AccueilđŸ‡«đŸ‡·Chercher

TempĂȘte de sable

Une tempĂȘte de sable est un phĂ©nomĂšne mĂ©tĂ©orologique qui se manifeste par des vents violents provoquant la dĂ©flation et le transport des particules de sable dans l'atmosphĂšre, par le processus de saltation, voire par suspension pour les sables fins. Les tempĂȘtes de poussiĂšres sont similaires mais le substrat soulevĂ© est le sol dessĂ©chĂ©. Elles laissent dans leur sillage ou ensuite des brumes de sable qui contribuent Ă  la pollution de l'air par les particules.

TempĂȘte de sable
[[Haboob]] Ă  Al Asad en [[Iraq]].
phénomÚne météorologique
Sous-classe detempĂȘte, lithomĂ©tĂ©ore Modifier

Ces phénomÚnes sont courants sur Terre dans les grandes plaines d'Amérique du Nord, dans la péninsule Arabique, dans le désert de Gobi en Mongolie, dans le désert du Taklamakan en Chine occidentale, dans le désert du Sahara en Afrique, dans le désert du Thar en Inde, ainsi que dans d'autres régions arides et semi-désertiques. Ils sont également rencontrés sur Mars et sur Titan.

Causes météorologiques

Il existe plusieurs phĂ©nomĂšnes qui peuvent soulever le sable ou la poussiĂšre pour donner de telles tempĂȘtes. On peut les classer en deux catĂ©gories[1] :

TempĂȘtes synoptiques

Dans le premier cas, l'action des vents s'exerce sur de vastes territoires et dure jusqu'Ă  quelques jours. Ils vont soulever la mince couche de surface dans une rĂ©gion dĂ©sertique et donner une visibilitĂ© de rĂ©duite Ă  nulle selon les variations de leur vitesse[1]. Il s'agit d'un effet similaire Ă  de la poudrerie, ou chasse-neige Ă©levĂ©e, dans une tempĂȘte de neige.

Il s'agit souvent d'une forte zone de vents à l'approche d'un front froid ou quasi stationnaire en période estivale dans la zone de convergence inter-tropicale. On a en général un fort vent parallÚle au front dans cette situation ce qui soulÚve le sable ou la poussiÚre. Par contre, en hiver, ce sont généralement les vents derriÚre et perpendiculaires au front qui sont trÚs forts à cause de l'intrusion d'air froid du front qui rend l'air instable.

L'une des tempĂȘtes de sable Ă  l'Ă©chelle synoptique se produit quand un vent du nord, appelĂ© « Shamal » ou « Chammal », souffle sur la pĂ©ninsule Arabique. Cette situation se produit en Ă©tĂ© derriĂšre un front froid; et en hiver lorsqu'on a une forte circulation entre un anticyclone sur la pĂ©ninsule et une dĂ©pression Ă  l'est du Golfe Persique[2]. D'autres vents connus des zones dĂ©sertiques donnent des tempĂȘtes de sable Ă  la mĂȘme Ă©chelle comme l'Harmattan, le Simoun, le Sirocco, etc.

TempĂȘtes de mĂ©so-Ă©chelle

Dans le second cas, la zone de vents forts est limitée mais intense. Le plus spectaculaire de ces phénomÚnes est celui du « haboob », selon le nom arabe donné à ce phénomÚne qu'on peut retrouver un peu partout en zone désertique[3]. Il s'agit de rafales descendantes générées par un orage ou une ligne d'orages. Dans un environnement sec, la pluie s'évapore souvent avant le sol et l'air qui descend de l'orage s'étale en un front de rafales soulevant un mur de sable ou de poussiÚre qui peut avoir jusqu'à une centaine de kilomÚtres de long mais beaucoup moins de large[3]. Cela limite la durée de la mauvaise visibilité en un point donné à trois heures ou moins mais le mur peut se déplacer sur de trÚs longues distances avant que la friction fasse retomber les vents.

Un autre phĂ©nomĂšne encore plus limitĂ© se produit sur les plaines cĂŽtiĂšres sablonneuses en pente lors de situation de brise de mer mais d'air stable en altitude. Dans cette situation, la brise va de la mer vers la terre alors qu'en altitude on peut avoir un courant-jet de bas niveau de direction opposĂ©e. L'air venant de la mer est soulevĂ© par la pente ce qui permet localement de briser l'inversion de tempĂ©rature et de permettre au vent d'altitude plus froid de descendre vers le sol car il subit une poussĂ©e d'ArchimĂšde nĂ©gative. Ce fort vent soudain peut alors causer une tempĂȘte de sable trĂšs localisĂ©e mais a pour effet Ă©galement de couper la brise ce qui limite sa durĂ©e de vie.

Finalement, il existe des endroits oĂč le vent est forcĂ© de passer par des ouvertures dans le relief qui accĂ©lĂšrent celui-ci par effet Venturi (vent de couloir). Si ces forts vents soufflent dans une zone dĂ©sertique, ils vont crĂ©er une tempĂȘte de sable ou de poussiĂšre localisĂ©e.

Action du vent

1- Reptation ;
2- Saltation ;
3- Diffusion/suspension ;
4- Sens du vent.

Le sable ou la poussiÚre se déplacent de trois maniÚres[4] :

  • par reptation, le vent dĂ©place de proche en proche les grains les plus gros en un mouvement graduel et sans perte de contact avec la masse sous-jacente ;
  • par saltation, les particules moins lourdes sont soulevĂ©es par le vent Ă  une certaine hauteur et retombent sous l'effet de leur propre poids, en rebondissant et en Ă©jectant d'autres particules par impact. Ce soulĂšvement est de l'ordre de quelques centimĂštres Ă  quelques dizaines de centimĂštres ;
  • par diffusion/suspension turbulente, les grains trĂšs lĂ©gers peuvent ĂȘtre pris dans une turbulence mĂ©cano-thermique par les vents qui les transportent Ă  une grande distance en les soulevant jusqu'Ă  plusieurs dizaines ou centaines de mĂštres de hauteur.

Quand la vitesse du vent est infĂ©rieure Ă  un certain seuil, qui dĂ©pend de la densitĂ© et de la cohĂ©sion du sol, il n'y a gĂ©nĂ©ralement pas de transport de particules[4]. C'est surtout la suspension des particules trĂšs fines qui cause les tempĂȘtes mais la saltation des particules un peu plus grosses contribue Ă  bas niveau Ă  la mauvaise visibilitĂ©.

ConsĂ©quences, parfois amplifiĂ©es par l'ĂȘtre humain

Les tempĂȘtes de sable peuvent avoir d'importantes consĂ©quences, directes et indirectes, et parfois Ă©loignĂ©es pour l'environnement (ocĂ©anique notamment) [5] ou encore pour la santĂ© publique (Ainsi les envols de poussiĂšre saharienne causent des brumes de sable dans les Antilles, dont on a rĂ©cemment (2018) montrĂ© qu'elles contribuent Ă  la pollution particulaire de l'air et qu'elles sont alors notamment une cause de naissances prĂ©maturĂ©es[6]).

Certaines de ces tempĂȘtes ont eu des consĂ©quences aggravĂ©es par les actions humaines qui avaient dĂ©jĂ  dĂ©gradĂ© le paysage et rendu les sols plus vulnĂ©rables (dĂ©forestation, agriculture, labour...). Ainsi,

  • la « Mer de sable » (Zandverstuiving) du parc nĂ©erlandais Hoge Veluwe rĂ©sulte des effets d'une tempĂȘte qui a emportĂ© le sol agricole dĂ©gradĂ© sur des centaines d'hectares (centre des Pays-Bas).
  • Certains des effets des tempĂȘtes de poussiĂšres qui ont affectĂ© l'AmĂ©rique du Nord aux XIXe siĂšcle et au dĂ©but du XXe siĂšcle ont une cause humaine. Les colons europĂ©ens y avaient en effet coupĂ© de vastes forĂȘts et mis en culture des centaines de milliers d'hectares d'anciennes prairies naturelles qui protĂ©geaient jusqu'alors des sols fragiles (lƓss). Ces sols mis Ă  nu, dĂ©gradĂ©s par le labour et dĂ©shydratĂ©s par le soleil ont pris une consistance poudreuse, et ont Ă©tĂ© balayĂ©s par les tempĂȘtes jusqu'Ă  mettre Ă  nu la roche mĂšre et provoquer la faillite de milliers d'agriculteurs, contribuant Ă  la crise Ă©conomique de 1929. C'est pourquoi c'est au Canada et aux États-Unis qu'ont d'abord Ă©tĂ© dĂ©veloppĂ©es les techniques d'agriculture plus extensive et/ou sans labour, qui ont efficacement protĂ©gĂ© les sols.
  • De mĂȘme, le surpĂąturage et la pullulation de campagnols Ă  la suite de la rĂ©gression de leurs prĂ©dateurs ont dĂ©gradĂ© et fragilisĂ© les sols de Mongolie, induisant des phĂ©nomĂšnes de dĂ©sertification, avec des envols de sable et de poussiĂšre qui peuvent opacifier l'atmosphĂšre jusqu'Ă  l'est de la Chine. Ces nuages peuvent modifier le climat et la pluviomĂ©trie, et en transportant des bactĂ©ries, virus et autres pathogĂšnes, tout en diminuant l'activitĂ© dĂ©sinfectante des ultraviolets solaires, ils pourraient avoir des impacts sanitaires.

De tels phĂ©nomĂšnes sont devenus plus rares en AmĂ©rique du Nord, mais plus frĂ©quents en Asie (s'y ajoutent les impacts des feux de forĂȘts), et s'ils sont rarissimes en zone tempĂ©rĂ©e europĂ©enne, ils ne sont nĂ©anmoins pas exclus. À titre d'exemple, la « mer de sable » du Parc de Hoge Veluwe au centre des Pays-Bas est une ancienne zone agricole sableuse cultivĂ©e, dont le sol fertile dĂ©shydratĂ© par une pĂ©riode de sĂ©cheresse a Ă©tĂ© littĂ©ralement emportĂ© par une violente tempĂȘte au dĂ©but du XXe siĂšcle, avant d'ĂȘtre achetĂ©e par un riche industriel pour y planter des pins et y chasser, aprĂšs quoi la zone est redevenue naturelle. La mer de sable y est aujourd'hui entretenue par une gestion adaptĂ©e, pour des raisons paysagĂšres et patrimoniales.

TempĂȘtes de sable ou de poussiĂšres par localisation

Europe

Sur la cĂŽte belge et celle des Pays-Bas, des tempĂȘtes de sable sont parfois notĂ©es lors de vents violents sur les dunes.

Lors d'épisodes de sirocco en provenance du désert du Sahara, des remontées de sable peuvent occasionner un ciel jaune, une forte pollution et des pluies boueuses de l'Europe du Sud jusqu'au Benelux et parfois plus loin au nord[7] - [8].

Asie du Nord-Est

En Asie du Nord-Est, les tempĂȘtes de sable portent le nom de « tempĂȘte de sable jaune » (hwang-sa en corĂ©en ou kosa en japonais). Originaire des dĂ©serts de Chine, c'est un phĂ©nomĂšne rĂ©current et printanier. Pour les habitants de cette partie du globe, c'est un vĂ©ritable flĂ©au constituĂ© de sable et de particules toxiques se mouvant au grĂ© du vent. En effet, il apporte la pollution chinoise jusqu'en CorĂ©e, au Japon et mĂȘme aux États-Unis.

Régions affectées

Les tempĂȘtes de sable ou de poussiĂšre sĂ©vissent depuis des siĂšcles en Asie et sur les autres continents. Le sable jaune provient des matĂ©riaux dĂ©tĂ©riorĂ©s qui composent la surface du sol des dĂ©serts d'Asie centrale. En effet, l’activitĂ© humaine comme l’érosion excessive des terres, le dĂ©boisement et la surexploitation des ressources en eau a favorisĂ© le dĂ©veloppement de zones arides. Dans ces rĂ©gions, les vents tempĂ©tueux se chargent notamment de sable et de poussiĂšres qui peuvent se dĂ©placer sur plusieurs milliers de kilomĂštres.

Le hwang-sa est un phénomÚne récurrent et printanier en Corée du Sud. Le sable transporté par les vents provient notamment du désert de Gobi, en Mongolie. Celui-ci traverse la zone industrielle de Shenyang en Chine et termine sa course en Corée, chargé de produits polluants.

Sahara

L'église blanche de Locmaria (Bretagne) teintée par le vent du Sahara au printemps 2022.

Dans le Sahara, la tempĂȘte de sable est un phĂ©nomĂšne frĂ©quent. Elle peut durer deux ou trois jours. Le sable trĂšs fin peut ĂȘtre transportĂ© Ă  des centaines de kilomĂštres en dehors du dĂ©sert : dans le sud de la Tunisie, aprĂšs chaque tempĂȘte de sable, les pentes opposĂ©es Ă  la direction du vent sont saupoudrĂ©es de sable apportĂ© du Grand erg[9].

Lorsqu'une dĂ©pression est situĂ©e au-dessus du Maghreb, les vents violents soulĂšvent le sable et, selon la direction du flux, il peut parcourir de longues distances. En particulier, dans le cas oĂč un anticyclone est prĂ©sent sur l'Est de la MĂ©diterranĂ©e, le flux est du secteur sud et le sable de la tempĂȘte d'origine peut alors parvenir jusqu'en Espagne, en Italie, en France et mĂȘme dans les pays aux latitudes plus Ă©levĂ©es[10]. Des dĂ©pĂŽts sableux rĂ©sultant de pluie de sable peuvent ĂȘtre observĂ©s dans les rues, sur les voitures et rendre le ciel d'une teinte jaune orange[7].

Moyen-Orient

Au Moyen-Orient, les tempĂȘtes de sable sont un phĂ©nomĂšne bien connu des habitants de cette rĂ©gion.

Ces derniĂšres annĂ©es, les tempĂȘtes de sable se sont multipliĂ©es au Moyen-Orient en raison de deux facteurs : le rĂ©chauffement climatique et la guerre[11]. Pour les spĂ©cialistes qui les observent notamment dans le dĂ©sert du NĂ©guev, ces phĂ©nomĂšnes s'expliquent par le rĂ©chauffement climatique rapide que connaĂźt actuellement le Moyen-Orient : l'augmentation des tempĂ©ratures, la diminution des prĂ©cipitations et la dĂ©sertification qui s'accentue assĂšchent les terres cultivables qui deviennent friables et sont ensuite effritĂ©es par le vent[12]. Certains scientifiques ont identifiĂ© un autre facteur aggravant : la guerre en Syrie. Les combats ont laissĂ© derriĂšre eux une terre particuliĂšrement aride et friable, notamment dans la rĂ©gion d'Alep[12].

Haboob

Le haboob est un genre de tempĂȘte de sable que l'on retrouve au Sahara, au Soudan, dans la pĂ©ninsule arabique et dans le golfe Persique.

Îles Canaries

Les Ăźles Canaries sont parfois touchĂ©es par des tempĂȘtes de sable en provenance du Sahara avec le vent de calima. Elles y rĂ©duisent la visibilitĂ© et causent des conditions dangereuses pour la santĂ© et les infrastructures.

Australie

L'Australie est l'une des quatre rĂ©gions du monde les plus touchĂ©es par les tempĂȘtes de sable. On y trouve plusieurs rĂ©gions touchĂ©es par de trĂšs fortes tempĂȘtes de sable, dont : l'Australie centrale, le centre de Queensland, l'est des plaines de Nullarbor et l'Australie occidentale[13].

Amérique du Nord

L'AmĂ©rique du Nord est l'une des quatre rĂ©gions du monde les plus touchĂ©es par les tempĂȘtes de sable[13].

Sous-continent indien

Le sous-continent indien est parfois touchĂ© par des tempĂȘtes de sable.

Sur mers et océans

Ces tempĂȘtes peuvent parcourir des milliers de kilomĂštres, traversant les ocĂ©ans aussi bien que les continents. Il est connu par exemple que les vents de sable en provenance du Sahara traversent l'ocĂ©an Atlantique, jusqu'Ă  atteindre et fertiliser tout le bassin amazonien. Ils affectent Ă©galement l'Europe au nord et la Chine Ă  l'est. Le sable venant d’Asie centrale et de Chine peut atteindre la CorĂ©e, le Japon, les Ăźles du Pacifique, l’AmĂ©rique du Nord et aller mĂȘme au-delĂ [14].

Le transfert dans l’ocĂ©an d’élĂ©ments chimiques provenant de l’atmosphĂšre par les tempĂȘtes de sable et de poussiĂšre exerce un impact sur ces ocĂ©ans en Ă©tant une source de nutriments, en changeant le pH, etc. L'activitĂ© humaine ajoute de nouveaux contaminants et augmente certains Ă©lĂ©ments au-dessus des niveaux naturels[15]. Le fer (Fe), l'azote et d'autres oligo-Ă©lĂ©ments essentiels aux organismes marins pour la photosynthĂšse, proviennent en haute mer du dĂ©pĂŽt Ă  partir de l’atmosphĂšre car celui provenant des fleuves est en grande partie Ă©liminĂ©es par les sĂ©diments proches des cĂŽtes. Les activitĂ©s humaines ont conduit au rejet dans l’atmosphĂšre de grandes quantitĂ©s de mĂ©taux lourds toxiques, comme le plomb (Pb) et le mercure, par de minuscules particules submicromĂ©triques qui sont transportĂ©es sur des milliers de kilomĂštres, avant de se dĂ©poser dans l’ocĂ©an[15].

Ces tempĂȘtes changent l'albĂ©do au-dessus des ocĂ©ans ce qui reflĂšte donc une partie du rayonnement solaire qui normalement serait absorbĂ©e par les ocĂ©ans. D'un autre cĂŽtĂ©, l'Ă©nergie rĂ©Ă©mise sous forme de chaleur par les ocĂ©ans se trouve capturĂ©e sous le voile de sable et de poussiĂšre. Les grains de sable peuvent servir Ă©galement de noyau de condensation pour la formation de nuages. Il est difficile de dire l'effet combinĂ© sur la tempĂ©rature de la mer[16]. Par contre, la tempĂ©rature des grains de sable prend celle de l'air ambiant, indĂ©pendamment de leur source.

Sur Mars

Des tempĂȘtes de poussiĂšres surviennent pĂ©riodiquement sur Mars, certaines pouvant avoir une ampleur planĂ©taire.

Sur Titan

SĂ©rie d'images de Titan dans l'infrarouge comparant l'Ă©volution de trois sursauts au cours du temps.
Observations par Cassini de sursauts infrarouges associĂ©s Ă  des tempĂȘtes de poussiĂšres sur Titan[17].

Sur Titan, des phĂ©nomĂšnes atmosphĂ©riques transitoires durant quelques jours et pouvant correspondre Ă  des tempĂȘtes de poussiĂšres organiques ont Ă©tĂ© observĂ©s par la sonde Cassini Ă  l'Ă©quinoxe de printemps 2009-2010, et rĂ©vĂ©lĂ©s par l'analyse de sursauts dans l'infrarouge[18] - [19].

Photographies

  • TempĂȘte de sable Ă  Djelfa (AlgĂ©rie).
    TempĂȘte de sable Ă  Djelfa (AlgĂ©rie).
  • Une bande de sable au-dessus de la mer Rouge en 2005.
    Une bande de sable au-dessus de la mer Rouge en 2005.
  • Une tempĂȘte de sable en Irak en 2005.
    Une tempĂȘte de sable en Irak en 2005.
  • Photomontage de la planĂšte Mars avant (Ă  gauche) et pendant (Ă  droite) la grande tempĂȘte de 2001.
    Photomontage de la planĂšte Mars avant (Ă  gauche) et pendant (Ă  droite) la grande tempĂȘte de 2001.

Notes et références

  1. « TempĂȘtes de sable et de poussiĂšre », Temps, ONU, (consultĂ© le ).
  2. (en) Farouk El-Baz et R. M. Makharita, The Gulf War and the Environment, Gordon and Breach Publishers, , 178 p. (ISBN 978-2-88124-649-4, 2-88449-100-7 et 2-88124-649-4, OCLC 29598213, lire en ligne)
    Chammal (Shamal) décrit aux pages 31 à 54
  3. (en) L. J. Sutton, « Haboobs », Quarterly Journal, Royal Meteorological Society, vol. 51, no 213,‎ , p. 25-30 (rĂ©sumĂ©).
  4. Adeline Pons, Le sable et le vent, Laboratoire de GĂ©ologie de l’Ecole normale supĂ©rieure, , 19 p. (lire en ligne [PDF]), p. 10-16.
  5. Griffin, D. W., & Kellogg, C. A. (2004). Dust storms and their impact on ocean and human health: dust in Earth’s atmosphere. EcoHealth, 1(3), 284-295
  6. Viel J-F & al. (2018) Impact of Saharan dust episodes on preterm births in Guadeloupe (French West Indies), Occup Environ Med epub ahead of print| doi:10.1136/ oemed-2018-105405
  7. « Le ciel chargé de sable du Sahara », Actualités, Météo-France, (consulté le ).
  8. « Le nuage de sable du Sahara, causĂ© par le sirocco, arrive au Luxembourg : voici le dĂ©tail », Actu.fr,‎ (lire en ligne, consultĂ© le ).
  9. Pierre Cornet, Sahara, terre de demain, Nouvelles Editions Latines, (lire en ligne)
  10. Guillaume Séchet, « Remontée massive de poussiÚres de sable du Sahara (sirocco) en France en cette mi-mars 2022 », Météo-Paris, (consulté le ).
  11. « Focus - Moyen-Orient : enquĂȘte sur le phĂ©nomĂšne galopant des tempĂȘtes de sable », sur France 24, (consultĂ© le )
  12. « VIDEO. RĂ©chauffement climatique, guerre en Syrie... Pourquoi les tempĂȘtes de sable se multiplient au Moyen-Orient », sur Franceinfo, (consultĂ© le )
  13. (en) Xiaojing Zheng, Mechanics of Wind-blown Sand Movements, Berlin, Springer Science & Business Media, (ISBN 978-3-540-88254-1, lire en ligne)
  14. « TempĂȘtes de sable et de poussiĂšre : maĂźtriser un phĂ©nomĂšne mondial », Frontiers,‎ , p. 46-56 (lire en ligne [PDF], consultĂ© le ).
  15. Robert A. Duce, James N. Galloway et Peter S. Liss, « Les impacts des dĂ©pĂŽts atmosphĂ©riques dans l’ocĂ©an sur les Ă©cosystĂšmes marins et le climat », Bulletin, ONU, vol. 57, no 1,‎ (lire en ligne, consultĂ© le ).
  16. William K.M. Lau, Kyu-Myong Kim, Christina N. Hsu et Brent N. Holben, « Incidence possible de la pollution atmosphĂ©rique et des tempĂȘtes de sable et de poussiĂšre sur la mousson indienne », Bulletin, ONU, vol. 58, no 1,‎ (lire en ligne, consultĂ© le ).
  17. (en) « Dust Storms on Titan Spotted for the First Time », sur nasa.gov, .
  18. « Cassini dĂ©tecte pour la premiĂšre fois des tempĂȘtes de poussiĂšre sur Titan », sur CNRS, (consultĂ© le ).
  19. (en) S. Rodriguez, S. Le MouĂ©lic, J. W. Barnes, J. F. Kok, S. C. R. Rafkin, R. D. Lorenz, B. Charnay, J. Radebaugh, C. Narteau, T. Cornet, O. Bourgeois, A. Lucas, P. Rannou, C. A. Griffith, A. Coustenis, T. AppĂ©rĂ©, M. Hirtzig, C. Sotin, J. M. Soderblom, R. H. Brown, J. Bow, G. Vixie, L. Maltagliati, S. Courrech du Pont, R. Jaumann, K. Stephan, K. H. Baines, B. J. Buratti, R. N. Clark et P. D. Nicholson, « Observational evidence for active dust storms on Titan at equinox », Nature Geoscience, Springer Nature America, Inc,‎ (ISSN 1752-0894, DOI 10.1038/s41561-018-0233-2).

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

Cet article est issu de wikipedia. Text licence: CC BY-SA 4.0, Des conditions supplĂ©mentaires peuvent s’appliquer aux fichiers multimĂ©dias.