Qu’est-ce qu’une Tempête de sable et de poussière | SPRINTARS pour la prévision des tempêtes de sable | Vidéo prévision de TSP | Quantité mensuelle/annuelle de dépôt des TSP | Liens connexes
Qu’est-ce qu’une Tempête de sable et de poussière
Photo par l’Organisation mondiale de la météorologie
Informations de base
Une tempête de sable et de poussière (TSP) est un phénomène météorologique courant dans les régions arides et semi-arides. Il est habituellement causé par les orages – ou les forts gradients de pression associés aux cyclones – qui augmentent la vitesse du vent sur une vaste zone. Le vent fort soulève de grandes quantités de sable et de poussière des sols vierges et secs dans l’atmosphère, les transportant sur des centaines à milliers de kilomètres.
Environ 40% des aérosols dans la troposphère (la plus basse couche de l’atmosphère de la terre) sont composés de particules de poussière provenant de l’érosion éolienne. Les principales sources de ces poussières minérales sont les régions arides de l’Afrique du Nord, de la Péninsule arabique, de l’Asie centrale et de la Chine. Comparativement, l’Australie, l’Amérique et l’Afrique du Sud font des contributions mineures mais significatives de particules de poussière dans la troposphère. Les estimations mondiales des émissions de poussière ; principalement issues des modèles de simulation, varient entre 1 à 3 giga tonnes par an.
Une fois libérées de la surface, les particules de poussière sont soulevées vers des niveaux plus élevés dans la troposphère par un turbulent mélange et des courants ascendants de convection. Elles peuvent alors être transportées par les vents pendant un moment, selon leur taille et les conditions météorologiques, avant d’être ramenées à la surface. Etant donné que les particules de plus grande taille sédimentent plus rapidement que les plus petites, il y a un changement vers de plus petites particules durant le transport. La poussière est aussi balayée de l’atmosphère par les précipitations. La durée de vie moyenne des particules de poussière varie de quelques heures pour les particules ayant un diamètre supérieur à 10 μm, à plus de 10 jours pour les plus fines ou celles sub-micrométriques.
Impacts sur la Santé humaine
Photo by Jo Harrison/ Oxfam
La poussière de l’air présente de sérieux risques pour la santé humaine, et la taille des particules de poussière est un déterminant clé du risque potentiel. Les particules dépassant 10 μm ne sont pas respirables, ainsi elles ne peuvent qu’endommager les organes externes, causant des irritations cutanées et oculaires, la conjonctivite et augmentent la susceptibilité à l’infection oculaire. Les particules inhalables, ou celles inférieures à 10 μm, souvent piégées dans le nez, la bouche et la voie respiratoire supérieure, peuvent ainsi être associées aux troubles respiratoires tels que asthme, trachéite, pneumonie, rhinite allergique et silicose. Cependant, les particules plus fines peuvent pénétrer la voie respiratoire inférieure et entrer dans la circulation sanguine, où elles peuvent affecter tous les organes internes et être responsables de troubles cardiovasculaires. Un modèle mondial d’évaluation a estimé en 2014 que l’exposition aux particules de poussière ont causé environ 400 000 décès prématurés par maladie cardio-pulmonaire parmi la population âgée de plus de 30 ans.
Certaines maladies infectieuses peuvent se transmettre par la poussière. La méningite à méningocoque, une infection bactérienne de la fine couche de tissu qui entoure le cerveau et la moelle épinière, peut causer une lésion cérébrale et si elle n’est pas traitée, causer la mort dans 50% des cas. Des épidémies surviennent à travers le monde, pourtant le taux le plus élevé est enregistré dans la “ceinture de la méningite”, une partie de l’Afrique subsaharienne avec une population estimée à 300 millions. Ces épidémies ont un caractère saisonnier et plusieurs études ont fait le lien entre les conditions environnementales, telles que la faible humidité et les conditions poussiéreuses et le temps et le lieu d’infection. Des chercheurs croient que l’inhalation de particules de poussière dans un climat chaud et sec peut endommager le nez et la muqueuse de la gorge, créant des conditions favorables pour une infection bactérienne. De plus, les oxydes de fer incrustés dans les particules de poussière peuvent augmenter le risque d’infection.
(Source: Organisation mondiale de la météorologie)
SPRINTARS pour la prévision des TSP
SPRINTARS※ (Modèle Spectral de Transport des Rayonnements pour les Espèces Aérosols) est un modèle numérique pour simuler les effets des aérosols atmosphériques sur le système climatique et les conditions de la pollution atmosphérique à l’échelle mondiale.
SPRINTARS a été principalement élaboré par la Section Science des Changements Climatiques de l’Institut de Recherche en Mécanique Appliquée de l’Université de Kyushu. Il traite les principaux aérosols troposphériques à la fois de sources naturelles et anthropogéniques (charbon noir, matière organique, sulfate, poussière du sol et le sel de mer). Il est catégorisé parmi les SPM, PM10 et PM2.5. SPRINTARS calcule les processus de transport des aérosols (émission, advection, diffusion, dépôt humide, dépôt sec et tassement gravitationnel). L’interaction aérosol-rayonnement (qui constitue la dispersion et l’absorption de rayonnement solaire et thermique par les aérosols) et l’interaction aérosol-nuage (l’action des aérosols comme noyaux de condensation des nuages et de la glace) sont inclus dans le calcul. SPRINTARS est basé sur un modèle général de circulation atmosphère-océan, MIROC, développé par l’ Institut de Recherche Atmosphérique et Océanique (Division de la Recherche sur le Système Climatique), Université de Tokyo, Institut National des Etudes Environnementales, et Agence Japonaise pour la Science et la Technologie Marine-Terrestre, et il est aussi intégré au modèle mondial de résolution cloud, NICAM.
(Source: Equipe de développeur SPRINTARS)
※Note：Le site web de SPRINTARS fournit des informations à titre d’essai pour diffuser les résultats de la recherche menée par l’équipe de développeur et obtenir des feedback et recommandations pour améliorer la précision de la simulation. Sachant que ce n’est pas à but commercial, l’équipe de développeur SPRINTARS ne sera pas responsable de tout évènement qui peut survenir du fait de l’utilisation des informations figurant sur ledit site web.
Prévisions TSP (Film)
(Source: Equipe de développeur SPRINTARS)
La vidéo ci-dessus est la prévision de poussière de sol en Afrique du nord sur la base des simulations avec SPRINTARS. Ça a été fait par la concentration de masse moyenne escomptée de poussière de sol à proximité de la surface à environ 200 m, et sa résolution horizontale est d’environ 35 km.
Il indique les zones où la concentration de masse moyenne de poussière de sol sera supérieure à 150 μg/m3, dépassant la limite définie par l’OMS.
Les Directives de l’OMS sur la Qualité de l’Air (AQG) donne des lignes directrices sur les seuils limites pour les principaux polluants atmosphériques qui comportent des risques pour la santé, et donne une référence pour la définition des cibles en matière de pollution atmosphérique au niveau régional et national, en vue d’améliorer la qualité de l’air. Les directives donnent les niveaux d’exposition recommandés pour les matières particulaires (PM10 et PM2.5) et une série de cibles intermédiaires, en vue d’encourager une amélioration progressive de la qualité de l’air.
Selon les Directives, une concentration PM10 de 150 µg/m3 est attendue pour traduire en réalité approximativement l’augmentation de 5% du taux de mortalité journalière, un impact qui pourrait être une préoccupation significative et une pour laquelle des mesures de mitigation immédiate devraient être recommandées.
Les directives de l’OMS sur la qualité de l’air et les cibles intermédiaires pour les matières particulaires: Concentrations en 24-heures
| PM10 (μg/m3) | PM2.5 (μg/m3) | Base pour le niveau choisi | |
|---|---|---|---|
| Cible intérimaire -1 (IT-1) |
150 | 75 | Sur la base des coefficients de risque d’études menées par plusieurs centres et méta-analyses (environ 5% d’augmentation de la mortalité à court terme sur la valeur DQA) |
| Cible intérimaire -2 (IT-2) |
100 | 50 | Sur la base des coefficients de risque d’études menées par plusieurs centres et méta-analyses (environ 2,5% d’augmentation de la mortalité à court terme sur la valeur DQA) |
| Cible intérimaire -3 (IT-3) |
75 | 37.5 | Sur la base des coefficients de risque d’études menées par plusieurs centres et méta-analyses (environ 1,2% d’augmentation de la mortalité à court terme sur la valeur DQA) |
| Directives sur la Qualité de l’Air (DQA) | 50 | 25 | Sur la base de la relation entre 24 h et les niveaux annuels de PM |
99ème centile (3 jours/an).
* Pour les besoins de la gestion. Sur la base des valeurs moyennes annuelles des directives : chiffre précis à déterminer en fonction de la fréquence locale de distribution des moyens journaliers. La répartition de fréquence du PM2.5 journalier ou les valeurs PM10 habituelles avoisinent une distribution log-normale.
Avec l’utilisation de SPRINTARS, il est possible d’établir un suivi efficace et un système d’alerte précoce pour le TPS au niveau régional et communautaire et aussi identifier les mesures permettant de gérer la génération de poussière de sable dans les zones à risques qui ont besoin de prioriser l’intervention préventive sur le terrain.
Dépôt des Quantités Mensuelles/Annuelles de TSP
Les images ci-dessous indiquent les quantités mensuelles et annuelles de matières particulaires déposées en Afrique du nord. Ces informations peuvent être utilisées pour élaborer des plans de construction et d’entretien des infrastructures, des plans logistiques pour les cargos, et les plans directeurs de développement nationaux ou régionaux.
Dépôt mensuel de matières particulaires en juin 2019 |
Dépôt annuel de matières particulaires en 2018 |
The pictures of other months and years are available below.
- Dépôt mensuel de matières particulaires depuis janvier 2012
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- Dépôt annuel de matières particulaires depuis 2012
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Liens connexes
Organisation Mondiale de la Santé (WHO), Pollution atmosphérique : https://www.who.int/airpollution/en/
・CCNUCC Tempêtes de Sable et de Poussière：https://www.unccd.int/actions/sand-and-dust-storms
・WMO Tempêtes de Sable et de Poussière：https://public.wmo.int/en/our-mandate/focus-areas/environment/SDS
・SPRINTARS：https://sprintars.riam.kyushu-u.ac.jp/indexe.html
