L’atmosphère terrestre est un milieu chaotique au sein duquel de nombreux phénomènes physiques dynamiques prennent place. Les géophysiciens ont recours à la mécanique des fluides pour la décrire et l’étudier. Si des phénomènes comme les flux, les cisaillements ou les vortex sont couramment observés dans l’atmosphère, certains sont, au contraire, plutôt rares. C’est notamment le cas des ondes de gravité atmosphériques, qu’un satellite météorologique japonais a eu la chance d’observer au-dessus de l’Australie occidentale.
L’atmosphère est fluide. Cela signifie qu’elle est soumise à la dynamique des fluides, tels que l’écoulement, les courants, ainsi que les ondes de gravité atmosphériques. Grâce aux satellites météorologiques, les géophysiciens ont pu observer certaines de ces ondes, qui ont déferlé sur l’Australie occidentale la semaine dernière.
À ne pas confondre avec les ondes gravitationnelles, qui sont des perturbations de la courbure de l’espace-temps créées par une accélération d’objets massifs. Les ondes de gravité, également appelées ondes de flottabilité, sont un phénomène physique dans lequel des ondes sont générées dans un milieu fluide quelconque, telles que les ondulations dans une marre.
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Collision entre masses d’air de densité différente : une source d’ondes de gravité atmosphériques
Elles ont également lieu dans les gaz, comme notre atmosphère, et sont appelées ondes de gravité, car la gravité est la force qui rétablit l’équilibre du milieu. Dans l’atmosphère, elles sont généralement créées par des obstacles à la circulation de l’air, telles que les chaînes de montagnes (sur Vénus, cela engendre d’énormes vagues atmosphériques), et par des collisions entre des masses d’air de températures différentes. C’est ce dernier phénomène qui a provoqué les ondes sur l’Australie occidentale.
A longer animation highlighting the atmospheric gravity waves. Waves cause the air to rise and sink, cooling and warming its water vapour and making upper water vapour temperature an effective means of visualisation. In some cases, cloud forms on the crests. pic.twitter.com/af6kfO2U9Q
— Andrew Miskelly (@andrewmiskelly) October 22, 2019
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« Il y a eu un gros orage sur le nord-ouest de l’Australie, et la perturbation dans ce cas, a été l’air froid descendant qui s’est réchauffé près de la surface » explique le météorologue Adam Morgan, du Bureau australien de météorologie. « La différence de densité à cet endroit provoque la perturbation, puis l’onde de gravité peut se déplacer à mesure que l’air froid se propage. La perturbation existera jusqu’à ce que tout se rééquilibre, c’est pourquoi elles peuvent parcourir un long chemin ».
D’après les images du satellite météorologique japonais Himawari-8 du lundi 21 octobre, l’on peut voir les vagues se déplacer vers l’extérieur au sein des nuages, à travers l’océan Indien, depuis le nord-ouest de l’Australie.
Sans ces nuages et la sensibilité des satellites, il serait impossible de voir ces ondes se matérialiser. Dans la cavité laissée derrière les ondes, on peut également voir de la poussière se répandre dans l’océan Indien depuis la région désertique de Pilbara, en Australie occidentale, où les vents générés par l’orage ont provoqué une tempête de poussière colossale.