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28 août 2010 6 28 /08 /août /2010 17:26

Alors que la fuite de pétrole à l’origine de la marée noire dans le golfe du Mexique vient à peine d’être bouchée, le dimanche 29 août est l’occasion de se souvenir de l’oragan Katrina qui avait très durement frappé la Louisiane il y a exactement cinq ans. Des vents à plus de 200 km/h et une surcote importante ont entraîné des ruptures de digues et des inondation massives. Plus de 1800 personnes ont perdu la vie et les dégâts assurés ont dépassé 80 milliards de dollars.

Plusieurs films ou documentaires sont revenus sur ce drame qui a marqué les Etats-Unis et la Louisiane : « Katrina (When The Levees Broke) », réalisé par Spike Lee, a reçu trois Emmy Awards. Le réalisateur vient de tourner If God is Willing and Da Creek Don't Rise qui relate la reconstruction de la ville et le retour à la vie de ses habitants. Will Smith a également un projet.

L’intensité de Katrina, qui a commencé comme une dépression tropicale dans le centre des Bahamas puis touché la Floride et ses zones humides dans la soirée du 25 août, a été considérablement renforcée par le passage au dessus des eaux chaudes du Golfe du Mexique.

 

Le rôle des satellites d’observation :

Les satellites d’observation ont joué un rôle important tout au long de cette crise, depuis la prévision de la trajectoire par les services météorologiques jusqu’à l’estimation des dégâts et des zones inondées (après l’action de la Charte internationale risques et catastrophes majeures).

Des exemples d’images des satellites météo et du satellite Spot ont été commentés dans un précédent article.

 

Un exemple avec le satellite TRMM :

Les données du satellite d’observation TRMM ont déjà illustré des articles du blog « Un autre regard sur la Terre ». Les caractéristiques originales des divers capteurs embarqués à bord de ce satellite méritent une présentation plus détaillée de son utilisation.

Les trois illustrations suivantes sont des produits dérivés des données acquise par le satellite TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission satellite), conçu par la NASA et l’agence spatiale japonaise (JAXA) et lancé en 1997 pour la mesure des précipitations dans les régions tropicales.

La première image est une combinaison de données, acquise le 28 août 2005, provenant du radar de précipitation (PR), au centre de l’image, et des données de l’imageur micro-ondes (TMI) du satellite TRMM superposées sur un fond image du scanner visible et infrarouge (VIRS). Elle montre la répartition horizontale des précipitations dans le centre du Golfe du Mexique alors que Katrina devient un ouragan de catégorie 4. Les zones de plus fortes pluies sont en rouge.

katrina 28aug05 0324utcIllustration 1 : combinaison de données PR, TMI et VIRS acquise le 28 août 2005 par le satellite TRMM.
Crédit image : SSAI / NASA GSFC / Hal Pierce.

 

La seconde illustration, pour la même période, représente en 3D et en coupe l’altitude des précipitations. Deux colonnes rouges sont bien visibles et correspondent aux zones de convection les plus fortes. La colonne la plus haute mesure environ 16 km et indique l’intensification de Katrina peu avant son passage en catégorie 4.

katrina 28aug05 0324utc 15dbz isosurfaceIllustration 2 : représentation 3D et coupe montrant la distribution des précipitations en altitude.
Données acquises le 28 août 2005. Crédit image : SSAI / NASA GSFC / Hal Pierce.

 

La dernière image date du 29 août à 2h29 UTC au moment où Katrina touche la côte de Louisiane. Dans la matinée du 28 août, la pression dans l’œil de l’ouragan a continué à diminuer et la vitesse des vents (250 km/h) ont transformé Katrina en ouragan de catégorie 5, la plus élevée. Cette partie de la côte le long du Mississippi avait déjà été frappée en 1969 par l’ouragan Camille.

katrina 29aug05 0228utcIllustration 3 : Combinaison de données identique à l’illustration 1 acquises dans la soirée du 28 (en heure locale). On note en rouge l’intensité des précipitations en périphérie de l’ouragan.
Crédit image : SSAI / NASA GSFC / Hal Pierce.

 

Fin août 2010, c'est désormais l'ouragan Earl qui menace les Antilles françaises et dont la trajectoire l'emmène ensuite vers la côte est des Etats-Unis.

 

En savoir plus :

 

Suggestions d’utilisations pédagogiques en classe :

 

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16 août 2010 1 16 /08 /août /2010 20:30

Lîle d’Arros, à proximité de l’île Saint-Joseph, dans l’archipel des îles Amirante aux Seychelles a fait beaucoup de vagues cet été, avec l’affaire Woerth-Bettencourt, le statut juridique de l’île lié à une possible fraude fiscale.

Ici, il est question d’îles qui créent des tourbillons de nuages avec une image très spectaculaire acquise par le satellite ENVISAT dans la région autour de l’île Madère et de l’archipel des Canaries.

Il s’agit de tourbillons de Karman créés dans les nuages par l’écoulement du vent autour des îles. Bien que ce phénomène soit assez fréquent dans l’archipel des Canaries (voir un autre article sur ce blog), cet exemple en août 2010 est très caractéristique. Comprendre les conditions d’apparition de ce phénomène amène à s’intéresser à la mécanique des fluides et aux écoulements turbulents. L’observation de la terre illustre ici une situation qu’on rencontre plus habituellement en aéronautique (aérodynamique des avions) en dans les grands travaux (ponts suspendus par exemple).

L'image du 14 août montre malheureusement également un panache de fumée sur l'île de Madère : il s'agit d'un incendie important qui ravage la parc écologique de Funchal sur les hauteurs de la ville. L'incendie aurait presque intégralement détruit le parc, réduisant à néant les efforts pour réimplanter des espèces d'arbres et plantes rares ou endémiques de Madère (sorbier, muguet, laurier des Canaries et autres espèces de la familles des lauraceae). En dehors du mauvais coup porté à la biodiversité, cet incendie accroît les  risques et l'impact potentiel d'inondations sur la ville. En février 2010, la ville de Funchal a déjà subi des précipitations intenses qui avaient fait 51 victimes sur l'île de Madère.

Meris---Canaries---14-08-2010---11h16---SE2.jpg   Meris - Canaries - 08-08-2010 - 11h10 - SE2
Meris - Canaries - 11-08-2010 - 11h16 - SE2

Tourbillons de Karman dans l’archipel des Canaries vus par le satellite européen ENVISAT.
A gauche, image acquise le 14 août 2010 à 11h16 UTC par le capteur MERIS du satellite ENVISAT.
A droite, la même zone vue le 8 août (en haut) et le 11 août (en bas).
Les images publiées ici ont une résolution réduite d’un facteur 2 par rapport à la pleine résolution
des images d’origine. Crédit image : Agence Spatiale Européenne (ESA)

Les phénomènes de tourbillons de Karman se rencontrent en général à proximité de petites îles ou de chapelets. L’image ci-dessous est un autre exemple à proximité de l’île de Guadalupe, au large de la côte ouest du Mexique. L’image provient également du satellite européen ENVISAT.

Meris---Guadalupe---14-08-2010---18h21.jpgL’île de Guadalupe au large du Mexique vue par le satellite Envisat.
Extrait d’une Image acquise le 14 août 2010 à 18h21 UTC. Cliquer sur l'image pour la voir en pleine résolution. Un léger rehaussement de contraste a été appliqué par Planète Sciences Midi-Pyrénées.
Crédit image : Agence Spatiale Européenne (ESA)

 

En savoir plus :

  • Un autre article sur les tourbillons de Karman et un article sur les incendies de 2007 dans les îles Canaries sur le blog « Un autre regard sur la Terre ».
  • Sur Wikipedia, un article sur les allées de tourbillons de Bénard-Von Karman (vortex street en anglais).
  • Un cours de mécanique des fluides de Marc Fermigier, en français, du Laboratoire de Physique et de Mécanique des Milieux hétérogènes, sur le site de l’ESPCI (Ecole Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles de la ville de Paris (ParisTech).
  • Aspirisoufle,  une bande-dessinée mettant en scène le célèbre Anselme Lanturlu, créé par Jean-Pierre PETIT, où il est question de physique, d'aérodynamique, de mécanique des fluides et de théorème de Bernoulli. Presque élémentaire mon cher Watson !  A lire absolument...
  • Pour mémoire, les coordonnées de l’île d’Arros (à voir avec Google Earth par exemple) : -5.416477° 53.299143° (latitude, longitute). Coller les coordonnées dans la fenêtre « Aller à… »), des photos de l’île sur Panoramio et sur le site du journal Libération.

 

Suggestions d’utilisations pédagogiques en classe :

  • Un recherche de tourbillons de Karman : en utilisant le site MIRAVI de l’Agence Spatiale Européenne, rechercher des situations similaires au cours des 12 derniers mois, dans la même région et ailleurs dans le monde. Merci de poster un commentaire avec les résultats trouvés (date et position géographique). Je publierai un article si je reçois suffisamment d’exemples intéressants.
  • Des expériences d'aérodynamique avec une maquette de soufflerie ou un bassin d'écoulement. Voir un très bel exemple de travail expérimental réalisé en classe (Héléna LACROIX et Marion DERIOT sous la direction d'Hervé IDDA, lycée Gustave Eiffel de Dijon) sur le site de sciences à l'école, ou comment s'instruire en buvant son café le matin !
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16 juillet 2010 5 16 /07 /juillet /2010 15:34

Une grande partie de la France a vécu un 14 juillet très agité du point de vue de la météo : une ligne orageuse a survolé l’hexagone à partir de l’ouest et frappé le centre du pays et l’Ile-de-France à la mi-journée, avant de se décaler vers l’est en fin de journée. Comme le prévoyait le bulletin d’alerte de Météo France, les orages ont causé des précipitations brèves mais intenses donnant localement de forts cumuls de pluie, de violentes rafales de vent, de la grêle et de nombreux éclairs. Cette vague orageuse est plus importante que celle survenue deux jours plus tôt.

 

La cause de ce phénomène : une dépression centrée au large de l’Irlande

Ces orages ont été causés par une dépression centrée au large de l’Irlande a engendré un flux de secteur sud-ouest sur la France, amenant de l’air chaud dans les basses couches de l’atmosphère. Les orages se sont produits dans un premier temps au passage d'une perturbation pluvio-orageuse dans un flux de sud-ouest, puis dans la traîne sur les départements côtiers en soirée. En altitude, une masse d’air froid a remonté la France suivant un axe sud-ouest/nord-est. Ce conflit de masses d’air a provoqué la formation de larges cumulonimbus, nuages à caractère orageux. L’image ci-dessous fournie par le satellite Meteosat-9 montre un impressionnant alignement de cellules orageuses le 14 juillet vers 13h00 UTC.

La séquence vidéo ci-dessous est une série d’image de Meteosat-9 qui montre l’évolution du front orageux et la création de cellules orageuses de grande taille. Les satellites météorologiques en orbite géostationnaire sont actuellement les seuls satellites d’observation capables de fournir des images d’une même zone plusieurs fois par heures de manière continue, avec une résolution moyenne. Il existe des avant-projets de satellites géostationnaires à haute résolution (dix mètres ou mieux au nadir) mais, si leur financement est décidé, ils ne verront pas le jour avant environ huit à dix ans.

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Extrait d’une Image du satellite Meteosat-9 au dessus de la France acquise le 14 juillet à h00 UTC. Les cellules orageuses forment un alignement spectaculaire (Crédit image : Eumetsat)

    

Séquence d’images du satellite Meteosat-9. Il s’agit d’une composition entre le canal visible et le canal infrarouge à 10,2 m. En mesurant la température de surface, ce dernier permet de voir indirectement l’altitude des sommets des cumulo-nimbus. La teinte rouge correspond aux nuages les plus développés (Crédit image : Eumetsat)

 

Ce mois de juillet 2010 est exceptionnel, avec une première quinzaine comparable à juillet 1976 sur le plan des températures : il faut remonter à plus de trente ans pour voir un début d’été aussi chaud.

 

Chute des températures, précipitations, rafales de vent et éclairs :

Le passage du front orageux crée un important contraste de température. Alors que la température avant l’orage est de plus de trente degrés sur la plupart des régions de l’est de la France, avec des températures plus fortes à l’ouest. A la limite entre les deux zones, comme à Paris ou en Picardie, les orages ont été particulièrement violents. Au passage du front orageux, les températures chutent parfois de 17°C en quelques minutes !

Les cumuls de précipitation sur l'ensemble de l'épisode orageux ont atteint 43 mm dans le centre de Paris et 45 mm dans l'Eure et Loir.

Météo France a relevé les cumuls de précipitations suivants dans l'après-midi :

  • 48.7 mm à Saint-Hilaire-sur-Helpe (59)
  • 37.7 mm à Chauny (02)
  • 29.2 mm à Aubrac (12) et Nasbinals (48)
  • 28.5 mm à Saint-Martin d'Estréaux (42)
  • 25.7 mm à Bessey (21)
pluvi Melun pluvi Montsouris 

pluvi Montsouris 2009-2010

Relevé des précipitations pour les stations du parc Montsouris (à gauche) et de Melun (à droite) pour la première quinzaine de juillet 2010. On voit nettement les deux épisodes de pluie du 12 et du 14 juillet Le cumul mensuel moyen est déjà dépassé à mi-juillet. L’image du dessous compare les précipitations pour les mois de juillet 2009 et 2010 au parc Montsouris (Source des données : Météo France)

 

Pour les rafales de vent, les valeurs maximales de vent enregistrées le 14 juillet à 15 heures sont :

  • 90 km/h à Auxerre,
  • 92 km/h en Seine et Marne,
  • 99 km/h dans l'Aube,
  • 109 km/h dans l'Aisne,
  • 126 km/h à Chouilly dans la Marne
  • 146 km/h a Saint-Hilaire-sur-Helpe (au sud de Maubeuge dans l'Avesnois département du Nord)

A Saint-Hilaire-sur-Helpe, le phénomène est tout à fait exceptionnel avec un durée de retour plus que centenaire pour les précipitations.

Une tornade s’est formée mais n'a pas touché le sol près de Lagny (77). Le bilan de ces orages est important, avec un mort et plus de dix blessés, des toitures arrachées, des routes coupées et des coupures d’électricité. En région parisienne, le trafic aérien a été fortement perturbé.

 

Une vigilance orange :

Le 14 juillet au matin, Météo France avait placé mercredi 43 départements de la moitié Est de la France en vigilance orange, de l’est de la région Midi-Pyrénées au Nord-Est du pays. Météo France prévoyait à la mi-journée « une situation fortement orageuse d’été ». En fonction du déplacement de la ligne orageuse vers l’est, Météo France a progressivement levé la vigilance orange. En fin d’après-midi, à 18 heures, il restait 20 départements en vigilance orange, sur la partie Nord-Est et Centre-Est du pays. Finalement, la vigilance a été totalement levée le 14 juillet à 23 heures.

14-1609 gd 14-1810 gd 
14-2106 gd 14-2307 gd

Evolution de la carte de vigilance de Météo France dans l’après-midi du 14 juillet
(cartes publiées à 16h09, 18h10, 21h06 et 23h07). Crédit image : Météo France.

 

  impacts foudre

Plus de 45 000 impacts de foudre ont touché le sol pendant l’épisode orageux du 14 juillet

(Crédit image : Météo France)

  radar pluie

Mosaïque radar du 14 juillet à 13h00 locale

(Crédit image : Météo France)

En savoir plus :

 

 

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27 juin 2010 7 27 /06 /juin /2010 09:33

Le symposium Living Planet de l'ESA à Bergen en Norvège :

Du 28 juin au 2 juillet 2010 se tient à Bergen en Norvège le colloque Living Planet (Planète vivante) organisé par l’Agence Spatiale Européenne (ESA). Ce symposium est le plus important colloque scientifique de l’ESA en 2010.

Les résultats et l’avancement des missions d'observation de la Terre (Earth Observation) de l'ESA seront présentés avec trois objectifs principaux :

  • présenter les résultats des travaux de recherche utilisant les données des satellites d’observation de la terre,
  • faire le point sur les applications et les services d’observation de la Terre, avec en particulier le système de surveillance mondiale pour l'environnement et la sécurité (GMES),
  • présenter les initiatives de l'ESA sur le changement climatique.

Le programme du colloque propose également une présentation des missions futures  : satellites Sentinels pour GMES, missions Earth Explorer et missions d'observation de la Terre météorologiques et nationales, en cours de développement.

 

Norvege---Bergen---23-06-2010---10h16---Extrait.jpgExtrait d'une image de la région de Bergen en Norvège acquise par le satellite ENVISAT de l'ESA
le 23 juin 2010
. Un rehaussement de contraste léger a été appliqué par Planète Sciences Midi-Pyrénées
(Crédit image : Agence Spatiale Européenne)

 

Le symposium Living Planet se tient quelques jours après l’arrivée officielle de l’été, qui a une signification
très particulière dans les pays traversés par le cercle polaire.
  

midnight sun 2005

La trajectoire du soleil pendant la période dusoleil de minuit
(Crédit image : Anda Berecsky)

Cette période est l’occasion de festivités marquant la période du soleil de minuit… comme le festival viking et médiéval de Bergen. La célébration de la Saint-Jean, le soir du 23 juin, a toujours été liée au solstice d'été. Traditionnellement, on allume des feux pour se protéger des forces maléfiques qui apparaissent quand le soleil commence à redescendre.

 

bateau-copie-1.jpg
maisons-copie-2

A bergen et dans les environs (Crédit image: Gil Denis)

 

Bergen, entre la mer et la montagne est une très belle ville, avec de magnifiques fjords, comme le Hardangerfjord et ses affluents. C’est pendant la période de mai à septembre qu’un séjour en Norvège est très agréable : à partir de fin mai, la végétation se développe,  les arbres fruitiers sont en fleurs, les journées s’allongent. De nombreux sentiers et refuges n’ouvrent que fin juin ou début juillet et les petites routes de montagne restent parfois impraticables jusqu’en juin.


Norvege---Bergen---23-06-2010---10h16.jpgScène complète de la région de Bergen en Norvège acquise par le satellite ENVISAT de l'ESA
le 23 juin 2010
. On distingue sur l'océan de beaux développements de plancton marin
(Crédit image : Agence Spatiale Européenne)

Le soleil de minuit : un prétexte pour un travail pédagogique sur les saisons 

Appelé également le jour polaire, le soleil de minuit est visible aux alentours du solstice d’été (juin dans l’hémisphère nord, décembre dans l’hémisphère sud), dans les régions au-delà des cercles polaires arctique et antarctique. Le jour du solstice, aux pôles, le soleil reste visible en permanence à une hauteur un peu supérieure à 23° au dessus de l’horizon. Au nord du cercle polaire arctique, le soleil de minuit est visible au moins un jour par an. Au cap Nord, il brille du 13 mai au 29 juillet.

En raison l’inclinaison de l’axe de la Terre sur le plan de son orbite autour du soleil, toutes les régions de la Terre ne sont pas éclairées de la même façon par le Soleil tout au long de l’année. Entre l’équinoxe de mars et septembre dans l’hémisphère Nord, le Soleil éclaire le pôle Nord en permanence. Le même phénomène se produit au pôle Sud entre l’équinoxe de septembre et mars.

En fait, au moment du solstice d’été, la lumière du soleil reste visible pendant les 24 heures de la journée un peu en dessous du cercle polaire (quelques dizaines de kilomètres), grâce à la réfraction de la lumière du Soleil dans l’atmosphère : il peut faire suffisamment clair pendant la nuit pour lire un livre sans lumière d’appoint. Ce phénomène s’appelle la nuit blanche : tant que le soleil reste à minuit moins de 18° sous l’horizon, il n’a pas de nuit noire complète. C’est le cas à Bergen, dont la latitude est de 60°23’.

Dans l’hémisphère sud, ce phénomène n’est observable que sur le continent antarctique et dans les îles environnantes. En hiver, entre l’équinoxe d’automne et l’équinoxe de printemps c’est l’inverse qui se produit : pour les latitudes au dessus du cercle Arctique, le Soleil ne se lève pas : c’est la nuit polaire.

Le phénomène débute théoriquement à 48°34' de latitude. À cette latitude le soleil s’abaisse tout juste à 18° sous l’horizon à minuit solaire le jour du solstice : c’est cette valeur de 18° qui définit la nuit noire. Au-delà de cette latitude le soleil reste à moins de 18° pendant une partie de la nuit plusieurs jours de part et d'autre du solstice. Plus on se rapproche des cercles arctiques moins il s’abaisse sous l’horizon et plus ce nombre de jours augmente, et plus la nuit reste claire.

 

Le climat de la Norvège :

La Norvège a un climat polaire océanique. Alors qu’elle est à la même latitude que l’Alaska, le Groenland ou la Sibérie, la Norvège bénéficie d’un climat plus favorable à cause de l’influence d’un courant dérivé du Gulf Stream. La barrière montagneuse des Alpes scandinaves (Scandes) entraîne des différences de climat entre l’est et l’ouest. Sur la façade maritime, les influences océaniques atténuent la rigueur du climat. Les îles et les zones côtières bénéficient d’un climat tempéré humide, avec des hivers relativement doux et des étés frais.

La Norvège s’étend sur 13 degrés de latitude. Les différences d’éclairement solaire et le relief modifient localement le climat entre le Nord et le Sud.

A proximité de la côte, les masses d’air s’élèvent rapidement à cause des montagnes : l’air se refroidit et les précipitations sont importantes. Les précipitations sont les plus importantes à environ 50 km de la côte. Les zones situées entre le fjord Hardanger fjord et Møre ont un niveau de précipitation annuel parmi les plus élevés d’Europe.

Les régions côtières du sud et de l’ouest de la Norvège ont les températures annuelles moyennes les plus élevées. Le record a été enregistré en 1994 avec 9,4°C de moyenne annuelle. Dans les montagnes, les moyennes peuvent être inférieures à -4°C. En dehors des montagnes, la moyenne la plus froide enregistrée a été en 1893 avec -5,1°C de température annuelle moyenne à Kaukokeino sur le plateau de Finnmark.

bergen.gif Karasjok.gif Oslo.gif

Climat de trois villes de Norvège : Bergen, Karasjok et Oslo (source : www.climatetemp.info)
Cliquer sur les diagrammes pour les agrandir.

Alors que les zones côtières conservent des températures relativement clémentes en hiver, des températures très basses sont fréquentes à l’intérieur (-15°C de moyenne mensuelle hivernale sur le plateau de Finmark.

Le record de la température la plus basse date du 1er janvier 1886 avvec -51,4°C à Karasjok toujours sur le plateau de Finnmark. Des températures inférieures à -40°C ne sont pas exceptionnelles, même si elles ne se rencontrent pas à chaque hiver.

En été, la plus haute moyenne mensuelle a été de 22,7°C en juillet 1901 à Oslo et le record de température est de 35,6°C enregistré le 20 juillet 1970 à Nesbyen. Le soleil de minuit permet également des températures élevées dans le nord de la Norvège. Pour cette raison, le plateau de Finnmark a également le record de la plus grande différence de température, avec le chiffre impressionnant de 83,8°C à Karasjok.

 

D’autres images de la Norvège…

 

Norway---Algae-Bloom---10-062006.jpgEnvisat (MERIS) - 10 juin 2006

WhiteScandinavia MER HEnvisat (MERIS) - 11 mars 2006   

Norway---Algae-bloom---03-05-2010.jpgEnvisat (MERIS) - 3 mai 2010

Norway-0.jpgEnvisat (MERIS) - 9 février 2010

Crédit images pour les quatre images ci-dessus : Agence Spatiale Européenne (ESA)

Sources utilisées :

 

En savoir plus :

 

Suggestion d’utilisations pédagogiques :

  • Travail sur les températures, les précipitations et les valeurs utilisées en météorologie : unités de mesures, notions de valeur moyenne annuelle et mensuelle, valeur maximale et minimale. Représentation sur forme de courbes ou d’histogrammes. Exercices pratiques avec Excel (Microsoft) ou Calc (Open Office). Travail similaire sur les courbes de température concernant le changement climatique.
  • Rechercher des images de la Norvège acquises par ENVISAT en décembre : consulter le catalogue MERIS de l’ESA et . Même recherche avec le catalogue de Spot Image. Proposer une explication.
  • Rechercher une image de la Norvège sans nuage, toujours sur le catalogue MERIS... Etude bibliographique sur le climat norvégien.
  • Travail pédagogique sur les saisons, l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre et le mouvement de la Terre autour du soleil. Construction de maquettes du mouvement de la terre sur son axe et autour du soleil.

 

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15 juin 2010 2 15 /06 /juin /2010 20:54

Magique ! Quand les images d'observation de la terre illustrent un phénomène de l'aérodynamique des avions et des fusées...

Cette image magnifique et étonnante provient du capteur MERIS du satellite européen ENVISAT. Elle a été acquise le 6 juin 2010 à 10h50 (UTC). Elle a été retenue comme "image de la semaine" par l'Agence Spatiale Européenne. Elle montre une situation météorologique spectaculaire et exceptionnelle au sud des îles Canaries au large de la côte ouest de l'Afrique.

Il s'agit d'un phénomène de tourbillons de Bénard-Von Karman, créé par un vent du nord perturbé par le relief de l'archipel des Canaries : les tourbillons de l'autre côté des îles, qui s'enroulent dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse, se forment lorsque l’air glisse autour d’un objet, entraînant une séparation des flux et la création de tourbillons dans son sillage.


Envisat---Meris---Extrait---Canaries---06-06-2010.jpgExtrait de l'image MERIS des îles Canaries et de la côte ouest de l'Afrique acquise par
le satellite européen ENVISAT le 6 juin 2010 (Crédit Image : Agence Spatiale Européenne). Un traitement léger d'amélioration du contraste dans les nuages a été appliqué par Spot Infoterra

 

Cette répétition géométrique de tourbillons est causée par un écoulement instable autour de corps peu profilés et ne peut se produire que dans des conditions très particulières. Sur des objets mobiles (lignes électriques, stores vénitiens, antennes, ponts suspendus), les vibrations peuvent entraîner une mise en résonance, source de bruit ou, parfois, de phénomènes plus destructeurs.

Ces tourbillons tirent leur nom de deux scientifiques : Théodore von Karman et Henri Bénard.  Théodore von Karman, né en 1881 et mort en 1963, était un ingénieur et physicien hongrois et américain spécialisé en aéronautique, à l'époque des travaux dans les années fondateurs dans ce domaine. Il a été le premier directeur du Jet Propulsion Laboratory (voir le site très intéressant sur l'histoire du JPL) de 1938 à 1944 et est à l'origine de plusieurs découvertes importantes en aérodynamique, notamment dans les domaines supersonique et hypersonique. Henri Bénard (1874-1939) est un physicien français connu pour ses recherches sur la convection dans les liquides.

 

Envisat---Meris-SE---Canaries---06-06-2010.jpg

Une vue plus complète de l'image MERIS des îles Canaries et de la côte ouest de l'Afrique acquise par
le satellite européen ENVISAT le 6 juin 2010 (Crédit Image : Agence Spatiale Européenne). L'image a été sous-échantillonnée : la résolution est réduite d'un rapport 2 par rapport à la scène initiale qui offre une résolution de 300 mètres au sol.

 

Guy Lachaud, de Météo France, nous a aimablement fourni quelques informations complémentaires sur cette situation météorologique : sur l’image complète ci-dessus, on distingue également de très beaux nuages d'ondes générées au large (moitié supérieure de l'image) avec du vent de Nord-Est vers 3000 à 4000 mètres d'altitude et qui épousent bien la forme générale des côtes : ces nuages sont classés "étage moyen" dans la famille des altocumulus et in fine "cumulonimbus altocumulo mutatus " (en français: évolution d'un altocumulus castelanus en cumulonimbus); On aperçoit également sur le continent en partie supérieure des grands traits blancs dans tous les sens : ce sont des "cotra", trainées de condensation générées par les avions à réaction volant entre 7000 et 12000 mètres d’altitude (couche de l’atmosphère appelée tropopause).

 

Sources utilisées :

  • Site Internet de l'ESA et site MIRAVI pour l'accès aux images MERIS.
  • Entretien avec Guy Lachaux de Météo France.

 

En savoir plus :

 

Suggestions d'utilisations pédagogiques en classe :

  •   Travail sur les types de nuages et les conditions d'apparition. Voir en particulier le dossier nuages sur le site de Météo France.
  • Plus ambitieux, sur un projet de plusieurs mois, expérimentations en soufflerie (on peut la contruire) sur des objets de différentes formes. Mesure de la force de résistance de l'air et du coefficient de trainée. Expériences sur la portance et sur les profils d'ailes d'avion. Expériences en vol sur la stabilité des fusées (voir le site de Planète Sciences).

 

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20 mai 2010 4 20 /05 /mai /2010 21:39

Surveillé par les satellites météo depuis quelques jours, le cyclone 02A se déplace vers le golfe d'Aden et va finalement baisser d'intensité d'ici dimanche en raison des conditions atmosphériques.

Le radiomètre infrarouge (appelé AIRS) du satellite Aqua de la NASA a détecté le 19 mai quelques zones de forte activité à l’intérieur de cette tempête tropicale alors qu’elle se déplaçait entre la somalie et le Yémen. L’image montre également des zones d’eau chaude avec des températures de surface supérieures à 28°C, correspondant au seuil nécessaire au développement tropicales. La connaissance des zones d’eau chaude est importante pour prévoir l’évolution de la trajectoire et de l’intensité de ces tempêtes tropicales (voir également l’article sur la tempête Katrina en Louisiane).

 

Meteosat-7---20-05-2010-12h00UT-Cyclone-Ocean_Indien.jpg

Image Météosat 7 acquise le 20 mai à 12h00 UTC
(Crédit Eumetsat et Météo FRance)

456133main_TropicalStorm02A-AIRSLARGE.jpg

Image Aqua (capteur infrarouge) acquise le 19 mai à 22h00 UTC (Crédit NASA / JPL)

2B - Meris - 20-05-2010 6h25

Image Envisat acquise le 20 mai à 6h25 UTC
(Crédit Agence Spatiale Européenne)

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19 mai 2010 3 19 /05 /mai /2010 23:49

Dans le nord de l’Océan Indien, la première tempête tropicale se transformer en cyclone en moins de 24 heures. Baptisé Laila, le cyclone se déplace à une vitesse moyenne de 24 km/h vers le Nord-Ouest de l’Inde et menace la côte Sud-Est, avec de fortes pluies et de violentes rafales de vent. Un plan d’évacuation a été mis en place.

L'image montre également à l'est une possibilité de seconde tempête sur les eaux chaudes à proximité de la Somalie.

Tempete_tropicale_laila--19-05-2010.jpg

Le cyclone Laila vue par Météosat 7 dans le golfe du Bengale le 19 mai 2010 à 9h00 UTC (crédit image Eumetsat)

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19 mai 2010 3 19 /05 /mai /2010 19:08

L'image ci-dessous montre la France vue par le satellite européen Envisat le mercredi 19 mai vers 9h30 le matin. Un bonne partie du territoire français présente un ciel dégagé.  La Bretagne et l'est de la France sont encore sous les nuages.

La couverture neigeuse sur les Pyrénées témoigne des épisodes récents de neige en montagne et en plaine en début de mois avec des températures de l'après-midi très inférieures aux normales saisonnières (source Météo France). La couleur de l'eau dans l'estuaire de la Gironde est également une conséquence des pluies et de la neige pendant la première quinzaine de mai.

Un phénomène remarquable de floraison de phytoplancton est également bien visible dans le golfe de Gascogne.

Cette image et la suivante sont deux excellents exemples des possibilités d'utilisation pédagogiques des images satellites : leur analyse, sous l'angle de la géographie, de la météorologie ou des sciences de la vie peuvent certainement captiver une classe pendant la durée d'un cours...

 

France---Envisat---19-05-2010---10h26.jpg

Image MERIS acquise par ENVISAT le mercredi 19 mai 2010 (Crédit Image : Agence Spatiale Européenne)

 

L'image suivante a été acquise la veille, le mardi 18 mai, par le satellite américain Terra. Elle montre également la floraison spectaculaire de phytoplancton. L'absence totale de couverture nuageuse sur la chaîne des Pyrénées permet de voir la couverture neigeuse au sol. Il était possible pendant le week-end du 8 mai de faire une belle ballade en raquettes à 1500 mètres d'altitude.

Du point de vue météorologique, l'image Terra offre également la possibilité de travailler avec les élèves sur les différents types de nuages et leur formation : les cumulus de beau temps en France, l'ensemble de cirrus en forme de virgules côté espagnol et, étonnant, une "rue" de petits cumulus qui épouse pratiquement la forme de la côte basque.


Terra---18-05-2010--500m.jpg

   Image acquise par le satellite TERRA le mardi 18 mai 2010
(Crédit Image : NASA/GSFC, MODIS Rapid Response)

 

 

Le plancton est la forme de vie la plus abondante dans les océans. C’est la base de toute la chaîne alimentaire marine. La chlorophylle contenue dans la phytoplancton explique la coloration de l’eau, parfaitement visiblement avec les capteurs spécialisés (comme MERIS ou MODIS) des satellites d’observation.

Les phénomènes de remontée d’eau froide des profondeurs (« upwellings ») sont souvent à l’origine de ces « floraisons ». C’est le signe d’une production biologique intense, qui peut parfois être accompagnée de toxines dangereuses pour l’aquaculture (élevages de poissons, huîtres, coquillages).

 

Sources utilisées et remerciements :

  • Site MIRAVI de l'Agence Spatiale Européenne (en anglais).
  • Site MODIS Rapid Response de la NASA.
  • Observations de l'auteur à l'occasion de promenades récentes dans les Pyrénées et en Gironde.
  • Un grand merci à Guy Lachaud de Météo France pour les commentaires sur les nuages et le couvert neigeux (avec l'anecdote sur les bouteilles d'eau de neige de mai !)

En savoir plus :

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  • Ingénieur dans le domaine de l'observation de la Terre.
Bénévole de l'association Planète Sciences Midi-Pyrénées
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