Partir chasser les éclairs
Publié par Adrien le 05/09/2018 à 00:00
Source: CNRS
La détection des éclairs, des phénomènes dangereux et complexes, offre la possibilité de suivre en temps réel la position et la sévérité des orages. Une campagne de mesure inédite en Europe aura lieu du 13 septembre au 12 octobre 2018, durant une partie de la saison (La saison est une période de l'année qui observe une relative constance du climat et de la température. D'une durée d'environ trois...) orageuse corse (La Corse (Corsica en corse) est une île de la mer Méditerranée et une région française, ayant toutefois un statut spécial...), pour mieux comprendre les processus à l'origine des éclairs et leurs liens avec les nuages d'orage (Un orage, de l'ancien français ore qui signifiait vent, est une perturbation atmosphérique d'origine convective associée à un type de nuage...). Cette campagne (La campagne, aussi appelée milieu rural désigne l'ensemble des espaces cultivés habités, elle s'oppose aux concepts de ville, d'agglomération ou de...) reposera sur un dispositif expérimental unique composé entre autres d'instruments aéroportés et du réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on...) de détection Saetta, capable de cartographier les éclairs en trois dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son...). Cette campagne qui fait partie du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de...) Exaedre permettra de caractériser les propriétés des nuages d'orage et l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) électrique qui s'y développe. Impliquant de nombreux laboratoires de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension...) et quatre industriels, cette campagne est une contribution au programme HyMeX et est pilotée par des chercheurs du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) et de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa...) Toulouse III - Paul Sabatier, avec le soutien du CNES et de Météo-France (Météo-France est l'organisme français de météorologie, un établissement public administratif, chargé de la prévision et de l'étude des phénomènes météorologiques....).

Les scientifiques sont encore loin de connaître et de comprendre tous les phénomènes associés aux éclairs et leurs liens avec les nuages d'orage. Le projet Exaedre a pour objectif de consolider les activités de recherche entamées durant la campagne HyMeX autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit...) de l'étude de l'électricité atmosphérique (A supprimer). En couplant observations et modélisations, il vise à améliorer les connaissances sur les différents phénomènes physiques qui accompagnent un éclair et leurs liens avec le développement de l'orage. Ces nouvelles connaissances permettront de mieux suivre les phénomènes extrêmes que sont les orages et d'en améliorer les prévisions en exploitant davantage la mesure des éclairs.

Pour atteindre ces objectifs, Exaedre mènera une campagne de terrain en Corse de mi-septembre à mi-octobre 2018. Le Falcon 20 du service Safire (CNRS/CNES/Météo France) emportera le radar (Le radar est un système qui utilise les ondes radio pour détecter et déterminer la distance et/ou la vitesse d'objets tels que les avions, bateaux, ou encore la pluie. Un émetteur...) de nuage (Un nuage est une grande quantité de gouttelettes d’eau (ou de cristaux de glace) en suspension dans l’atmosphère. L’aspect d'un nuage...) Rasta du Latmos (CNRS/UVSQ/Sorbonne université), qui décrira la dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) et la microphysique des nuages au-dessus et en dessous de l'avion (Un avion, selon la définition officielle de l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI), est un aéronef plus lourd que l'air, entraîné par un organe moteur (dans le cas d'un engin sans moteur, on parlera de...), mais aussi les sondes de microphysique du LaMP (LAMP est un acronyme désignant un ensemble de logiciels libres permettant de construire des serveurs de sites Web. L'acronyme original se réfère aux...) (CNRS/Université Clermont Auvergne), qui mesureront la taille et la forme des cristaux de glace (La glace est de l'eau à l'état solide.). Ce dispositif sera complété par l'instrument Ampera de l'Onera qui mesurera le champ électrique (Dans le cadre de l'électromagnétisme, le champ électrique est un objet physique qui permet de définir et éventuellement de mesurer en tout point de...) ambiant au sein des nuages afin de documenter les conditions d'initialisation et de propagation des éclairs. Les scientifiques utiliseront aussi différents instruments au sol comme le réseau Saetta du Laboratoire d'aérologie (LA-OMP, CNRS/Université Toulouse III - Paul Sabatier), le réseau opérationnel de détection des éclairs Météorage ou les radars opérationnels de Météo-France pour guider l'avion dans des situations orageuses d'intérêt. Le projet Exaedre s'appuie également sur des mesures permanentes de l'activité électrique collectées hors du cadre de cette campagne par les réseaux Saetta et Météorage depuis plusieurs années.

Du côté de la modélisation, le projet Exaedre utilisera le modèle de nuage MesoNH pour comprendre les processus physiques à l'oeuvre au sein du nuage d'orage et pour affiner les analyses des observations collectées durant la campagne. Les scientifiques chercheront également à évaluer la capacité du modèle opérationnel de Météo-France Arome à intégrer l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré...) "éclairs", pour améliorer la prévision des orages.

L'apparition d'orages de plus en plus violents et potentiellement plus électriques obligera la société à adapter son quotidien et à définir dès à présent des stratégies pour anticiper les impacts de ces phénomènes extrêmes que ce soit pour la conception et l'opération des systèmes de transports (Le transport, du latin trans, au-delà, et portare, porter, est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre.) ou de distribution de l'électricité (L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la matière, se manifestant par une énergie. L'électricité désigne également la branche de la physique qui étudie les phénomènes...), ou pour la gestion en temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) réel des activités de secours en cas de catastrophe (Une catastrophe est un événement brutal, d'origine naturelle ou humaine, ayant généralement la mort et la destruction à grande échelle pour conséquence.) majeure. En comprenant mieux ces phénomènes extrêmes, les membres du projet Exaedre souhaitent pouvoir proposer de nouveaux outils d'aide à la décision grâce à des instruments de suivi des orages en temps réel, en anticipant l'arrivée très prochaine de détecteurs d'éclairs placés en orbite géostationnaire (L'orbite géostationnaire, abrégée GEO (geostationary orbit), parfois appelée orbite de Clarke, est une orbite située à 35 786 km d'altitude au-dessus de l'équateur de la Terre, dans le plan équatorial et d'une excentricité orbitale...) dans le cadre du programme "Météosat Troisième Génération" d'Eumetsat (EUMETSAT (European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites) est une organisation intergouvernementale créée par une convention internationale, composée de 20 états...).

La programmatique spatiale internationale dans le domaine de l'électricité atmosphérique complètera ces recherches avec des missions spatiales déjà en orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) (sur la station spatiale (Une station spatiale, dans le domaine de l'astronautique, est une installation spatiale en orbite ou déposée sur un astre, ne disposant pas de moyens de propulsion autonomes ou ne disposant que de...) internationale) ou en développement avec la mission CNES Taranis.
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