ou entraver la formation de nuages, réduire la visibilité, ou affecter la qualité de l'air, ce qui peut avoir un impact sur la santé humaine. Mais les études sur le transport des aérosols ont eu tendance à se concentrer sur des événements uniques dans une partie particulière du monde. Il n'y avait pas vraiment de façon de les considérer dans une perspective holistique, manière globale.

Dans un premier, une étude récente publiée dans la revue Lettres de recherche géophysique fait juste cela. Cinq types d'aérosols intéressent particulièrement les chercheurs :les poussières, deux types de particules de carbone (suie et carbone organique), sulfate (émis lors d'événements comme les éruptions volcaniques ou la combustion de combustibles fossiles), et sel de mer. Les auteurs ont identifié où les rivières atmosphériques d'aérosols ont tendance à se produire et à quelle fréquence les événements extrêmes, semblable à la tempête de poussière Godzilla, se produisent chaque année. Pour faire ça, ils ont utilisé un programme informatique qu'ils avaient précédemment développé pour détecter les rivières atmosphériques du monde entier qui déplacent la vapeur d'eau et produisent des précipitations, et ils l'ont modifié pour détecter les aérosols des rivières atmosphériques à la place.

Le passage de l'utilisation des rivières atmosphériques pour étudier le mouvement de la vapeur d'eau à leur utilisation pour étudier le transport des aérosols a été une révélation, parce que les chercheurs n'ont commencé à utiliser le cadre de détection global des rivières atmosphériques pour observer le mouvement de quantités extrêmes de vapeur d'eau qu'il y a environ six ans. Le concept de rivières atmosphériques n'a qu'une vingtaine d'années.

"Il a fallu du temps aux scientifiques pour reconnaître et exploiter les rivières atmosphériques en tant que concept, " a déclaré Duane Waliser, l'un des co-auteurs de l'étude et un scientifique de l'atmosphère au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud. Et ce n'est que lorsque Waliser a parlé à son collègue, Arlindo de Silva, un chercheur d'aérosols au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, sur le concept de rivière atmosphérique qu'une lumière s'est allumée pour les deux chercheurs. "'Nous devrions prendre notre algorithme et l'appliquer à votre ensemble de données sur les aérosols, '", a déclaré Waliser.

Emplacement, Emplacement, Emplacement

Après avoir modifié l'algorithme des rivières atmosphériques pour les rivières atmosphériques aérosols, les auteurs de l'étude l'ont appliqué à une reconstruction de pointe de l'atmosphère terrestre appelée analyse rétrospective de l'ère moderne pour la recherche et les applications, Version 2 (MERRA-2) du Global Modeling and Assimilation Office de la NASA. Il intègre des ensembles de données provenant de satellites, instruments aéroportés, et des capteurs au sol de 1980 à nos jours pour produire une représentation de la structure de l'atmosphère terrestre toutes les six heures.