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La fonte du Groenland (suite) // The melting of Greenland (continued)

Voici une image particulièrement intéressante (la courbe à droite est révélatrice!). Elle montre les changements intervenus dans l’épaisseur de la calotte glaciaire du Groenland sur la base des données satellitaires de la NASA et de l’ESA. Entre 2013 et 2023, la calotte s’est amincie d’un peu moins de 1,20 mètre en moyenne.

Source de l’image : University of Northumbria

Les nouvelles images satellites montrent la fonte extrêmement rapide de la calotte glaciaire du Groenland. Il ne faut pas oublier que la calotte glaciaire est une masse de glace terrestre. Elle fait partie intégrante du système climatique de la Terre. En effet, elle contribue, par l’albédo, à réfléchir les rayons du soleil et à maintenir un temps froid dans l’Arctique, mais aussi à réguler le niveau de la mer et influencer la météo.
Les scientifiques ont utilisé les satellites de la NASA et de l’Agence spatiale européenne (ESA) pour étudier l’amincissement de la calotte et enregistrer son évolution au cours des dernières années. Au final, la calotte du Groenland a perdu de 2 350 kilomètres cubes de glace. L’amincissement le plus extrême s’est produit sur les glaciers situés en bordure de l’île, notamment le Jakobshavn, l’Isbræ et le Zachariae Isstrøm.
Entre 2013 et 2023, la calotte s’est amincie d’un peu moins de 1,20 mètre en moyenne, mais l’amincissement dans la zone d’ablation – la partie inférieure du glacier où la neige fond plus vite qu’elle s’accumule – a été cinq fois plus important. Les changements les plus significatifs se sont produits en 2012 et 2019, lorsque les températures étaient extrêmement élevées.
Les mesures ont été obtenues grâce aux satellites CryoSat-2 et ICESat-2. Le satellite ICESat-2 de la NASA, lancé en 2018, a à son bord un instrument permettant aux scientifiques de mesurer les variations de niveau des calottes glaciaires, des glaciers et de la glace de mer. Les scientifiques ont constaté que les mesures fournies par les différents satellites concordaient globalement. Les résultats ont été publiés le 13 décembre 2024 dans la revue Geophysical Research Letters. Ils sont importants car la perte de masse de la calotte glaciaire est un facteur clé de l’élévation du niveau de la mer à l’échelle de la planète. Ils confirment également que les observations satellitaires peuvent être combinées pour obtenir une estimation de la perte de glace plus fiable que si elles étaient effectuées par chaque satellite individuellement. Elles montrent aussi que l’on pourrait se fier à l’une des mesures si les autres devaient être indisponibles.
Source : The Independent via Yahoo News.

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The above image shows changes in the thickness of the Greenland ice sheet based on NASA and ESA satellite data. Between 2013 and 2023, the ice sheet has thinned by just under 1.20 metres on average (Image source: Northumbria University)

The new satellite images show the extreme melting that has taken place on the Greenland ice sheet,. One should remember that the ice sheet is a mass of glacial land ice. It is an integral part of Earth’s climate system helping to reflect the sun’s warm rays and keep the Arctic cool, regulating sea level, and influencing weather.

Scientists have used NASA and European Space Agency (ESA) satellites to reveal the sheet’s thinning and record the first measurements of its change over recent years. Altogether, the ice sheet shrank by 2,350 cubic kilometers. The most extreme thinning occurred at the glaciers along its edge, including Jakobshavn Isbræ and Zachariae Isstrøm.

Between 2013 and 2023, the sheet thinned by a little under1.20 meters on average, although thinning across its ablation zone – the lower part of the glacier where more snow is lost than accumulates – was five times larger than that. The biggest changes occurred during 2012 and 2019, when temperatures were extremely hot.

The measurements were recorded using the agencies’ ice satellite missions: CryoSat-2 and ICESat-2. NASA’s ICESat-2. launched in 2018 that carries an instrument that allows scientists to measure the elevation of ice sheets, glaciers, and sea ice. The scientists found that the measurements provided by the different satellites largely agreed. The results were published on December 13th, 2024 in the journal Geophysical Research Letters. They are important because ice sheet mass loss is a key contributor to global sea level rise.They also confirm that the satellite observations can be combined to produce a more reliable estimate of ice loss than they could alone, and suggests that one could be relied upon if the other were to fail.

Source : The Independent via Yahoo News.

Amélioration de la surveillance sismique et volcanique à Yellowstone // Better seismic and volcanic monitoring at Yellowstone

Starlink est un fournisseur d’accès à Internet par satellite géré par la société SpaceX (dont le PDG est Elon Musk) qui s’appuie sur une constellation comportant des milliers de satellites de télécommunications placés sur une orbite terrestre basse. Starlink est le premier fournisseur d’internet par satellite à choisir cette orbite plutôt que l’orbite géostationnaire, car elle permet de diminuer la latence en la faisant passer de 600 ms à environ 20 ms. La constellation satellitaire est en cours de déploiement depuis 2019 et reposait sur environ 3 200 satellites opérationnels fin février 2023.

Le système Starlink par satellite d’Elon Musk va permettre de surveiller l’activité sismique et volcanique dans le Parc national de Yellowstone. La capacité de Starlink à fournir une connexion Internet stable aux régions éloignées sera précieuse pour Yellowstone car un bon nombre de GPS, sismomètres, inclinomètres et capteurs de température sont installés dans des endroits éloignés pour minimiser leur impact sur l’environnement et les visiteurs. Pour fonctionner de manière optimale, ces capteurs et équipements doivent bénéficier de solides connexions.
Le consortium EarthScope gère actuellement un réseau de balises GPS, de jauges de contraintes pour trous de sondage et de sismomètres dans le Parc. Ces instruments dépendent d’un réseau de communication fiable pour assurer la diffusion des données et contribuer à la surveillance des activités sismiques, volcaniques et hydrothermales dans la région de Yellowstone.
Les communications radio et cellulaire pour les stations de surveillance à Yellowstone ont des inconvénients. Le service cellulaire, par exemple, est susceptible d’être moins performant pendant la haute saison touristique. Les solutions satellitaires proposées par Starlink n’ont pas ce point faible ; elles fonctionnent bien à condition d’avoir un ciel bien dégagé. C’est dans cet esprit que Starlink est actuellement testé pour permettre de réduire l’utilisation des réseaux cellulaires.
Le système Starlink a été installé en mai dans l’un des trous de sondage entre Mammoth Hot Springs et Norris Geyser Basin. Jusqu’à présent, les tests indiquent que le système fonctionne bien. Si les tests restent positifs, d’autres systèmes Starlink seront probablement ajoutés avant les mois d’hiver. Ce serait vraiment un plus car les régions éloignées autour de Yellowstone sont difficiles à atteindre dans des conditions météorologiques extrêmes.
Avec plus de 4 000 satellites dans son réseau, Starlink est le plus grand système satellitaire au monde. Grâce aux optimisations du système proprement dit et au lancement continu de plus de satellites Starlink, la constellation ne fera probablement que s’améliorer avec le temps.
Source : Tesla.

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Starlink is a satellite Internet service provider from the company SpaceX (whose CEO is Elon Musk) which relies on a constellation comprising thousands of telecommunications satellites placed in low Earth orbit. Starlink is the first satellite internet provider to choose this orbit over geostationary orbit, as it lowers latency from 600ms to around 20ms. The constellation has been rolling out since 2019 and was based on around 3,200 operational satellites at the end of February 2023.

Elon Musk’s Starlink satellite internet system is being used to help monitor seismic and volcanic activity at Yellowstone National Park. Starlink’s capability to provide stable internet connection to remote areas would be invaluable to Yellowstone, as a good number of the GPS, seismometers, tiltmeters and temperature sensors in the area are placed in remote locations to minimize their impact on the environment and visitors. To perform optimally, these sensors and equipment need to maintain strong connections.

EarthScope Consortium administers a network of GPS and borehole strainmeter and seismometer instruments within the Park. These instruments depend on a strong communications network to keep data streaming and contribute to monitoring of earthquake, volcanic, and hydrothermal activity in the Yellowstone region..

Radio and cellular communication options for monitoring stations at Yellowstone have downsides. Cellular service, for example, could slow down during peak tourist seasons. Satellite-based solutions such as Starlink do not have this weakness, as they function well as long as they have access to the open sky. With this in mind, Starlink is now being tested to help decrease the use of cellular networks.

A Starlink system was set up in May at one of the borehole stations between Mammoth Hot Springs and Norris Geyser Basin. So far, tests indicate that the system is performing well. If tests continue to be successful, more Starlink satellite internet systems will likely be added before the winter months. It would be great as remote areas around Yellowstone tend to be difficult to reach during extreme weather conditions.

With over 4,000 satellites in its network, Starlink is the largest satellite system in the world. And thanks to optimizations to the system itself and the continuous launch of more Starlink satellites, the constellation will likely only get better with time.

Source : Tesla.

Norris Geyser Basin

Mammoth Hot Springs

(Photos : C. Grandpey)

L’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai a perturbé l’ionosphère // The Hunga Tonga-Hunga Ha’apai eruption disturbed the ionosphere

L’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, le volcan sous-marin des Tonga, en janvier 2022, est exceptionnelle et représente un trésor pour les scientifiques qui ne cessent de faire de nouvelles découvertes.Ils ont déjà publié une analyse qui montre que cette éruption a généré le plus haut panache volcanique de tous les temps (57 km), avec pénétration de la stratopause, la limite supérieure de la stratosphère.
Aujourd’hui, une équipe internationale de chercheurs a découvert que l’éruption a perturbé les signaux satellites à grande échelle. Les scientifiques ont utilisé des observations ionosphériques satellitaires et terrestres pour montrer qu’une onde de pression atmosphérique déclenchée par une éruption volcanique est capable de produire une bulle de plasma équatoriale (EPB) dans l’ionosphère, avec de fortes perturbations causées aux communications par satellite. Les résultats de ces travaux ont été publiés dans la revue Scientific Reports.
L’ionosphère s’étend d’une altitude d’environ 80 à 1 000 km. C’est la région de la haute atmosphère terrestre où les molécules et les atomes sont ionisés par le rayonnement solaire, ce qui donne naissance à des ions chargés positivement. La zone avec la plus forte concentration de particules ionisées, la région F – 150 à 800 km de la surface de la Terre – joue un rôle crucial dans les communications radio longue distance car elle réfléchit et réfracte les ondes radio utilisées par les systèmes de suivi par satellite et GPS vers la surface de la Terre. Cependant, des trous peuvent se former dans cette région F, créant une structure en forme de bulle appelée EPB (Equatorial Plasma Bubble) qui peut retarder les ondes radio. et dégrader les performances du GPS.
L’équipe de chercheurs, qui comprenait principalement des scientifiques japonais collaborant avec diverses institutions, a utilisé le satellite Arase pour détecter les survenues d’EPB, le satellite Himawari-8 pour vérifier l’arrivée initiale des ondes de pression atmosphérique, et des observations ionosphériques au sol pour suivre les mouvements de l’ionosphère.
Ces scientifiques ont observé une structure irrégulière de la densité électronique au niveau de l’équateur après l’arrivée des ondes de pression générées par l’éruption volcanique. Ils ont également fait une découverte surprenante. Pour la première fois, ils ont montré que les fluctuations ionosphériques commencent quelques minutes à quelques heures plus tôt que les ondes de pression atmosphérique impliquées dans la génération des bulles de plasma. Cela signifie que le modèle du couplage géosphère-atmosphère-cosmosphère qui existait jusqu’à présent et qui stipulait que les perturbations ionosphériques ne se produisent qu’après l’éruption, doit être révisé.
De plus, les chercheurs ont constaté que l’EPB s’étend beaucoup plus loin que prévu par les modèles classiques. Cette découverte montre qu’il y a intérêt à prêter attention au lien entre l’ionosphère et la cosmosphère lorsque des phénomènes naturels extrêmes, tels que l’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, se produisent.
Les résultats de ces recherches présentent un intérêt du point de vue scientifique, mais aussi du point de vue de la météo spatiale et de la prévention des catastrophes.
Source : The Watchers, un excellent site qui publie des articles et des informations en relation avec la science et l’environnement.

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The eruption of Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, the underwater volcano in Tonga, in January 2022 was exceptional and a treasure for scientsists who keep making new discoveries. For instance, they have already an analysis that showed this eruption created the highest volcanic cloud ever recorded. For the first time, a volcanic plume has been seen to penetrate the stratopause, the upper limit of the stratosphere.

This time, an international team found that the eruption disrupted satellite signals. The researchers used both satellite and ground-based ionospheric observations to show that an air pressure wave triggered by the volcanic eruptions could produce an equatorial plasma bubble (EPB) in the ionosphere, severely disrupting satellite-based communications. The findings were published in the journal Scientific Reports.

The ionosphere is the region of the Earth’s upper atmosphere where molecules and atoms are ionized by solar radiation, creating positively charged ions. The area with the highest concentration of ionized particles, the F-region, plays a crucial role in long-distance radio communication, reflecting and refracting radio waves used by satellite and GPS tracking systems back to the Earth’s surface. However, irregularities in the F-region, such as the movement of plasma, electric fields, and neutral winds, can cause the formation of a localized irregularity of enhanced plasma density, creating a bubble-like structure called an EPB that can delay radio waves and degrade the performance of GPS.

The team, that mainly included Japanese scientists in collaboration with various institutions, used the Arase satellite to detect EPB occurrences, the Himawari-8 satellite to check the initial arrival of air pressure waves, and ground-based ionospheric observations to track the motion of the ionosphere.

They observed an irregular structure of the electron density across the equator that occurred after the arrival of pressure waves generated by the volcanic eruption.

The group also made a surprising discovery. For the first time, they showed that ionospheric fluctuations start a few minutes to a few hours earlier than the atmospheric pressure waves involved in the generation of plasma bubbles. This suggests that the long-held model of geosphere-atmosphere-cosmosphere coupling, which states that ionospheric disturbances only happen after the eruption, needs revision.

Furthermore, the researchers found that the EPB extended much further than predicted by the standard models. This discovery suggests that we should pay attention to the connection between the ionosphere and the cosmosphere when extreme natural phenomena, such as the Tonga event, occur.

The results of this research are significant not only from a scientific point of view but also from the point of view of space weather and disaster prevention.

Source : The Watchers, an excellent website that releases articles and information linked to science and the environment.

Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, l’éruption de tous les superlatifs (Source: NASA)

L’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (Tonga) a battu des records // The Hunga Tonga-Hunga Ha’apai eruption (Tonga) broke records

L’éruption sous-marine du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (archipel des Tonga) le 15 janvier 2022 a battu simultanément deux records : le panache volcanique a atteint des hauteurs encore jamais observées par les satellites, et l’éruption a généré un nombre encore jamais observé d’éclairs, avec près de 590 000 impacts de foudre en trois jours.
Deux satellites météorologiques – le Geostationary Operational Environmental Satellite 17 (GOES-17) de la NOAA et le Himawari-8 de l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale – ont observé cette éruption exceptionnelle depuis l’espace, ce qui a permis aux scientifiques de calculer jusqu’où le panache avait pénétré dans l’atmosphère.Ils ont déterminé que, à son point culminant, le panache s’est élevé à une hauteur de 58 km, ce qui signifie qu’il a percé la mésosphère, la troisième couche de l’atmosphère. Après qu’une première explosion ait généré ce panache très volumineux, une nouvelle explosion a propulsé des cendres, du gaz et de la vapeur à plus de 50 km dans le ciel. A titre de comparaison, en 1991, le mont Pinatubo (Philippines) avait généré un panache qui s’étendait sur 35 km au-dessus du volcan. Dans la stratosphère (donc sous la mésosphère), le gaz et les cendres du volcan se sont accumulés et se sont étalés pour couvrir une superficie de 157 000 kilomètres carrés.
Pour étudier la foudre, l’équipe scientifique a utilisé les données de GLD360, un réseau de détection de foudre au sol. Ces données ont révélé que, sur les quelque 590 000 coups de foudre détectés lors de l’éruption, environ 400 000 se sont produits dans les six heures qui ont suivi la puissante explosion du 15 janvier.
Avant l’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, le plus grand événement de foudre volcanique s’était produit en Indonésie en 2018, lorsque l’Anak Krakatau est entré en éruption et a généré environ 340 000 éclairs en une semaine. Environ 56% de la foudre produite par l’éruption des Tonga a frappé la surface de la terre ou de l’océan, et plus de 1 300 impacts ont été recensés sur l’île principale des Tonga, Tongatapu.
La foudre peut se diviser en deux catégories. Un type de foudre a été causé par une « charge sèche », dans laquelle des cendres, des roches et des particules de lave entrent en collision dans l’air et échangent des électrons chargés négativement. Le deuxième type de foudre a été causé par la « charge de glace », qui se produit lorsque le panache volcanique atteint des hauteurs où l’eau peut geler et former des particules de glace qui s’entrechoquent.
Ces deux processus conduisent à des coups de foudre en provoquant l’accumulation d’électrons sur la partie inférieure des nuages; ces particules chargées négativement jaillissent ensuite vers des régions de nuages plus élevées et chargées positivement ou vers des régions chargées positivement du sol ou de la mer en dessous.
Source : space.com.

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The submarine eruption that occurred in the Tonga archipelago on January 15th, 2022 shattered two records simultaneously: The volcanic plume reached greater heights than any eruption ever captured in the satellite record, and the eruption generated an unparalleled number of lightning strikes, with almost 590,000 bolts over the course of three days.

Two weather satellites – NOAA’s Geostationary Operational Environmental Satellite 17 (GOES-17) and the Japan Aerospace Exploration Agency’s Himawari-8 – captured the unusual eruption from above, allowing scientists to calculate just how far the plume penetrated the atmosphere.They determined that, at its highest point, the plume rose 58 km into the air, meaning it pierced the mesosphere, the third layer of the atmosphere. After an initial blast generated this towering plume, a secondary blast sent ash, gas and steam more than 50 km into the air. As a comparison,.in 1991, Mount Pinatubo (Philippines) unleashed a plume that extended 35 km above the volcano. In the stratosphere (beneath the mesosphere), gas and ash from the volcano accumulated and spread to cover an area of 157,000 square kilometers.

To study the lightning, the scientific team used data from GLD360, a ground-based lightning detection network. These data revealed that, of the nearly 590,000 lightning strikes that took place during the eruption, about 400,000 occurred within six hours after the big blast on January 15th.

Prior to the Tonga eruption, the largest volcanic lightning event happened in Indonesia in 2018, when Anak Krakatau erupted and generated about 340,000 lightning strikes over the course of a week. About 56% of the lightning during the Tonga eruption struck the surface of the land or ocean, and more than 1,300 strikes landed on Tonga’s main island of Tongatapu.

The lightning came in two categories. One type of lightning was caused by « dry charging, » in which ash, rocks and lava particles repeatedly collide in the air and swap negatively charged electrons. The second type of lightning was caused by « ice charging, » which occurs when the volcanic plume reaches heights where water can freeze and form ice particles that slam into each other.

Both of these processes lead to lightning strikes by causing electrons to build up on the undersides of the clouds; these negatively charged particles then leap to higher, positively charged regions of the clouds or to positively charged regions of the ground or sea below.

Source : space.com.

Panache émis par l’éruption du 15 janvier 2022 (Source: Tonga Services