Les précipitations sont chaotiques
Des chercheurs de l'université Â鶹Çø ont réfuté le mythe ancestral du caractère aléatoire des précipitations. Longtemps, les scientifiques ont pensé que la pluie et les flocons de neige tombaient de façon uniforme un peu partout sur toute une région; c'est en fait une théorie contestable qui est au cÅ“ur des techniques de prévisions météorologiques modernes. Autrefois, on croyait que les précipitations étaient identiques partout lorsqu'une tempête sévissait sur une région.
Selon Shaun Lovejoy, professeur de physique de l’Université Â鶹Çø et auteur principal de la recherche, « cette hypothèse est tout à fait incorrecte ». « Pendant une tempête, l'alternance des précipitations fortes et peu abondantes est facile à observer ». La partie de la recherche portant sur la pluie, publiée dans le Physical Review, démontre que des précipitations régulières et constantes n'existent dans aucune échelle observée. La pluie tombe plutôt en tourbillons et en remous, que l'on appelle « fractales » en mathématiques de la théorie du chaos.
Cette étude est la première du genre à établir définitivement que la pluie est couplée avec le vent de façon hiérarchique. Voilà une conclusion inédite qui pourrait améliorer considérablement les prévisions météorologiques horaires. Le professeur Lovejoy prévoit les mêmes résultats pour les données sur la neige, qui sont actuellement en cours d’analyse.
« L'hypothèse selon laquelle la pluie et la neige seraient influencées par le vent est peut-être aussi évidente que la rotation de la Terre autour du Soleil », avance M. Lovejoy. « Toutefois, cette hypothèse n’avait jamais été quantitativement documentée, surtout à l'échelle de la goutte ou du flocon ». Cette expérience historique a été effectuée sur le toit du Pavillon Rutherford de physique de l'Université Â鶹Çø, à Montréal. À l'aide de la stéréophotographie, technique qui permet de photographier simultanément un même lieu sous différents angles, l'équipe de recherche a conçu des modèles tridimensionnels de cubes servant à recueillir la pluie. Chaque goutte de pluie (jusqu'à 100 000 particules par photo) a ensuite été identifiée et cataloguée de façon précise afin de concevoir un modèle tridimensionnel.
À en croire le professeur Lovejoy, la tâche fut plutôt facile pour les grosses gouttes de pluie qui tombaient pendant des averses peu abondantes. Il fut cependant plus délicat d'identifier les milliers de petites gouttes, qui souvent mesurent moins d'un millimètre. L'équipe Lovejoy a consacré sept ans de recherche afin de réfuter la théorie selon laquelle les gouttes de pluie tomberaient de façon uniforme. Renseignements : lovejoy [at] physics.mcgill.ca (Shaun Lovejoy), 514-398-6537.