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Earth of fire

Actualité volcanique, Article de fond sur étude de volcan, tectonique, récits et photos de voyage

Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Sismologie

 

Après le séisme du 20 mai, la région d’Emilie-Romagne a de nouveau été touchée le 29 mai par une forte secousse de Magnitude 5,8 à une profondeur de 9,6 km.

 

 

Magnitude : Mw 5.8
UTC Time :  Tuesday, May 29, 2012 at 07:00:03 UTC
Local time at epicenter : Tuesday, May 29, 2012 at 09:00:03 AM at epicenter
Depth (Hypocenter) : 9.6 km (USGS), 10.8 (INGV)
Geo-location(s) :
4 km N Mirandola (pop 23,078)
33 km N Modena (pop 181,011)
40 km (24 miles) NNW of Bologna, Italy
59 km (36 miles) E of Parma, Italy

 

sequenza 16.05 - 29.05 INGVCarte INGV des épicentres de la séquence sismique entre le 16 et le 29.05.2012 - les épicentres du 29.05, en rouge, sont situés plus à l'ouest par rapport aux précédents séismes - doc. INGV

 

 

 

Cette secousse a été plus meurtrière que la première, en raison de la fragilisation des constructions par le premier évènement et les nombreuses répliques qui ont suivi.

On totalise pour ce second séisme de magnitude importante 17 morts, 1 disparu, 350 blessés et 8.000 personnes déplacées, qui s’ajoutent aux 6.000 déjà contraintes de quitter leur domicile, ce qui fait monter le total des personnes privées d’un toit à 14.000 personnes.

Environ 8.000 bâtiments ont été soit détruits, soit endommagés, ce qui fait grimper la facture immobilière de 250 à 300 millions d’euros.

 

Recente-reorganisaton-tectonique-en-Mediterranee---A--2-.jpg 

Contexte tectonique régional de la Méditerranée occidentale [d’après Cadet et Funiciello, 2004]. - in doc. Recent tectonic reorganization of the Nubia-Eurasia convergent boundary heading for the closure of the western Mediterranean / A. Billi & al.


Bref aperçu tectonique :

3.jpgDans le cadre général de la remontée de l’Afrique en direction de l’Europe, l’évolution de la fin du Cénozoïque suit un cycle de Wilson en quatre étapes majeures :

- une subduction vers le nord de la plaque Nubienne, avec une extension d’arrière-arc depuis 35 Ma.

- à partir de 15 Ma, un arrêt de la subduction qui se propage de l’ouest vers l’est, le long de la frontière de plaque

- vers 8-10 Ma, une déformation compressive se met en place d’ouest vers l’est, en domaine d’arrière-arc, ce qui conduit à une inversion tectonique

- de nouvelles zones de subduction sont susceptibles de se mettre en place dans ces zones d’arrière-arc.

 

Schéma d’évolution tectonique de la subduction de la Méditerranée
occidentale entre Nubie et Eurasie depuis 15 Ma [d’après Faccenna
et al., 2004].

 

L’évolution tectonique de la méditerranée occidentale est couplée à une rotation de la botte axée sur sa zone nord et l’obstacle que constitue la chaîne alpine.

Toute une série de failles sont présentes dans la vallée du , coincée entre les Alpes et les Apennins … comme autant de rides d’expression.


 

pieghe-padane.png

                         Doc. Scienzeedintorni / blogger.


 

Lors d'un tremblement de terre de forte amplitude, il existe un phénomène dit de liquéfaction des sols sablonneux. Les ondes de choc compriment le sol plus vite que l'eau qui ne peut s'échapper faisant ainsi grimper la pression de cette dernière. Plus la pression de l'eau augmente, plus l'eau supporte la charge et moins le sable la supporte. C'est alors que le sol perd sa cohésion et commence à couler comme un liquide.

Ce phénomène s'est produit par exemple lors du tremblement de terre de Niigata au Japon en 1964 , celui de Sendai en 1978, ou de Christchurch en Nouvelle-Zélande en 2011.

 

Liquefaction03a---Republica.it-dt-sciences-de-la-terre-univ.pngCrevasse témoignant du phénomène de liquéfaction dans un champ de maïs en Emilie-Romagne - photo Sciences de la Terre / Université de Modène et Reggio Emilia - via Republica.it

 

Photos du phénomène de liquéfaction sur le site Flickr de l'INGV.


On peut le constater également sur cette vidéo de la RAI.

 

 

 

 

 

 

Sources :
- Bulletin de la Société Géologique de France - Recent tectonic reorganization of the Nubia-Eurasia convergent boundary heading for the closure of the western Mediterranean - by Andrea Billi & al.
- INGV Terremoti - wordpress

- Scienzeedintori - Considerazioni preliminari sil terremoto di stamattina in Italia Settentrionale - 20 maggio 2012

 

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Actualités volcaniques

Ca bouge pas mal en méso-amérique et dans la partie nord de l’amérique du sud : Popcatepetl, Fuego, Turrialba, Galeras, Nevado del Ruiz, Sangay.

 

Au Mexique, l’activité du Popocatepetl  demeure intense avec 22 exhalations le 28.05 … panache de gaz chargé faiblement à modérément en cendres. Les émissions de So2 sont repérées par l’OMI jusqu’à 400 km. au sud du volcan.

La nuit, des phases courtes de forte incandescence sont visibles sur les webcams, liées à des éboulements du dôme.

La sismicité reste forte avec de longues phases de trémor spasmodique.

 

28.05.12-10h46-loc--Popo.jpg      Webcam du Popocatepetl le 28.05.12 10h46 locale - CENAPRED

 

Au Costa Rica, le Turrialba est toujours surmonté d’un panache blanc. L’Ovsicori avare de rapports réguliers se borne à signaler que la bouche fumerollienne ouverte le 12 janvier continue de montrer de l’incandescence et à laisser s’échapper des gaz de haute température, à environ 800°C.

 

28.05.12-Turri.jpg                      Le panache blanc du Turrialba, le 28 mai 1012 - webcam OVSICORI


 

Au Guatémala, l’activité éruptive du Fuego se maintient avec des coulées pyroclastiques le 26 dans les ravines El Jute et Las Jalas, apr déstabilisation du front de coulée, et le 27 mai vers 5h43.

Le 26, des explosions ont projeté blocs et bombes à plus de 300 mètres, accompagnés de panaches montant à 2.000 m.et de chutes de cendres à Sangre de Cristo et San Pedro Yepocápa. Le même jour, trois coulées progressaient dans les ravines Las Lajas, Taniluya et Cenizas.

Le 27, les explosions sont moins fréquentes et une seule coulée longue de 300 m. est renseignée dans la ravine Cenizas.

Le 28, l’activité a fortement baissé, avec toutefois une coulée dans la ravine Taniluya, qui atteint 200 m. de long.

 

26.05.12---2---Ricky-Lopez-Bruni.jpg                Le Fuego, dans la nuit du 26.05.2012   - photo Ricky Lopez Bruni

 

En Colombie :

- Le Galeras  produit un panache de cendres le 26.05, première manifestation visible malgré une activité présente depuis quelques semaines sur les sismographes.

 

26.05.12-Galeras-webcam.jpg         Le Galeras et son panache chargé de cendres le 26.05.2012 / 9h02 -  webcam INGEOMINAS


- Le 29.05, l’Ingeominas  a porté le niveau d’alerte du Nevado del Ruiz à orange – éruption possible en termes de jours ou semaines. Ce matin, à 3h07 locale, un signal sismique associé à une émission de cendres ont été enregistrés. Ceci fait suite à d’autres émissions de cendres les 19 avril et 10 et 22 mai. Des retombées de cendres ont été signalées sur Brisas, Manizales et Villamaria.

Quatre aéroports ont suspendus les vols, d'après le Wall Street Journal.

 

 

 Selon l'INGEOMINAS, la colonne de vapeur, gaz et cendres oscille entre 500 et 700 mètres ce 29.05.

 

En Equateur, le Sangay a toujours une activité éruptive réduite, avec deux émissions de cendres repérées par le VAAC Washington le 29.05


Au Kamchatka, le Shiveluch a connu une activité importante le 28 mai avec un panache montant vers 8h30 à 9.000 mètres ; un second panache a atteint 7.000 m. vers 13h. Les cendres émises par ces deux intenses phases éruptives ne se sont dissipées que le 29 au matin, selon le VAAC Tokyo.


29.05.12 Shiveluch

                      Le Shiveluch, calmé mais toujours fumant ce 29.05.12 - photo KSCNET.ru

 

En Indonésie,

Le Marapi, sur Sumatra, a émis le 26 mai deux petits panaches blancs montant à 50- 100 m. au dessus du cratère, respectivement vers 7h15 et 9h06  (Indanhésia)

 

Le Soputan a vu son niveau relevé à orange le 28.05, suite à une hausse de sismicité et à l’importance des panaches émis. (VSI)

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Excursions et voyages

 

 

best-pictures-of-year-2008-1.jpg

                      Chaiten / chili - éruption 2008 - "Best picture of the year 2008 "

 

De multiples observateurs ont remarqué depuis l’éruption du Vésuve et la destruction de Pompeï, relatée dans les écrits de Pline, que les éruptions provoquent souvent des orages et des éclairs, plus tard ce sont les œuvres des peintres et illustrateurs qui ont mis ce phénomène à l’honneur du point de vue esthétique … mais ce n’est que récemment, que les chercheurs ont mis en place des stations de surveillance destinées à mesurer l’activité électrique et étudier les causes de ces éclairs.

 

the-eruption-of-Vesuvius-as-seen-from-Naples--1882--G.Poule.jpg"L'éruption du Vésuve vue de Naples, octobre 1822" G. Julius Poullet Scrope, Masson, 1864. Historical Draw from George Julius Poulett Scrope (1797-1876)


Le principe de base est connu : les différentes particules de cendres du panache volcanique se chargent électriquement lors de collisions, certaines positivement, d’autres négativement. Des différences entre l'aérodynamisme des particules chargées séparent celles qui sont chargées positivement de celles qui le sont négativement. Lorsque la différence de charge devient trop importante, l’éclair se produit.

Ce processus permet au nuage/panache de se décharger comme le fait un cumulonimbus d’orage.

 

lightning-science-lg.jpg                                       Schéma lightning science / Geology.com

 

clouddiagram.jpg                  Mécanismes de décharge et types d'éclairs  généré dans / autour d'un cumulonimbus.

 

Un projet de recherche expérimental, financé en partie par une subvention de l'USGS à l'Université de Washington, appelé WWLLN - pour World Wide Lightning Location Network - et créé en 1996, vise à identifier de manière fiable les éclairs liés aux panaches de cendres volcaniques, et donc en relation avec une éruption, parmi les éclairs provenant d'orages situés dans les zones volcaniques.

Le programme détecte à chaque minute les éclairs, et après analyse informatique, envoie une alerte éventuelle d'éruption auprès de l'AVO - Alaska Volcano Observatory.

 

 

Pour étudier plus précisément ces manifestations éphémères, des volcanologues de l'Alsaka Volcano Observatory se sont associés à de véritables chasseurs d'éclairs professionnels, en l'occurrence l'équipe de Ronald Thomas, du Langmuir Laboratory (université New Mexico Tech), qui traque les manifestations radioélectriques de l'atmosphère partout dans le monde et travaille aussi avec la Nasa.


Une première observation poussée est effectuée en janvier 2006 lors de l’éruption du Mont Augustine, dans le détroit de Cook en Alaska. Elle est faite grâce au L.M.A. – Langmuir laboratory’s lightning Mapping Array – qui enregistre l’activité radioélectrique sur une large bande de fréquences.

Les éclairs ont duré seulement 10 minutes pendant l’éruption de l’Augustine. Cependant, pendant cette période, les chercheurs ont observé 300 coups de foudre. Ronald Thomas les compare à un violent orage tels que ceux observés en été dans le Midllewest.
Il suspecte que la présence d’éclairs pourrait être en relation avec la puissance de l’éruption et avec le type de volcan. Les éruptions les plus fortes ont produit plus de débris hautement chargés et donc peuvent produire plus d’éclairs. Les volcans effusifs tels que ceux d’Hawaii, qui produisent actuellement uniquement des coulées de lave, ne génèrent en principe pas d’éclairs.

 

Deux types d’éclairs sont produits d’après les observations : 

- des éclairs précoces sont produits juste à la sortie de la bouche du volcan, lorsque l’éruption débute et que le magma se fragmente. Ils montent vers l’intérieur de la colonne éruptive en formation.

 

Sakura-Jima-09.01.2010-ThB.jpg                       Sakura-jima / Japon - 09.01.2010 - photo Thorsten Boeckel

 

18.04.10---orvaratli.jpg                                Eyjafjallajökull - 18.04.2010 - photo Orvaratli


- Dans un deuxième temps, les éclairs se forment dans le panache lui-même, et ressemblent à ceux produit dans un orage : branches multiples et durée d’une demi-seconde environ.

 

Eyjafjoll-04.10.jpg                         Eyjafjallajökull - avril 2010 - photo Skarphedinn Thrainsson / Flickr

 

En mars et avril 2009, c’est au tour du Redoubt de servir de terrain Redoubt 2009 - Brentwood Higmanexpérimental. Vingt-trois épisodes distincts de productions d’éclairs volcaniques sont observés durant l’éruption et deux phases d’activité électrique distinctes sont également remarquées, respectivement durant la phase explosive et la phase dite de panache.  - Redoubt / Alaska 28.03.2009 - photo Brentwood higman

 

La phase explosive est caractérisée par de petites décharges survenant directement au dessus de l’évent. Les éclairs se répartissent sur 1 à 50 km².

La phase de panache voit les décharges se produire à l’intérieur de la colonne éruptive.

 

04.06.2011---Puyehue---Franciscp-Negroni-AP-AgenciaUno.jpg                    Puyehue - Cordon-Caulle / Chili - 04.06.2011 - photo Francisco Negroni / AP


Avec le temps, l’extension horizontale des flashes augmente, les plus importants se produisant à la fin de la phase de panache. La distribution de la composante horizontale des décharges au cours du temps indique que la structure chargée du panache évolue d’un complexe grumeleux vers une stratification horizontale plus simple.

 

ejafjalla16apr2010-mfulle4145j.jpg                                     Eyjafjallajökull - 16.04.2010 - photo Marco Fulle

 

-kirishima-lightning--Minami-Nippon-Shibun.jpg                      Kirishima / Japon - photo Minami Nippn Shibun

 

Mais les éclairs dans le nuage pourraient être liés au gel de l’eau, qui électrifierait les nuages dans les orages.

Cette hypothèse a été émise par une équipe de chercheurs islandais et britanniques qui ont étudié l’éruption en 2010 du volcan islandais Eyjafjallajökull. Ils ont découvert que l’éclair dans le nuage n’avait seulement lieu que quand les températures au sommet du nuage de cendres chutaient en dessous de -20°C. C’est la température à laquelle les gouttes d’eau très froides gèlent dans l’atmosphère, d’après Alec Bennet, physicien atmosphérique ayant participé à l’étude. 

 

 

La hauteur du panache est un facteur clef régissant aussi la quantité d’éclairs durant l’orage volcanique, qui se produit dans des panaches d’une hauteur supérieure à 10.000 mètres.

De hauts panaches contribuent à la génération de la charge au travers de collisions avec les particules de glace, en fournissant de forts courants ascendants, eux-mêmes dépendants de l’énergie thermique de l’éruption.

Cette observation est importante, d’après Sonja Behnke qui a écrit à ce sujet dans la Journal of volcanology and Geothermal research 2012 - (Observations of volcanic lightning during the 2009 eruption of Redoubt Volcano) - , parce que les systèmes pour surveiller les éclairs pouvaient aussi fournir une estimation de la taille de l’éruption, ce qui n’est pas toujours facile à évaluer pour les volcans éloignés.

 

Lors d’une précédente éruption au Mont Redoubt en 1989 et 1990 par exemple, la taille du nuage n’était pas connue et un avion a failli s’écraser après être passé à travers le nuage de cendres et après avoir perdu temporairement toute alimentation électrique de ses moteurs.

 

Sonja Behkne et ses collègues ont suggéré que des stations à très haute fréquence similaires à celles installées au Mont Redoubt pourraient être utilisées pour surveiller les volcans, lancer des alertes et estimer la taille des nuages lors d’éruptions.

 

Cette technique vient de faire l'objet d'une publication à l'AGU - American Geophysical Union - 2010 fall meeting  : "Global detection of explosive volcanic eruptions with the World Wide Lightning Location Network (WWLLN) and application to aviation safety.

Deux pages distinctes reprennent d'une part 262 volcans monitorés sur le site AVO (http://flash3.ess.washington.edu/USGS/AVO/), d'autre part les 1563 volcans repris par le Global Volcanism Program (http://flash3.ess.washington.edu/USGS/Global/) ; ces pages sont accessibles via les liens soulignés.

 

Entrelagos-05.06.11-Carlos-Guttierez-Reuters.jpg                Puyehue - Cordon-Caulle / Chili -  05.06.2011 - Carlos Guttierez / Reuters

 

Les résultats de ces mesures de surveillance peuvent également aider les chercheurs à déterminer comment les nuages volcaniques deviennent électrifiés par un processus qui séparent les charges négatives des charges positives dans différentes parties du nuage.

 

Sources :

- Behnke, Sonja. A., et al. - Observations of volcanic lightning during the 2009 eruption of Redoubt Volcano, J. Volcanol. Geotherm. Res. (2012), doi:10.1016/j.jvolgeores. 2011.12.010

- Geology.com - Photos of lightning in the Redoubt volcano ash cloud - Brentwood Higman / Ground Truth trekking.org

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Excursions et voyages

 

etna 03 cpoie 2

"L'Etna fume la pipe"  - Smoke ring - avec l'aimable autorisation de Boris Behncke - INGV Catania.

 

Un phénomène essentiellement esthétique et par conséquent peu analysé par les volcanologues : les ronds de fumée émis par les volcans. Comme le disait poétiquement Haroun Tazieff, " le volcan fume la pipe ".


Pour obtenir un rond, il faut deux conditions initiales : de la fumée et une vitesse de départ.

Dans le cas d’un volcan, ce sont les fumerolles et l’air chaud ascendant qui sort du cratère. Mais tous les jets de fumée ne donnent pas des ronds … en observant le panache de vapeur/fumée qui sort d’une cocotte-minute, on n’observe aucun ronds de fumée. Un rond de fumée ne peut s’obtenir que si le jet est discontinu … conditions réunies lorsque la géométrie du conduit volcanique permet aux gaz et à la vapeur d’eau de s’échapper alors qu’il est en partie obstrué par un bouchon.

L'air expulsé au centre se déplace plus vite que l'air sortant de l'ouverture près de bord ... l'air sur les côtés est aspiré et un mouvement circulaire est créé : un vortex en forme d'anneau en résulte; sa forme se maintient en raison du mouvement de rotation de l'air qui circule dans le vortex.

 


Toroidal coord  vortex2

 

 

 

 

 

 


                             


  L’anneau qui sort du conduit volcanique ne peut rester immobile, il est en mouvement permanent par rapport au fluide qui l’entoure. L’anneau ne peut "flotter" au dessus du cratère, il va s’en éloigner fatalement.

Cet anneau est éphémère : dans un milieu calme, en laboratoire, un anneau de fumée peut durer plusieurs heures ; les forces de contact entre les molécules maintiennent le système. Si de l’énergie est introduite dans le système, les forces cinétiques vont primer sur la viscosité et l’anneau va se détruire.

 

 

 

Stromboili---vent-sur-le-Pizzo---M.F.-SOL.jpgStromboli - un fort vent du nord-est souffle sur le Pizzo, et les turbulences déforment et dissipent successivement les anneaux de fumée. - - avec l'aimable autorisation de M.Fulle / Stromboli On Line (SOL).

 

En milieu naturel, l’anneau se déplace en moyenne à une vitesse deux fois moins grande que la vitesse de l’air chaud ascendant du volcan. Cette vitesse est fonction de la circulation du fluide autour du cœur. Plus la vitesse est rapide, plus l’anneau se déplace vite. Elle dépend aussi du rayon de l’anneau : quand son rayon augmente, l’anneau ralentit … parce que chaque partie de l’anneau s’éloigne de celle d’en face qui lui communiquait sa vitesse.

La durée de vie de l’anneau dépendra de la stabilité de l’air … qu’un oiseau vienne à passer, un coup de vent brusque à se manifester, et la belle symétrie de l’anneau se verra perturbée ; un côté de celui-ci va tourner plus vite que l’autre et la dislocation deviendra inévitable.


Un beau sujet de thèse, qui nécessite de maitriser le domaine de la circulation des fluides, les ratios caractérisants l'émission gazeuse au moment du phénomène, et plus difficile la morphologie, la forme exacte de la cheminée du volcan; la chance est de plus un facteur clef pour multiplier les observations ... est-ce du domaine du possible ?

 

Ces anneaux se rencontrent sur des volcans connus : comme l’Etna (vidéo ci dessous de Geoff Mackley - 08.06.2000), le Stromboli, le Tungurahua (Equateur)... entre autres.

Ils sont souvent liés aux éruptions de type strombolien ... il serait intéressant de savoir si la formation des anneaux leur est inféodée, ou s'ils se manifestent aussi dans d'autres types d'éruptions.

 

   

Marco Fulle, de "Stromboli on line", en a fait divers clichés très instructifs en 2000 et 2002, tant sur le Stromboli que sur l'Etna.

 

etna-2000---Stromboli-on-line.jpg

Deux exemplaires de ronds de vapeur, produits le 01.06.200 par la Bocca Nuova de l'Etna après de nombreux cycles stromboliens - avec l'aimable autorisation de M.Fulle / SOL - un clic sur la photo vous mène vers sa page. ( 1 June 2000, 9:00, f=135mm from Torre Del Filosofo ).

 

Etna-25.05.2000---StOL.jpg

Close-up sur un anneau de vapeur, où M.Fulle nous détaille l'anneau comme formé de plusieurs tubes co-axiaux, avec perte du tube le plus externe (au centre bas) - - avec l'aimable autorisation de M.Fulle / SOL. (25 May 2000, 17:00, f=300mm from Torre Del Filosofo)

 

Entre le 2 et le 6 avril 2000, la Bocca Nuova a émis toutes les 10 minutes des ronds de fumée de 20 à plus de 50 mètres de large, s'élargissant jusqu'à 200 mètres, en dérivant de 5 à 15 minutes avant de se briser et de disparaitre. (Thorsten Boeckel)

vortex-volcano---Eyjafjallajokull-Steve-et-donna-O-Meara-0.jpg

                       Eruption  de l'Eyjafjallajökull 2010   - photo Steve & Donna O'Meara

 

Tungurahua-2639_mp-copie-1.jpg  Vortex émis par le Tungurahua / Equateur - photo Benjamin Bernard / IRD - 30.05.2010

 

Une tentative d'explication avec la théorie sur les vortex toroidaux (ou anneau tourbillonnant) : défini comme une région où un fluide en rotation se déplace au sein d'un fluide de même nature ou différent, en prenant une allure de "doughnut" - de beignet, une forme toroidale.

Le mouvement du fluide est autour de l'axe poloïdal ou circulaire de l'anneau, dans un mouvement tourbillonnaire de torsion.

Les vortex toroidaux furent analysés par un physicien allemand, Herman von Helmholtz, qui en fit un modèle mathématique en 1867.

 

Sources:

  - Vortex dynamics : the legacy of Helmholtz and Kelvin - by K. Moffatt  - link

- Photos sur Stromboli on line : Etna 2000 - Etna 25.02.2000Stromboli 2002.

 

D'autres Vortex naturels ou artificiels, esthétiques ou cataclysmiques :

 

 

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Excursions et voyages

L’océan et l’atmosphère sont des fluides en constant mouvement. A notre échelle, on ne perçoit ces mouvements qu’en sentant le souffle du vent ou le courant le long de l’eau. Les satellites nous permettent d’avoir une vision globale du phénomène.

 

Iles-aleoutiennes---Nasa-Landsat-7-Novapix.jpgAllées de von Karman photographiées (en fausses couleurs) par le satellite Landsat 7 au dessus des îles Aléoutiennes - doc. Nasa


Ces curieuses formations nuageuses sont appelées allée de tourbillons de von Karman , ou encore allée de Bénard-von Karman ; elles se forment lorsque l’air glisse autour d’un objet, causant une séparation des flux et la création de tourbillons dans son sillage.


Dans le cas qui nous intéresse, l’objet troublant l’écoulement du fluide est une île ou un groupe d’île, souvent d’origine volcanique sur les exemples présentés.

Lorsqu’un vent dominant rencontre ces îles, la perturbation dans le flux se propage vers l’aval de celles-ci en une double rangée de tourbillons qui alternent leur sens de rotation (dans le sens horaire et anti-horaire).

 

Vortex-street-animation-w.gifPhénomène décrit par von Karman - Von Kármán vortex street animation, courtesy Cesareo de La Rosa Siqueira / English wikipedia.

Ndlr : Ne regardez pas trop longtemps cette animation ... elle hypnotise !

 

Ce phénomène a été décrit par l’ingénieur aéronautique hongro-américain Théodore von Karman - Szőllőskislaki Kármán Tódor, qui fut professeur d’aéronautique au California Institute of Technology, puis le premier directeur du Jet Propulsion Laboratory de 1938 à 1944 et responsable d’avancées cruciales en aérodynamique.


La Nasa a bien analysé le phénomène d’allée de von Karman grâce aux images prises en 1999 par le satellite Landsat7 au dessus des îles Juan Fernandez, aussi connues comme îles Robinson Crusoe, situées au large des côtes chiliennes.

L’obstacle est ici constitué par une île de 1,5 km. de diamètre et 1,6 km. de hauteur , l’île Alejandro Selkirk, vis-à-vis d’un paquet de stratocumulus marins. Ce type de nuage, soit dit en passant, joue un rôle important dans le refroidissement de la surface terrestre, et contrarie ainsi partiellement le réchauffement climatique.

Un vent equatorial soutenu et régulier crée un vortex de sens horaire à la pointe est de l’île, et un vortex anti-horaire à sa pointe ouest. Ces vortex croissent ensuite avec leur avancée sous le vent  sur des centaines de kilomètres.

 

vortex-Juan-fernandez-isl.---15.09.1999-Landsat-7--Nasa.jpg            Vortex au dessus des îles Juan Fernandez - 15.09.1999 - images Nasa Landsat 7

 

wakes.82_small.gifAutre détail de cette photo montrant les sens horaire et anti-horaire des vortex créé par l'île Selkirk -15.09.1999 - images Nasa Landsat 7

 

Un autre exemple au dessus de l'archipel des Galapagos, où la forme des différentes îles influence la formation des vortex.

 

Terra---MODIS---Galapagos---08-09-2010---500m.jpg

         Vortex au dessus des îles Galapagos, par le satellite Terra MODIS le 08.09.2010 - 500 m.


Ces allées de von Karman ont été aussi photographiées par le satellite Envisat de l’ESA (capter MERIS – Medium Resolution Imaging Spectrometer), au dessus des archipels de la Macaronésie, Madère, les Canaries et le Cap Vert.

 

Meris---Canaries---14-08-2010---11h16---SE2.jpg              Vortex au dessus des îles Canaries, au centre droit(© ESA Agence spatiale Européenne)

Cette image a été saisie par le spectromètre MERIS (Medium Resolution Imaging Spectrometer) embarqué sur le satellite Envisat fabriqué par Astrium.


En haut au centre, on aperçoit l'île de Madère, ravagée ce 14 août 2010 par un incendie, et le nuage qui s'en dégage. Cet incendie a détruit presque intégralement le parc écologique de Funchal, sur les hauteurs de la capitale.

Capo-verde---weathervortex.jpg

                   Allées de von Karman au dessus des îles du Cap Vert - photo weather vortex

 

Sources :

- Weather Vortex - the strange world of weird climate and weather phenomena - link

- ESA - European Space Agency - link

 

 

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Excursions et voyages

Les volcans sont des structures souvent associées à ce qu’on pourrait appeler «  des phénomènes atmosphériques » : nuages lenticulaires, tourbillons de Karman, autre vortex, ou encore éclairs.

 

nuage-orographique-Mt-Fuji---Astrsurf.jpg                     Un nuage orographique coiffant le Mont Fuji  - photo astrosurf


Beaucoup de belles photos de volcans sont coiffés d’étranges soucoupes, rappelant les OVNI : ce sont des nuages lenticulaires, encore appelés « os de seiche ».

Ce type de nuage n’est pas uniquement associé aux volcans, mais bien au relief … deux exemples célèbres : " l’âne du Mont Blanc ", ainsi nommé selon une expression des Chamoniards, qui au lieu de dire que les nuages et la pluie vont arriver, disent que " le Mt blanc a l’âne ".

Autre exemple connu, " la nappe " de la Montagne de la Table, près du Cap en Afrique du Sud :  vents chargés d’humidité en provenance de la mer montent et forment ce type de cumulus.

Je suis peu être chauvin, mais je trouve que quand ils chapeautent les formes presque parfaites des stratovolcans, leur effet esthétique est maximum.

 

Mt Rainier étét washington - imaga stron. jour Tim thompsAltocumulus lenticularis sur le Mt Rainier / Etat de Washington - photo Tim Thompson / Image astronomique du jour.

 

Le nuage lenticulaire est un altocumulus lenticularis, un type d'altocumulus stationnaire en forme de profil d'aile d'avion qu'on retrouve en aval du sommet des montagnes sous le vent, signant la présence d'un ressaut ou onde orographique (littéralement dessinée par les montagnes).

Lorsque le vent vient à buter sur un obstacle, colline, montagne ou volcan, des ondes se développent verticalement. L’air humide va monter et engendrer en se refroidissant des nuages, des paquets opaques de vapeur d’eau.

Ils se reforment en réalité en permanence du côté du vent et se dissolvent côté opposé, réalisant ainsi un nuage stationnaire, contrastant avec le vent fort et horizontal d’altitude qui est censé le déplacer rapidement.

Ces nuages sont apprécié des vélivoles, car il montre la présence d’une ascendance puissante et stable.

 

Lenticular-clouds-on-Mt-Rainier.jpg

Cet extraordinaire paysage est offert certains jours aux habitants de Seattle, voisins du Mont Rainier; il peuvent ainsi admirer une "pile d'assiettes" surmontant le volcan, ou un "troupeau de nuages lenticulaires" ... interprétation au choix - photo Wallpaper Naional geographic 2008 / Arco images.

 

 

Erebus---MEVO.jpg                  Empilement sur le sommet de l'Erebus / Antarctique - photo MEVO

 

Cette masse d’air a un contenu d’humidité variable selon l’altitude, si bien que des nuages distincts peuvent se former aux différents points de rosée de la masse d’air. Il en résulte alors un nuage , à l’aspect stratifié, en " piles d’assiettes ".

 

Lenticular_hawaii_big.gif"Un train de nuages lenticulaires" au dessus de Big Island / Hawaii - photo Peter Michaud / Futura Sciences.


400px-Vol_donde.pngSur les reliefs, les ondes formées ne se limitent pas à l'onde située juste au-dessus du sommet d'une montagne, un "train d'ondes" peut se former et donner lieu à une série de nuages lenticulaires, au sommet de chaque onde.

Vol d'onde - image wikipedia

 

Tarurua-NZ---image-astro---Chris-Picking.jpgUne autoroute de nuages lenticulaires suit le chaîne volcanique sur North Island / Nouvelle-Zélande - Mt Tarurua - photo Chris Picking /Image astronomique du jour.

 

3180491258_9915e18a1b_b.jpg        Last but not least ... le Mongibello (*) avec sa coiffe hivernale - photo Andrea Rapisarda

 

 

(*) Mongibello : nom d'éthymologie mixte latine - mons - et arabe - Djebel - qualifiant l'etna de "montagne des montagnes".

 

Sources :

- Report en aerial phenomena observec near the chanel islands, UK  - by J-F. Baure & al.

- Mountain waves and clouds : investigating the occurence of cloud-producing mountain waves - by Al. Reid

- Astrosurf - la formation des nuages.

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Actualités volcaniques

 

Papouasie Nouvelle-Guinée – Bagana

Une image mise en ligne prise par le satellite EO-1 / ALI montre une coulée de lave épaisse et longue d’environ 2300 m. Elle se présente en couleurs brun foncé, alors que des coulées plus anciennes sont légèrement couvertes par la végétation et présentent une couleur vert clair. D’après les images prises par Landsat 7, on situe sa mise en place entre mars 2011 et février 2012.


bagana_ali_2012137.jpg

Bagana - 16.05.2012 - Nasa EO-1 / ALI - NASA images By Jesse Allen and Robert Simmon using EO-1 ALI data. Caption by Robert Simmon.

 

Mexique – Popocatepetl

L’activité restait stable et  un niveau élevé cette semaine : la sismicité reste marquée par des phases de trémor spasmodique et harmonique, accompagnée d’émissions de panaches chargés tantôt en gaz et vapeur, tantôt de cendres. Le dernier rapport du Cenapred du 23.05 mentionne 17 "exhalations" de basse et moyenne intensité, d’incandescence nocturne et d’expulsion de fragments incandescents sur les flancs du volcan.

 

 

22.05.12-Popo-12h13.jpg                              Popocatpetl - 22.05.2012 - webcam Cenapred Tlamacas

 

Guatemala – Fuego

Après le paroxysme du 19.05, on relève quelques explosions, stromboliennes, accompagnées de panache montant à 500 m.au dessus du cratère, le 20 mai, dérivant vers le SO sur 8 km. Le 22, des explosions ont généré un panache de 1000 m.dérivant sur 10 km vers le S et le SE.

Les coulées de lave sont toujours alimentées sur le flanc SE en direction de la barranca Las Lajas. (Insivumeh)

Le Conred recommande la prudence en raison de risques de lahars générés par une mobilisation de matériaux instables par les pluies.

 

Equateur - Tungurahua

L'activité est de nouveau en hausse depuis le 18 mai, accompagnée de secousses LP, dues aux mouvements de fluides dans la plomberie du volcan et des phases de trémor. Un panache modérément chargé en cendres est monté à 1.000 mètres et des retombées de cendres sont signalées sur les villages du flanc SO.

L'IGEPN signale un nouveau regain d'activité sismique le 23 mai avec émission constante et peu énergétique d'un panache de vapeur et gaz, plus ou moins chargé en cendres.

 

23.05.12-Tungu.jpgTunguahua - 23.05.2012 14h51 - panache de cendres et nuages lenticulaires en formation sur le sommet - photo Webcam IGEPN


 

Grèce – Santorin

L’agence spatiale européenne - ESA - a mis en ligne une vidéo illustrant les déformations du sol de Nea Kammeni, situé dans la caldeira de Santorin, enregistrée entre mars 2011 et février 2012 par le radar du satellite Envisat (DInSAR).

 

 

 

Ces données ont été analysées par des volcanologues réunis en mars 2012 ; dans leur rapport, ils émettent l’hypothèse d’une intrusion magmatique de 14 millions de m³ dans la zone de stockage située à 5 km. de profondeur. Les secousses sismiques enregistrées sur la même période dessinent un plan de faille quasi vertical, orienté SO-NE passant sous les îles Kammeni.

L’absence de migrations des foyers sismiques vers la surface et l’absence de SO2 dans les gaz semble indiquer que le magma ne fait que se stocker, sans risque éruptif à court terme.

Le volcan a cessé son inflation depuis 3 semaines et semble entamer un cycle déflatoire.

(ESA – Activolcans / Laboratoire Magma & Volcans, Clermont-Ferrand)

 

Japon - Sakura-jima

Entre dimanche et lundi matin, le volcan a émis le plus gros nuage de cendres de ces six dernières années (depuis la reprise de l'activité en 2006), avec 4 éruptions. Durant cette période, 733 grammes de dépôts de cendres au m²ont été enregistrés.

Ces retombées gênent la vie des habitants de Kagoshima, qui s'en protègent grâce à des parapluies; les services météo craignent un impact sur l'agriculture locale et les transports; plusieurs trains ont été annulés. (House of Japan)

 

               Sakura-jima - Avant-dernière vidéo mise en ligne 18.05.2012

Il est toujours en pleine forme ce 24.05 : https://www.youtube.com/watch?v=pDnoyl5WtAg&feature=plcp

 

 

 

D'autres nouvelles sur le Global Volcanism Program weekly report

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Excursions et voyages

 

 

Eruption-du-21.04.1990---R.Clusas.jpg                         Le panache de l'éruption du Redoubt le 21.04.1990 - photo R.Clusas


Au moment de célébrer cet anniversaire, deux questions viennent à l'esprit :


Une telle éruption est-elle possible aujourd’hui ?

L’Alaska possède une centaine de volcans actifs, et depuis 1900, on compte au moins cinq éruptions par décade … avec les trois dernières décades particulièrement actives.

Le Novarupta est l’un des volcans du groupe Katmai, qui a présenté 15 épisodes éruptifs sur les derniers 10.000 ans.

 

1334190242_ak147.jpg                   Les volcans du groupe Katmai parmi ceux de l'Alaska - doc. AVO-USGS

 

Nbr.eruptions.jpg                        Nombre d'éruptions en Alaska en fonction du temps -

 

De plus cette zone est sujette à de risques volcaniques tels que coulées pyroclastiques, nuages de cendres, lahars, comme on pu le voir lors de l'éruption du Redoubt en 1989-90.

La réponse est positive … sans pouvoir toutefois en préciser la date.

 

Quel genre d’impact aurait une éruption de ce type à l’heure actuelle ?

Des volcanologues ont analysé les risques spécifiques au groupe Katmai et aux communauté qui habitent cette région :

- l’Alaska est un corridor aérien vital

- la région abrite de bases aériennes militaires (corridor stratégique), et  des installations pétrolières.

- les ports desservent des lignes maritimes et des pêcheries

- la région abrite des réserves naturelles et une faune sauvage spécifique

- le tourisme dans le grand nord peut être affecté.

 

usgsfs030_97_ash-2.jpg              Les routes aériennes du grand nord et les arcs volcaniques - carte USGS.

 

Volcano-hazard-assessment-for-katmai-volc.---trafic-aerien.jpgSi on superpose les cartes de distribution du nuage de cendres de 1912 et celle des routes aériennes du grand nord, on s'aperçoit qu'elles sont toutes concernées par une éventuelle éruption de même type - les aéroports de Fairbanks, Anchorage, Dawson, Vancouver et Seattle sont dans la zone  -

doc. NPS / AVO-USGS J.Adleman

 

Dans le nord, où les routes sont impraticables en hiver, l’approvisionnement par voies aériennes est primordial pour la survie des populations locales, sans oublier le problème des évacuations sanitaires.

Ce corridor aérien et maritime sert de plus comme escale pour les longs courriers internationaux et les navires qui y refont le plein de carburant.

Le récent épisode volcanique islandais de l‘Eyjafjallajökull nous rappelle combien nos civilisations modernes basées sur les déplacements de personnes et marchandises en flux tendus sont fragiles et perturbées par ces nuages de cendres.

Le coût réel est difficile à estimer ( supérieur à 300 millions de dollars) car il comprend outre la perte des droits d’atterrissage, le manque à gagner des duty-free, le nettoyage des appareils et des pistes, les pertes liées aux passagers et à leur consommation.

 

Les simulations concernant les aléas liés à ce type d'éruption ont été faites surtout pour l'hémisphère nord, mais si les nuages de cendres passent le niveau de l'Equateur, la situation pourrait vite devenir inextricable.

 

Sources :

- Alaska Park Science - volcanoes of Katmai and the Alaska peninsula - NPS

- USGS - Volcanism in National Parks

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Volcans et climat

Dans la rubrique trop peu utilisée "Parole aux lecteurs", je vous soumets "in extenso" l'article de Michel Lecouteur, climato-volcanophile, paru en 2012 sur "Terre et volcans", avec son autorisation expresse.

 

" "

 

LE KATMAI – VOLCAN QUI EN 1912 A EU UN IMPACT CLIMATIQUE SUR L'HEMISPHERE NORD





Cette année 2012 marquera l’éruption du KATMAI qui a eu lieu du 6 au 8 juin 1912. Ce volcan est situé sur la presqu’île d’Alaska, à 160 km de l’île Kodiak aux grizzlis géants. Cette éruption d’un VEI 6 est considérée comme une éruption majeure ayant eu un impact climatique important. Elle a envoyé dans la stratosphère 5 millions de tonnes de dioxyde de soufre.
Une étude financée par la Nasa estime qu'elle a provoqué une baisse des températures estivales dans l'hémisphère nord. Elle a en outre affaibli la mousson asiatique, réchauffé l'Inde, et refroidi l'Asie l'hiver suivant.
Les aérosols volcaniques ont été « efficaces » ; en effet dès le mois d'août 1912, on constate en France une baisse significative de la température (cf graphique pour les années 1907-1916- relevés température moyenne mensuelle pour les mois d'août à octobre à Paris, et les précipitations du mois d’août à Rouen)



De nombreux articles ont été écrits dans la presse régionale de l’époque : C'est ainsi que dans le Journal du Loiret, du 17 août 1912, on écrit : « L'automne anticipé – Pour une bonne farce, c'en est une que nous joue cet hiver qui vient s'asseoir au beau milieu de l'été. A la mer il fait froid, à la montagne, il neige. Ici nous sommes arrosés sempiternellement et nous grelottons. Les chapeaux de paille ont disparu, en revanche on a ressorti les pardessus. L'an dernier, à pareille époque, nous avions 35°, aujourd'hui nous avons 15° et nous souffrons du froid. »




A Rouen, nous ne sommes pas mieux traités. M. Raymond Coulon, secrétaire de la commission départementale de la météorologie, écrit :
« En août le mois commence par une longue dépression jusqu'au 9. Le 10 alors que le baromètre est en hausse, orage avec grêle et vent du nord. Une baisse assez profonde commence rapidement le 12 et dure jusqu'au 16, elle donne de la pluie. La baisse recommence le lendemain et dure jusqu'au 25 ; elle donne du vent du sud fort. Le 23 commence une nouvelle dépression qui se creuse profondément le 25, jusqu'au 30. En résumé ce mois a présenté une extraordinaire agitation barométrique et aucun des jours marqués comme beaux n'a été exempt de nuages. »

En septembre c'est la même chose, le mois est froid surtout la 1ère décade. Pendant la 2e et la 3e la courbe des maximums se tient en-dessous de la courbe décennale.
L'éruption a bouleversé le temps, d'après Guillaume Séchet de Météo-France ; du 8 au 14 mai 1912, les températures atteignent jusqu'à 33°C à Paris, 34° C à Toulouse et 36°C à Clermont-Ferrand.
Et brusquement après l'éruption de juin la vague de chaleur précoce de mai disparaît pour faire place à des températures restant constamment inférieures aux moyennes observées en cette saison. C'est ainsi qu'à Brest la valeur maximum d'août n'est que de 19°, 24° à Paris, etc...
Sans compter les innombrables tempêtes d'automne, alors que nous sommes en août, qui s'abattent un peu partout en Europe. C'est ainsi que dans le journal de Rouen du 16 Août 1912 on relève les tempêtes suivantes : Rennes le 14 août –
Dans la baie de St Brieuc, plusieurs bateaux ont été brisés contre les rochers.
A Saint-Quai-Portrieux le bateau de pêche Gambetta a fait naufrage...
A Saint-Brieuc, Guingamp, Morlaix on signale d'importants dégâts. La récolte du blé, encore non enlevée à cause de la pluie, à été emportée par l'ouragan.
Chalon-sur-Saône le 14 août – Une violente tornade a sévi sur différentes communes. Les eaux de la Saône ont été soulevées et lancées sur la Tuilerie Brusson où toutes les tuiles ont été arrachées..., des champs entiers ont été dévastés et les dégâts sont énormes.
Toulon, le 14 août – La température reste anormale. Dans toute la région, les orages d'hier ont causé des dégâts, le baromètre a faibli jusqu'à sept cent quarante. Nous avons eu comme température minimum 16° et maximum 21°.
L'Espagne n'est pas épargnée ; c'est ainsi qu'à Bilbao 14 barques de pêcheur ont fait naufrage, il y a 19 noyés. À Azzola le nombre de victimes des naufrages occasionnés par la tempête s'élève à 119 (le Petit Niçois du 16 août).

En Octobre de nouvelles tempêtes.
Dans le journal de Rouen du 1er octobre, on apprend qu'à Rouen « cette tempête était dans toute son intensité de minuit à quatre heures du matin, marins et mariniers ont dû veiller et doubler les amarres de leurs navires. Le vent hurlant lugubrement dans les rues, secouant les toitures d'où il arrachait tuiles et ardoises, a tenu les habitants éveillés une partie de la nuit. Sous les coups répétés de la tempête, agissant comme un bélier, une partie de la maçonnerie de la cathédrale s'est abattue vers trois heures du matin place de la Calende ».
En Seine-Maritime à Barentin, Le Havre, Londinières, le Tréport on ne compte plus les dégâts.
Toujours le 1er octobre on enregistre un cyclone à l'embouchure de la Loire qui occasionne bien des soucis. C'est ainsi qu'aux Chantiers de la Loire à Saint-Nazaire le barrage de la cale du cuirassé en construction «France» a été arraché presque entièrement, tandis que dans le bassin une vague dont on évalue la hauteur à plus de dix mètres faisait chavirer les petites embarcations et incliner d'une façon effrayante le paquebot «Versailles». Le cyclone n'a duré que l'espace de quelques minutes. Une pluie torrentielle lui a succédé, accompagnée d'un vent très violent qui souffle encore.

Phénomènes divers :
Toujours à Rouen M.Coulon enregistre les phénomènes suivants :
Coloration anormale des fruits –« le 4 septembre plusieurs personnes me font remarquer la coloration anormale des fruits. Les pommes, les poires sont beaucoup plus colorées que de coutume, malgré l'absence de soleil. Les fleurs des bégonias sont habituellement blanches, en ce moment elles sont roses. A quoi attribuer cette coloration?.... » écrit-il.
- Coloration anormale du ciel – le bleu du ciel, même par une très belle journée, prend quelquefois une teinte pâle, d'un blanc laiteux très caractéristique. En général elle ne persiste pas au-delà de quelques heures dans une journée. Cette année nous l'avons constatée presque journellement pendant toute la vague de froid dont nous avons été victimes tout l'été.
- M. Coulon a relevé la coloration du ciel d'un blanc laiteux la première fois le 28 juin et la dernière fois le 21 septembre 1912.

- Conclusion : Les différentes observations météorologiques, climatiques et optiques, constatées à cette époque, permettent de penser que l'éruption du KATMAI n'a pas été sans conséquence sur la vie quotidienne des français.






L'observation des deux graphiques montre bien que le mois d'août 1912 fut à la fois froid (12,55°) et pluvieux 155 mm.


Michel Lecouteur
Climato-volcanophile
Membre de Terre et Volcans à Rouen.                  " "

 


 

Merci à Michel pour sa coopération.

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Volcans et climat

 L'éruption de 1912 du Novarupta a influencé le climat local et celui de l'hémisphère nord.

 

Localement, l’effet le plus important fut un déluge de cendres, avec durant trois jours, une obscurité totale. Les conditions de vie rendues insupportables forcèrent les populations à migrer. Outre les ignimbrites stérilisant la Vallée des dix mille fumées, on estime les dépôts de retombées à 17 km³, couvrant une zone de 2100km².

 

Volcano hazard assessment for katmai volc - 2

Isopaques des retombées de cendres de l'éruption de 1912 (50 cm. - 1 m. - 2 m.) - doc. AVO-USGS

 

A proximité du site de l’éruption, les vents forts, le roussissement de la cime des arbres et les chutes de cendres sont responsables d’inhibition de la photosynthèse pour des mois. Des températures plus basses que la moyenne persistant pendant plus de six mois après l’éruption furent enregistrées.

 

Ces changements brutaux mais non létaux se remarquent sur les cernes de croissance des arbres en Alaska, mais de deux façons .

Immédiatement après l’éruption, et sur des exemplaires prélevés à Katmai, on remarque une baisse de croissance abrupte, mais courte dans le temps, attribuable aux dommages causés par les chutes de cendres et l’activité sismique continue.

Ensuite, une période de moins de dix ans de croissance rapide est notée sur 20 à 80 % des arbres à Katmai et à Kodiak, sous le vent de l’éruption. Cet "effet rebond" indiqué par une augmentation de la croissance est habituellement attribué à un faible niveau de perturbation (par exemple, les dépôts de tephra ou des flux de lahars) qui ouvre la canopée. Ce déclenchement localisé de croissance s’est passé peu après le début d’un dérangement attribué au  dendroctone à échelle régionale.

Ce phénomène transitoire de croissance est attribué à un apport de nutriments, une modification consécutive de l’activité microbienne des sols, une augmentation de matières organiques due aux arbres morts et /ou une moindre compétition pour les nutriments. Des chutes moindres de cendres peuvent également avoir eu un effet de mulch, augmentant l’humidité des sols.

 

 

The relative size of the 1912 Novarupta eruption compared to several ancient and recent volcanic events.

Taille relative de l'éruption de 1912 du Novarupta par rapport à d'autres éruptions anciennes, dont celles du Yellowstone, et plus récentes, comme celles du St Helens et du Pinatubo. - doc. Alaska Park Science n°11. / NPS.

 

Novarupta se trouve près du cercle arctique, et son éventuel impact sur le climat mondial semble assez différent de celui d’un volcan tropical " ordinaire ", du moins si l’on en croit les récents travaux de climatologues utilisant un modèle informatique développé par la Nasa.

D'après Robock, le circulation stratosphérique se ferait généralement depuis l'équateur en direction des pôles. Ainsi les aérosols en provenance des volcans tropicaux en éruption ont tendance à se répartir aussi bien sur des latitudes au nord qu'au sud de l'équateur; ils peuvent circuler dans toutes les parties du globe.

 

Le modèle climatique de la Nasa a montré que les aérosols libérés par un volcan arctique tel que Novarupta auraient tendance à rester au dessus du 30eme parallèle nord, soit pas plus au sud que les Etats-Unis ou l’Europe.

Et naturellement, ils ne se mélangeraient que très lentement avec le reste de l’atmosphère.

 

Bizarrement, ce goulot d’étranglement boréal pour les aérosols de Novarupta ferait sentir ses effets en Inde. Toujours selon le modèle, l’éruption du Novarupta affaiblirait la mousson d’été, entraînant un été "anormalement chaud et sec" dans le nord de l’Inde . Le refroidissement de l’hémisphère nord engendré par les aérosols de Novarupta déclencherait une réaction en chaîne sur les températures de surface des continents et des océans, qui à leur tour influeraient sur les flux d’air au-dessus de l’Himalaya, pour finir par affecter les nuages (abaissement de 10% de la couverture nuageuse) et donc les précipitations au-dessus de l’Inde. En réalité, le processus est d’une complexité diabolique, et c’est pourquoi seuls des superordinateurs peuvent faire tourner ce modèle.

 

Les simulations de la Nasa pour une éruption en juin révèlent un refroidissement au cours de l'été suivant l'éruption des masses continentales de l'hémisphère nord, sans action au niveau mondial comme le laissait entendre d'autres simulations ( Role of the time of the year - Climate effects of high-latitude voilanic eruptions - by Ben Kravitz , Alan Robock)

 

(Selon une étude dans le Journal of Geophysical Research de 2005 (Climatic response to high-latitude volcanic eruptions by Luke Oman - Department of Environmental Sciences, Rutgers–State University of New Jersey, New Brunswick, New Jersey, USA  - Alan Robock & al.)

 

Ces aérosols stratosphériques ont un effet climatique généralisé et reparti sur un long terme (1 à plusieurs années) selon un schéma bien admis maintenant.


volcanicwinter

Schéma de dispersion des aérosols volcaniques dans la troposphère et la stratosphère - mécanismes d'établissement d'un "hiver volcanique" - doc. Nasa. / from Robock, Alan, 2000: Volcanic eruptions and climate. Rev. Geophys., 38, 191-219. Copyright 2000 AGU

 

Pour évaluer l’impact climatique mondial ou hémisphérique d’une éruption volcanique, Robock et Free ont décrits cinq indices en 1995-96, insistant sur le fait qu’aucun d’entre eux n’est parfait.

 

1. Le DVI – Dust Veil index

Lamb (1970) et Kelly et Sear (1982) ont créé un index de voile de poussière volcanique conçu pour analyser les effets des volcans sur les conditions météo de surface, sur les températures des basse et haute atmosphères, sur la circulation des vents. La méthode utilisée pour établir cet index inclus les rapports historiques sur les éruptions, les phénomènes optiques, les mesures radiatives, la température relevée et le volume estimé des ejectats.

 

2. L’index de Mitchell similaire au DVI, mais plus détaillé concernant l’hémisphère nord.

 

3. Le VEI – Volcanic Explosivity Index – donne un ordre de grandeur vol veigéologique de la puissance d’une explosion volcanique.

Il doit se combiner à un facteur mesurant les aérosols sulfatés pour pouvoir être employé au niveau climatique.


Diagramme du refroidissement en °C (log.) versus valeurs d'émissions de soufre- l'éruption du novarupta 1912 est signalée "Katmai".

 

A prendre avec relativité donc, comme le montre l’exemple de l’éruption du st Helens en 1980 : l’index d’explosivité est de 5, ce qui est défini comme accompagné d’une injection stratosphérique significative … alors que l’éruption n’a eu qu’un impact stratosphérique négligeable (Robock 1981)

 

4. L’index Sato se base sur une information volcanologique de volume d’éjectat des années 1850 à 1882, des données d’extinction optique d’après 1882, et des données satellitaires d’après 1979. Les données les plus récentes incluent des observations sur l’extension latitudinale et temporelle des nuages d’aérosols.

 

5. L’IVI – Ice Core Volcanic Index

Il est basé  sur des données d’acidité ou de sulfates pour le période entre 1850 et aujourd’hui ;  mais il inclus d’autres sources de sulfates, le volcanisme local, des variables atmosphériques et des problèmes liés à la conductivité électrique de la glace, qui le rende difficilement interprétable en tant qu’indice volcanique climatique .

Robock et Free ont comparé les carottes de glace entre 453 et aujourd’hui avec le VEI et le DVI, pour arriver à la conclusion que ces données disponibles pour l’instant ne sont pas suffisantes pour délimiter un forçage climatique par explosion volcanique avant 1200 pour l’hémisphère nord et 1850 pour l’hémisphère sud.

 

Volcanic eruption and climate - A

Tableau des différents indices volcaniques en fonction du temps, pour l'hémisphère nord - les pics IVI et VEI les plus grands concernent l'éruption de 1912 / Novarupta. - doc. Volcanic eruptions and climate.

 

Les récentes simulations montrent qu'il faut en plus tenir compte, en plus de ces facteurs, de la date de l'éruption dans l'année et de la position géographique du volcan.

 

Demain, "Parole aux lecteurs" avec un article de Michel Lecouteur, sur les effets climatiques de cette éruption sur le climat en France.

 

Sources :

- Climatic response to high-latitude volcanic eruptions - by Luke Oman, alan Robock and G. Stenchikov -Department of Environmental Sciences, Rutgers–State University of New Jersey, New Brunswick, New Jersey, USA

Gavin A. Schmidt and Reto Ruedy - NASA Goddard Institute for Space Studies, New York, New York, USA / In Journal of Geophysical research 2005 - link

- The climate effects of high-latitude volcanic eruptions - the role of the time of year - by Kravitz and Robock - link

- Nasa science news - Novarupta - link

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