Actualités météorologiques

Mercredi 14 avril 2010, l'éruption du volcan islandais sous le glacier de l'Eyjafjallajökull (informations supplémentaires) s'est intensifiée. Les cendres ont été projetées jusqu'à plusieurs kilomètres de hauteur dans l'atmosphère et ont entravé la circulation aérienne sur une grande partie du nord-ouest de l'Europe.
L'article fait ressortir les conditions météorologiques au cours de l'éruption volcanique et décrit les conditions de déplacement à grande échelle du nuage de cendres.

Mercredi après-midi, un volcan est entré en éruption au sud de l'Islande. Les vents d'ouest en altitude étaient très forts en raison de la présence d'un jet-stream. Entre l'Islande et la Norvège, les vents en altitude s'orientèrent au nord-ouest et poussèrent par conséquent le nuage de cendres vers l'Angleterre, la mer du Nord, le sud de la Norvège et de la Suède, le Danemark et la mer Baltique. Vendredi, ce nuage de cendres s'est étendu vers la Pologne, la moitié nord de l'Allemagne et la Belgique (voir image satellite Meteosat (RGB Dust), figures 1 à 6).

Au sud de cette zone de vent d'ouest, un anticyclone s'étend de l'Atlantique Nord à l'Allemagne en passant par l'Angleterre. Là, les vents sont faibles et sont de secteur nord-ouest à nord-est. Samedi, la cellule anticyclonique s'étend jusque vers l'Autriche. La Suisse reste sous l'influence d'un faible courant d'est. Pour cette raison, les cendres se dirigent lentement vers le sud. On peut également s'attendre à ce que la concentration de cendres dans l'air diminue. En outre, comme le temps reste sec, ces particules ne seront pas nettoyées par la pluie (voir figure 8, carte en altitude du 16 avril à 12 UTC).

La carte de dispersion établie par le service météorologique britannique montre que la partie méridionale du nuage de cendres atteindra la région alpine dans la nuit de vendredi à samedi. Au cours de la journée de samedi, elle s'étendra lentement vers le sud. Cependant, on n'a aucune information sur la concentration de cendres dans l'atmosphère (voir figure 9, carte du UK Metoffice).

Des informations sur la fermeture du ciel aérien suisse sont disponibles sur le site de l'office fédéral de l'aviation civil.

La figure 7 montre une image composite poussière de la NASA (NASA-MODIS) et d'EUMETSAT du 15 avril 2010 à 1330 UTC. Le nuage de cendres s'étend de la pointe sud-est de l'Islande à la pointe nord de l'Ecosse en passant par les îles Féroé.

A partir de minuit (heure locale), les effets de l’éruption du volcan islandais sous le glacier de l’Eyjafjallajökull ont été mesurés entre 6'000 et 6'500 mètres d’altitude au-dessus du Plateau suisse. Cette couche de poussières volcaniques est peu à peu descendue au cours de la nuit pour atteindre à 8 heures une altitude située entre 3'600 et 4'400 mètres au-dessus de la station aérologique de Payerne. En cours de journée, cette couche s'est abaissée jusqu'à une altitude de 2500 mètres au-dessus du Plateau. Son épaisseur est de l'ordre de 500 mètres. En revanche, la concentration de cendres semble plus importante.

Ces mesures sont obtenues à partir du système MétéoSuisse/EPFL LIDAR de Payerne. Elles montrent que l’intensité de ce panache a augmenté au cours de la nuit par un facteur trois. La figure illustre la série temporelle des profils de poussières volcaniques au-dessus de Payerne, en heure UTC (heure locale - 2 heures) : on y distingue le nuage volcanique qui apparaît à 6'500 m au-dessus du sol à 22 UTC. Ensuite, il descend régulièrement tout en augmentant d’intensité au cours de la nuit. A 06 UTC, le nuage se trouve entre 3'600 et 4'400 mètres au-dessus du sol. En cours de journée, le nuage de cendres s'abaisse progressivement. Ce suivi temporel confirme en outre le caractère excessivement stratiforme du nuage : que ce soit en-dessous ou en-dessus des altitudes mentionnées, aucune trace de poussières volcaniques n’est mesurée actuellement par le LIDAR MétéoSuisse.

Malgré une augmentation des concentrations (d'un facteur 5 du début à la fin des mesures), la couche de cendres s'est graduellement abaissée. Les mesures montrent une épaisseur assez concentrée de l'ordre de 500 mètres vers la fin de la journée du 17 avril. Vers 09 UTC, le nuage qui apparaît brièvement vers 8000 mètres d'altitude est difficile à classer. Il n'est pas exclu qu'il s'agisse également d'un autre nuage de cendres.

La couche rouge et jaune du sol à environ 1800 m représente la masse d'air stable sur le Plateau suisse. Par chance, le stratus était absent à Payerne pendant les mesures, sinon elles n'auraient pas pu être correctement faites.

Dans la nuit du samedi au dimanche, les concentrations de particules au-dessus de la Suisse semblent se réduire. C'est ce que montrent les mesures du LIDAR à Payerne. Après un abaissement samedi après-midi, la couche de particules s'est amincie progressivement samedi soir et s'est concentrée à une altitude comprise entre 2000 et 2400 mètres. Dimanche matin, les mesures du LIDAR ne permettent plus d'avoir une explication claire. En effet, la couche limite du sol  a augmenté jusqu'à une altitude de 2000 mètres. Il est possible que le nuage de cendres s'est mélangé avec la couche limite, d'où l'augmentation de l'altitude de cette couche. En outre, le LIDAR mesure également des formations nuageuses autres que des nuages de cendres.

Il convient de noter que les déclarations issues des mesures ne sont valables que pour la région de Payerne et ne sont pas forcément représentatives pour l'ensemble de la Suisse. Avec ces mesures, on ne peut pas tirer des conclusions directes sur la fermeture actuelle de l'espace aérien suisse.

Les cendres volcaniques se composent de roches abrasives, de petits fragments de lave et de cristaux. Lorsque les cendres volcaniques s'élèvent jusqu'à des altitudes conséquentes, elles constituent un grand danger pour l'aéronautique.
Lorsqu'un avion traverse le nuage de cendres, celles-ci peuvent endommager les vitres, la peinture et surtout les réacteurs : en passant dans le réacteur, la cendre est portée à très haute température et finit par bloquer la turbine. Des particules de cendres peuvent également recouvrir les capteurs de vitesse de l'avion et perturber les communications radio.

Des éruptions volcaniques explosives peuvent influencer le climat de la Terre plus ou moins durablement. L'éruption du Tambora en Indonésie en 1815 a été très probablement responsable de la fameuse année sans été en 1816. Une période estivale anormalement froide dans l'hémisphère nord et aussi en Suisse a conduit à de très mauvaises récoltes ce qui a entraîné une période de famine.

Les gigantesques nuages de cendres suite à de fortes éruptions volcaniques donnent souvent lieu à un obscurcissement de l'atmosphère ce qui provoque un refroidissement qui dure un certain temps, car il y a tout simplement moins de rayonnement solaire qui atteint la Terre.

Les cendres ne restent pas très longtemps en suspension dans l'atmosphère. Dans le cas actuel du volcan islandais, les nuages de cendres de sont pas montés très haut dans l'atmosphère. Avec une hauteur de 6 à 7 km (selon les dernières informations), ils se déplacent au sein de la troposphère, c'est-à-dire la couche où la météorologie joue un grand rôle. Les cendres sont alors lavées par la pluie assez rapidement.

Aujourd'hui, les experts estiment que ce ne sont pas les cendres volcaniques qui entraînent un refroidissement, mais le dioxyde de soufre éjecté par le volcan en éruption. Pour être efficace, le dioxyde de soufre doit atteindre la stratosphère, située généralement à plus de 10 km d'altitude. Cela ne se produit qu'avec de très fortes éruptions volcaniques. Les aérosols de dioxyde de soufre sulfatés persistent de manière extrêmement stable pendant des mois, voire des années dans la stratosphère. En raison des aérosols sulfatés, la réflexion du rayonnement solaire est amplifiée. Cela signifie que moins de rayonnement solaire atteint la surface terrestre.

Ce processus a pu être examiné avec des données satellitaires au cours des quelques récentes éruptions volcaniques. Lors de l'éruption du mont Pinatubo aux Philippines en septembre 1991, environ 20 millions de tonnes de dioxyde de soufre ont atteint la stratosphère. Cette éruption a entraîné un refroidissement global temporaire de 0.5 degré. L'effet de refroidissement est plus efficace lorsque les fortes éruptions volcaniques se situent dans la région équatoriale. En raison de la circulation atmosphérique dans la zone tropicale, le dioxyde de soufre se réparti de manière optimale sur l'ensemble de la Terre.