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Les aérosols atmosphériques vus par la NASA // Atmospheric aerosols seen by NASA

Les vagues de chaleur, les ouragans et autres phénomènes météorologiques extrêmes sont la face visible du changement climatique, mais ils n’en sont pas les seuls signes. Une nouvelle image virtuelle diffusée par la NASA montre un autre problème causé indirectement par le réchauffement climatique: les particules et gouttelettes en suspension dans l’air. Sur l’image qui montre la situation le 23 août 2018, ces «aérosols» proviennent de la poussière, des cendres volcaniques et d’autres sources. Ils sont particulièrement denses cette année en raison des incendies en Californie, en Colombie-Britannique et dans le sud de l’Afrique.
La NASA indique que les aérosols présentés sur l’image ne sont « pas une représentation directe des données satellitaires ». Pour créer la carte, les scientifiques ont réuni les données du modèle GEOS FP [Goddard Earth Observing System Forward Processing] avec d’autres données et images satellitaires. Les particules de carbone noir sont indiquées en rouge, les aérosols de sel de mer soulevés par les tempêtes sont en bleu, tandis que la poussière est représentée en violet.
Les chercheurs ont également superposé les données de lumière nocturne fournies par le Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS), radiomètre à imagerie infrarouge visible installé sur le satellite Suomi NPP, ce qui permet de voir les villes et les villages. Les couleurs et les lumières se mélangent pour former une image en forme de tourbillon à la fois fascinante et inquiétante.
La NASA remarque que « certains événements qui apparaissent que l’image virtuelle posaient de sérieux problèmes au sol ». En effet, les cyclones tropicaux Soulik et Cimaron étaient sur le point de frapper la Corée du Sud et le Japon, tandis que Hawaii se préparait à affronter les pluies diluviennes et les inondations provoquées par l’ouragan Lane. La fumée provenait en grande partie de la Californie et de la Colombie-Britannique. Au plus fort des incendies en Colombie-Britannique, l’indice de la qualité de l’air à Prince George dépassait tous les niveaux et il faisait nuit noire alors que l’on était le matin.
Les scientifiques expliquent que les ouragans, les cyclones, les vagues de chaleur extrême et les incendies de forêt sont tous exacerbés par le réchauffement climatique. Jusqu’à présent en 2018, 118 records de chaleur ont été enregistrés à travers le monde. Les incendies de forêt ont dévasté l’Amérique du Nord, mais aussi la Grèce et d’autres régions. Tout cela crée un cycle permanent qui s’auto-entretient. Les températures plus élevées de l’Arctique libèrent le CO2 du pergélisol, des glaciers et des lacs, tandis que les aérosols provenant des feux de forêt renforcent l’effet de serre et font monter les températures.
Source: NASA.

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Heatwaves, hurricanes and other extreme weather are the visible face of climate change, but they are not the only signs. A grim new visualization from NASA shows another problem caused indirectly by global warming: airborne particles and droplets. These « aerosols, » shown on a single day on August 23rd, 2018, come from dust, volcanic ash and other sources. They are particularly brutal this year because of fires in California, British Columbia and the southern part of Africa.

NASA notes that the aerosols shown are « not a direct representation of satellite data. » To create the map, scientists married data from the Goddard Earth Observing System Forward Processing (GEOS FP) model with other satellite data and images. Black carbon particles are shown in red, sea spray salt aerosol lofted by storms are blue, while dust is shown in purple.

Researchers also superimposed night light data from the Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) on the Suomi NPP satellite showing towns and cities. The colours and lights mix to form a swirl-like image that is at once dazzling and alarming.

NASA notes that « some of the events that appear in the visualization were causing pretty serious problems on the ground. » Namely, tropical cyclones Soulik and Cimaron were about to hit South Korea and Japan, while Hawaii braced for floods and rains caused by Hurricane Lane taht eventually became a tropical storm. The smoke came largely from California and Canada’s British Columbia. At the peak of the BC fires, the air quality index in Prince George was literally off the charts, and it looked like nighttime when it was actually morning.

Scientists say that hurricanes, cyclones, extreme heat and wildfires are all exacerbated by global warming. So far this year, 118 all-time heat records have fallen across the globe, and forest fires have devastated not just North America but Greece and other regions. All of that creates a self-perpetuating cycle, as warmer Arctic temperatures release CO2 from permafrost, glaciers and lakes, while aerosols from forest fires enhance the greenhouse effect, boosting temperatures.

Source: NASA.

Source: NASA

Premier semestre 2018 : Températures toujours en hausse

Nous sommes à la moitié de l’année 2018 et il est intéressant d’observer l’évolution des la température globale de la planète mois après mois depuis janvier.  Voici mois par mois les résultats des observations de la NASA concernant les températures moyennes de la planète pour le premier semestre 2018.

En pleine phase La Niña, janvier 2018 a été le cinquième plus chaud depuis le début des relevés de la NASA en 1880.

Avec + 0,78°C au-dessus de la moyenne 1951-1980, l’anomalie relevée en janvier 2018 baisse de 0,13°C par rapport à décembre 2017. Les quatre derniers mois de janvier sont tous dans le top 5 des mois de janvier les plus chauds depuis 1880.

Toujours sous l’influence de La Niña, le mois de février 2018 a été le sixième plus chaud depuis le début des relevés de la NASA en 1880.

Avec + 0,78°C au-dessus de la moyenne 1951-1980, l’anomalie relevée en février 2018 est identique à celle du mois de janvier.

Toujours sous l’influence de La Niña, le mois de mars 2018 a été le sixième plus chaud depuis le début des relevés de la NASA en 1880.

Avec + 0,89°C au-dessus de la moyenne 1951-1980, l’anomalie relevée en mars 2018 grimpe de 0,1°C par rapport à février.

Le mois d’avril 2018 a été le troisième plus chaud depuis le début des relevés de la NASA en 1880.  Des records de chaleur ont été battus dans l’hémisphère sud.

Avec + 0,86°C au-dessus de la moyenne 1951-1980, l’anomalie relevée en avril 2018 est quasi-stable par rapport à mars.

Le mois de mai 2018 a été le quatrième plus chaud depuis le début des relevés de la NASA en 1880.

Avec + 0,82°C au-dessus de la moyenne 1951-1980, l’anomalie relevée en mai 2018 baisse légèrement par rapport à avril (+0,85°C).

Le mois de juin 2018 confirme la tendance au réchauffement des 40 dernières années. Il arrive à égalité à la 3ème place avec 1998 dans le classement des mois de juin les plus chauds. Seuls juin 2015 et 2016 ont réalisé une meilleure performance. Le mois de juin écoulé se situe à +0.77°C au-dessus de la moyenne 1951-1980.

Si l’on fait le bilan à mi parcours en 2018, en raison des conditions La Niña, l’année 2018 ne se situe pour l’instant qu’au 4ème rang des années les plus chaudes. Les températures de surface de la mer dans la région Niño 3.4 du Pacifique sont en train remonter et sont repassées dans le positif d’après les derniers relevés hebdomadaires. Une véritable remontée des températures interviendra probablement fin 2018 et surtout début 2019 à la faveur d’un éventuel retour d’El Niño. Les modèles tablent pour +0,8°C fin 2018 dans la région Niño 3.4, donc légèrement au-dessus du seuil El Niño (+0,5°C). Pour janvier-février-mars 2019, la prévision des modèles est de +1°C dans la région Niño 3.4.

Source: NASA

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Confirmation de la hausse constante des températures, un nouveau record de température inquiétant a été établi dans la ville de Quriyat, au sud de la capitale Muscat dans le sultanat d’ Oman, avec une température minimale de 42,6°C le 26 juin 2018. C’est le record pour les températures minimales sur Terre. Jusqu’à ce jour, la température minimale la plus élevée au monde était de 41,6°C à Oman le 27 juin 2011. Le 26 juin faisait partie des journées extraordinairement chaudes observées à Quriyat où la température est restée au-dessus de 41,9°C pendant 51 heures d’affilée.
Le 26 juin 2018, la température a atteint un maximum de 49,4°C, soit deux degrés de moins que le record historique de chaleur du pays. C’est malgré tout, la température la plus chaude jamais relevée au mois de juin.
La ville de Quriyat détient également le record de la journée la plus chaude dans le sultanat d’Oman – à égalité avec trois autres villes du pays. Le 30 mai 2017, les thermomètres affichaient un record de 50,8°C.
Plusieurs autres pays à travers le monde ont connu eux aussi des températures inhabituellement élevées en juin, comme les villes russes où s’est déroulée la Coupe du Monde de football. Les pays scandinaves transpirent aux aussi avec des températures avoisinant souvent les 30 degrés Celsius. Au Royaume-Uni, les températures ont atteint en juin 2018 30°C dans les quatre pays pour la première fois en cinq ans.

Source: NASA.

De la glace de l’Antarctique à la sécheresse en Europe // From the ice in Antarctica to the drought in Europe

Au fil des mois, les mauvaises nouvelles continuent à arriver sur l’avenir de la planète Terre. Ainsi, le très sérieux National Geographic nous apprend – ou plutôt nous confirme – que la banquise antarctique se fissure à une vitesse jamais égalée

En juillet 2017, la plate-forme glaciaire Larsen C a fini de se fracturer et a libéré l’un des plus grands icebergs de l’histoire. Dénommé A68, l’iceberg s’est complètement désolidariser de Larsen C. Pour les scientifiques, le travail n’a fait que commencer. En effet, la surveillance de l’A68 et des autres icebergs dans la mer de Weddell est crucial pour comprendre les effets du changement climatique sur cette région et le reste du monde.

Le problème, c’est que l’Antarctique entre dans l’hiver avec l’arrivée de la nuit polaire. L’orbite elliptique de la terre étant inclinée, l’Antarctique n’a que deux saisons : l’été et l’hiver. Six mois par an, le continent est donc plongé dans l’obscurité.

Les scientifiques de la NASA ont développé de nouveaux outils pour que leur satellite Landsat 8 puisse continuer de surveiller l’Antarctique quelle que soit la saison. Au lieu de capter la luminosité, le capteur infrarouge thermique (Thermal Infrared Sensor, ou TIRS), est capable de prendre des images mesurant les différences de températures entre l’eau et les différentes couches de glace. Les images infrarouges sont ensuite nuancées en gris ou colorisées pour mettre en avant les différences de température dans la zone surveillée. Quand l’iceberg A68 s’est détaché de la plate-forme Larsen C, les scientifiques n’ont pas été en mesure d’estimer à quel moment précis l’événement s’était produit.

Les températures de l’eau et de la glace changent chaque jour, mais le satellite passe régulièrement au-dessus de la zone, de telle sorte que les moindres changements peuvent être enregistrés. Grâce à cette technologie, les scientifiques de la NASA ont pu observer que depuis leur détachement, l’iceberg A68 et ses voisins se sont déplacés au gré des tempêtes et des courants dans la mer de Weddell. Les images montrent également que de nouvelles fractures sont probablement en train de se former sur la plateforme Larsen C, menaçant sa stabilité.

Source : National Geographic.

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En Europe continentale, ce n’est pas la glace qui est à l’ordre du jour, mais l’ampleur et l’intensité des sécheresses dans les prochaines décennies. Selon une étude récente réalisée par un groupe international de chercheurs, la surface du continent européen concernée par la sécheresse des sols pourrait doubler, dans un scénario de réchauffement global à 3°C par rapport à l’époque préindustrielle. L’intensité et la durée des périodes de sécheresse devraient également s’accentuer. Cela pose la question de l’adaptation des populations et des activités économiques comme l’agriculture face à ce risque grandissant.

Avec le réchauffement du climat, on s’attend à ce que l’évaporation de l’eau contenue dans les sols devienne de plus en plus importante. Bien qu’un épisode isolé de sécheresse ne soit pas forcément imputable au changement climatique, ce dernier va avoir tendance à l’exacerber. Par ailleurs, l’assèchement des sols intensifie le réchauffement de la masse d’air, surtout pendant la période estivale. Cette boucle amplificatrice a pu être mise en évidence durant l’été 2003, par exemple.

Une étude parue le 23 avril 2018 dans la revue Nature Climate Change s’est intéressée à l’évolution de la surface concernée par les sécheresses en Europe ainsi qu’à leur durée dans différents scénarios de changement climatique pour ce siècle. Il en ressort que le réchauffement global induit une intensification et une extension significatives du déficit hydrique sur le continent européen. Cependant, l’impact n’est pas le même selon la saison et la zone du continent considérée. Ainsi, dans le nord de l’Europe, l’humidité des sols augmentera en hiver et au printemps et diminuera en été et en automne. À l’inverse, le sud de l’Europe s’asséchera, peu importe la saison.

L’amplitude des changements dépend fortement du scénario étudié. Avec un réchauffement de 3°C par rapport au préindustriel – ce qui est la tendance actuelle – la surface du continent concernée par la sécheresse doublerait, passant d’une moyenne de 13 % sur la période 1971-2000 à 26 % aujourd’hui. Quant à la durée du déficit hydrique, elle serait multipliée par un facteur 2 à 3. Autrement dit, dès que les conditions météorologiques seront favorables à la mise en place d’une sécheresse, celle-ci s’exprimera plus facilement, sera plus étendue et durera plus longtemps. En conséquence, l’extrême de 2003 pourrait devenir deux fois plus fréquent. La zone méditerranéenne serait particulièrement touchée par cette évolution, la surface concernée passant de 28 % à 49 % dans le scénario le plus pessimiste. Au contraire, les portions atlantique, alpine et scandinave du continent seraient les moins affectées.

Ces projections confirment les résultats d’études antérieures. Elles suggèrent un besoin urgent d’adaptation des populations et des activités économiques qui dépendent de la disponibilité en eau, afin de minimiser les impacts socio-économiques et les tensions politiques qui pourraient en découler. Elles mettent également l’accent sur le besoin de limiter le réchauffement global dans le but de réduire la tendance à l’assèchement des sols et ses effets collatéraux sur la biodiversité.

Source: Science Post.

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Over time, bad news continues to arrive on the future of planet Earth. Keeping up with this tendency, the very serious National Geographic tells us – or rather confirms – that the Antarctic ice sheet is cracking at an unprecendented speed
In July 2017, the Larsen C Ice Shelf ended up fracturing and released one of the largest icebergs in history. Called A68, the iceberg completely disassociated itself from Larsen C. For scientists, the work has only just begun. Indeed, monitoring A68 and other icebergs in the Weddell Sea is crucial to understanding the effects of climate change on this region and the rest of the world.
The problem is that Antarctica is entering winter with the arrival of the polar night. The elliptical orbit of the Earth being inclined, Antarctica has only two seasons: summer and winter. Six months a year, the continent is plunged into darkness.
NASA scientists have developed new tools for their Landsat 8 satellite to keep monitoring Antarctica regardless of the season. Instead of capturing the brightness, the Thermal Infrared Sensor (TIRS) is able to take photos by measuring the temperature differences between the water and the different layers of ice. The infrared images are then shaded in gray or colorized to highlight the temperature differences in the area being monitored. When the A68 iceberg broke off from the Larsen C platform, scientists were not able to estimate exactly when the event occurred.
Water and ice temperatures change every day, but the satellite passes regularly over the area, so that the slightest changes can be recorded. Thanks to this technology, NASA scientists have observed that since their detachment, the A68 iceberg and its neighbours have moved with storms and currents in the Weddell Sea. The images also show that new faults are probably forming on the Larsen C ice-shelf, threatening its stability.
Source: National Geographic.

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In continental Europe, it is not ice that is on the agenda, but the scale and intensity of droughts in the coming decades. According to a recent study by an international group of researchers, the area of ​​the European continent affected by soil drought could double, in a global warming scenario at 3°C compared to pre-industrial times. The intensity and duration of drought periods should also increase. This raises the question of the adaptation of populations and economic activities – such as agriculture – to this growing risk.
With global warming, it is expected that the evaporation of water from the soil will become more and more important. Although an isolated episode of drought is not necessarily caused by climate change, it will have a tendency to exacerbate it. On the other hand, the drying of the soil intensifies the warming of the air, especially during the summer period. This amplifying loop could be seen during the summer of 2003, for example.
A study published on April 23rd, 2018 in the journal Nature Climate Change looked at the evolution of the area affected by droughts in Europe and their duration in different scenarios of climate change for this century. It shows that global warming induces a significant intensification and extension of the water deficit on the European continent. However, the impact is not the same depending on the season and the area of ​​the continent which is considered. In northern Europe, soil moisture will increase in winter and spring and decrease in summer and autumn. Conversely, the south of Europe will dry up, regardless of the season.
The amplitude of the changes depends strongly on the studied scenario. With a pre-industrial warming of 3°C – which is the current trend – the area of ​​the continent affected by drought would double from an average of 13% over the period 1971-2000 to 26% today. As for the duration of the water deficit, it would be multiplied by a factor of 2 to 3. In other words, as soon as the weather conditions are favorable to the setting up of a drought, this one will express itself more easily, will be more extensive and will last longer. As a result, the extreme drought of 2003 could become twice as common. The Mediterranean area would be particularly affected by this evolution ans the concerned area would increase from 28% to 49% in the most pessimistic scenario. On the contrary, the Atlantic, Alpine and Scandinavian portions of the continent would be the least affected.
These projections confirm the results of previous studies. They suggest an urgent need for adaptation of populations and economic activities that depend on water availability, in order to minimize the socio-economic impacts and political tensions that may result. They also emphasize the need to limit global warming in order to reduce the tendency of the soil to dry up and its collateral effects on biodiversity.
Source: Science Post.

Vue de la Péninsule antarctique et de la Barrière de Larsen (Source : Wikipedia)

Des drones pour mesurer les gaz volcaniques // Drones to measure volcanic gases

Les drones sont de plus en plus populaires de nos jours et ils sont utilisés dans différents domaines d’activités, depuis la géologie jusqu’à l’agriculture. Certains d’entre eux trouvent également des applications sur les volcans, même si la présence de gaz agressifs et de turbulences dans les cratères rendent leur utilisation difficile, avec le risque de perdre cet équipement coûteux. Jeannie Curtis sur Facebook a attiré mon attention sur un article concernant l’utilisation de drones pour mesurer le dioxyde de carbone près d’un volcan actif au Costa Rica.
Black Swift Technologies (BST)*, une société d’ingénierie basée à Boulder (Colorado), a annoncé qu’elle avait mis en place un partenariat avec le Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA pour effectuer des mesures de dioxyde de carbone (CO2) sans l’air au moyen d’un drone capable de survoler la canopée à proximité d’un volcan actif.
En mesurant l’évolution des gaz volcaniques émis par les bouches éruptives et les fractures des volcans actifs, le JPL espère mieux comprendre le fonctionnement des volcans, anticiper les éruptions et avertir les populations.
Les vols ont été effectués au Costa Rica en janvier 2018. Les scientifiques ont utilisé le drone Black Swift S2 de chez BST, équipé de capteurs conçus pour mesurer le CO2 et la vapeur d’eau émis par le volcan. Les prochains vols du Black Swift S2 incorporeront des capteurs capables de mesurer le méthane, l’hydrogène sulfuré et le dioxyde de soufre, ainsi qu’un néphélomètre pour évaluer la taille et la répartition des particules volcaniques, ainsi que des sondes atmosphériques pour analyser la pression, la température et l’humidité.
Selon les partenaires, les premiers vols ont démontré qu’un drone spécialement conçu peut mesurer avec précision (contrairement aux satellites) les éléments présents dans les panaches de gaz émis par les bouches éruptives et les fractures des volcans – y compris ceux masqués par la canopée – pour quantifier les cycles de vie des volcans.
Un drone peut atteindre et se déplacer dans des endroits difficilement accessibles avec plus d’efficacité que le personnel au sol ou les aéronefs coûteux avec un pilote à leur bord. Le but des premiers vols était, dans un environnement difficile, d’utiliser un drone capable de suivre les contours de la canopée autour d’un volcan afin d’échantillonner les gaz horizontalement et verticalement. Cela permet d’obtenir des données en temps réel sur la variation du panache éruptif par rapport à l’altitude. Le drone est plus performant que les satellites qui ne peuvent calculer qu’une valeur moyenne sur tout le panache.
Les scientifiques du JPL peuvent programmer le Black Swift S2 en quelques minutes pour calculer la zone à explorer, puis commencer à collecter des données pour analyse immédiate et prise de décision. La fonction de pilotage automatique à bord du drone permet de le piloter à la fois en AGL (hauteur variable autonome suivant terrain) et en MSL (hauteur quasi constante). De plus, la conception modulaire du compartiment de la charge utile du Black Swift S2 permet une rotation rapide entre les circuits de vol, ce qui permet aux scientifiques de changer ou d’étalonner rapidement la charge utile du capteur ou de remplacer des composants. La société BST ajoute que les opérations de contrôle et la cartographie des missions sont effectuées à partir d’une simple tablette Android  sur laquelle on a chargé le logiciel SwiftTab de chez BST.
Source: Unmanned Aerial.

* Plus de détails sur les produits Black Swift à cette adresse: http://blackswifttech.com/pages/products/s2/

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Drones are getting are and more popular these days and they are used in different fields of activities ranging from geology to agriculture. Some of them are also used on volcanoes, even though the presence of aggressive gases and turbulences within the craters make their use difficult, with the risk of losing this costly equipment. Jeannie Curtis on Facebook has drawn my attention to an article about the use of drones to measure carbon dioxide close to an active volcano in Costa Rica.

Black Swift Technologies (BST), a specialized engineering firm based in Boulder, Colorado, has announced a successful collaboration with NASA’s Jet Propulsion Laboratory (NASA/JPL) to capture airborne carbon dioxide (CO2) measurements via a small unmanned aircraft system (sUAS) over the forest canopy near an active volcano.

By measuring and monitoring the prevalence of volcanic gases emitted from the vents and fractures of active volcanoes, NASA/JPL hopes to better understand how volcanoes work and improve volcano eruption planning and warning capabilities.

The flights were conducted in Costa Rica in January. They used BST’s Black Swift S2 drone, equipped with sensors designed to measure CO2 and water vapour being emitted by the volcano. Future flights of the Black Swift S2 will incorporate sensors capable of measuring methane, hydrogen sulfide and sulphur dioxide, as well as a nephelometer to assess volcanic particle size and distribution, coupled with atmospheric probes to analyze pressure, temperature, humidity.

According to the partners, the flights demonstrated that a purpose-built sUAS can more accurately measure (as opposed to satellites) the compounds present in gas plumes released from vents and fractures all around volcanoes – including those obscured by tree canopy – to help quantify the life cycles of volcanoes.

A drone can go places more effectively than ground personnel or costly manned aircraft. The goal was to deploy an sUAS in a challenging environment that was capable of following the contours of the forest canopy around a volcano to sample gases horizontally and vertically to obtain real-time data on how a plume varies over altitude, as opposed to satellite observations which might just capture an average value over its entire column.

NASA/JPL scientists can program the Black Swift S2 in minutes to calculate the area under review and then begin collecting data for immediate analysis and decision-making. The autopilot function aboard the drone allows to deploy the drone at both AGL (autonomous variable height following terrain) and MSL (near constant height). Additionally, the modular design of the payload compartment of the Black Swift S2 provides for quick turn-around between flight deployments, enabling scientists to quickly change out or calibrate the sensor payload or to replace components. BST adds that mission monitoring and mapping are done from a handheld Android tablet loaded with BST’s SwiftTab software.

Source: Unmanned Aerial.

More details on the Black Swift products at this address: : http://blackswifttech.com/pages/products/s2/

Source: Black Swift Technologies