On sait que la proportion de nuages recouverts de glace dépend des particules de poussière présentes dans le nuage, qui servent de noyaux pour la formation des cristaux de glace. Cependant, cette relation n'a pas été clairement démontrée à partir d'un vaste ensemble de données. Dans une étude publiée le 31 juillet 2025, des chercheurs ont confirmé cette relation.35 années de données satellitaires ont démontré que la proportion de nuages couverts de glace (à savoir, fréquence glace-sommet des nuages/fréquence totale (ITF) in l'hémisphère nord entre −15° et −30°C est fortement corrélée à l'abondance des particules de poussière dans les nuages. Ceci est important pour la modélisation climatique car Le forçage radiatif et les précipitations des nuages seront influencés par le fait qu'ils soient surmontés d'une couche de nuages de glace ou d'eau.
Le mot « poussière » évoque un sentiment d'inconfort et de gêne, à juste titre car la poussière provenant de sources naturelles et d'activités humaines (telles que la construction, les procédés industriels et la circulation des véhicules) contribue à la pollution atmosphérique, source de particules fines et néfaste pour la santé respiratoire et cardiovasculaire. Dans les régions arides et semi-arides, les tempêtes de sable et de poussière rejettent dans l'air de grandes quantités de particules de poussière minérale. La pollution atmosphérique qui en résulte a des répercussions sur la santé publique, l'environnement et le bilan radiatif.
Les poussières minérales en suspension dans l'air jouent également un rôle important dans le système climatique. Elles absorbent et diffusent le rayonnement solaire et thermique, affectant ainsi directement le bilan énergétique du système terrestre. Toute variation de la charge atmosphérique en poussières minérales modifie le bilan radiatif d'une région (c'est-à-dire la variation nette du flux de rayonnement due à la poussière ou au forçage radiatif de la poussière). Les particules en suspension dans l'air, jusqu'à une taille de 0.2 μm, favorisent également la formation de gouttelettes nuageuses lorsque la vapeur d'eau se condense sur elles. Appelées noyaux de condensation nuageuse (NCN), ces particules servent de base aux gouttelettes nuageuses et sont essentielles à leur initiation et au développement des nuages et de la pluie. Elles affectent indirectement le système climatique terrestre, notamment le forçage radiatif. Les variations de concentration de particules en suspension dans l'air agissant comme NCN ont des impacts significatifs sur les propriétés des nuages, le forçage radiatif et le climat.
Les types de nuages et moifréquence ce/totale (ITF)
Les nuages peuvent être de trois types, selon qu'ils sont principalement composés de cristaux de glace ou de gouttelettes d'eau liquide. Les nuages de glace sont composés de cristaux de glace formés par nucléation autour de particules de nucléation de glace (NPC), comme la poussière minérale. Ils se forment généralement à haute altitude, où règnent des températures négatives. Les nuages d'eau, quant à eux, sont principalement composés de gouttelettes d'eau liquide et se forment lorsque la vapeur d'eau de l'atmosphère se refroidit et se condense en gouttelettes d'eau liquide autour de noyaux de condensation nuageuse (NCN), comme la poussière ou les particules de sel. Les nuages mixtes contiennent à la fois des cristaux de glace et des gouttelettes d'eau surfondues. Ce processus, lorsque des gouttelettes d'eau surfondues gèlent sur des cristaux de glace ou d'autres particules de glace, provoquant une augmentation significative de leur masse et de leur densité, est appelé givrage. Le givrage est principalement observé dans les nuages mixtes à des températures comprises entre -5 °C et -25 °C, aux endroits où les gouttelettes d'eau surfondues gèlent en entrant en collision avec des cristaux de glace. La fréquence glace/totale (FTI) est la proportion de nuages de glace par rapport au nombre total de nuages observés au sommet des nuages.
Les processus impliqués dans les effets de la poussière minérale sur le système climatique sont bien compris, mais les chercheurs ont dû résoudre au moins deux problèmes.
Premièrement, l'estimation des effets directs et indirects des poussières minérales sur le climat à l'échelle mondiale était incertaine. La mission EMIT (Earth Surface Mineral Dust Source Investigation) de la NASA, installée à bord de l'ISS, s'attaque à ce problème en cartographiant la composition des poussières minérales des régions arides de la Terre et en fournissant un ensemble de données mondiales pour la modélisation climatique. Elle a franchi une étape importante le 27 juillet 2022 en fournissant sa première image de la Terre. L'année dernière, en 2024, elle est entrée dans une phase de mission prolongée au moins jusqu'en 2026.
Deuxièmement, s'il est connu depuis longtemps que la proportion de nuages couverts de glace dépend des particules de poussière présentes dans le nuage, qui servent de noyaux à la formation des cristaux de glace, cette corrélation n'a toutefois pas été clairement démontrée à l'aide d'un vaste ensemble de données. Dans une étude publiée le 31 juillet 2025, des chercheurs ont confirmé cette relation à l'aide de 35 années de données satellitaires. Ils ont montré que la proportion de nuages couverts de glace (c'est-à-dire la fréquence glace-totale au sommet des nuages ou ITF) dans l'hémisphère Nord entre −15 °C et −30 °C est fortement corrélée à l'abondance de particules de poussière dans les nuages. Ceci est important pour la modélisation climatique, car le forçage radiatif et les précipitations des nuages seront influencés par le fait qu'ils soient surmontés d'une couche nuageuse de glace ou d'eau.
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(Reconnaissance: Dr Sachchidanand Singh, scientifique en chef, CSIR-NPL, Inde pour ses précieuses contributions sur le sujet et l'édition)
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Références:
- Villanueva D., et al. 2025. La congélation des gouttelettes entraînées par la poussière explique la phase de sommet des nuages dans les régions extratropicales du nord. SCIENCE. 31 juillet 2025. Vol. 389, numéro 6759, p. 521-525. DOI : https://doi.org/10.1126/science.adt5354
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Article connexe
- Effets climatiques des poussières minérales atmosphériques : la mission EMIT franchit une étape importante (1er août 2022).
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 in the Northern Hemisphere between −15° and −30°C strongly correlates with the abundance of dust particles in the clouds. This is important for climate modelling because radiative forcing and precipitation of the clouds will be influenced by whether they are topped by a ice or water cloud layer.){kind=link}