Prouvant une fois de plus que la nature ne prête aucune attention aux divisions universitaires, deux scientifiques de l'UCLA et de l'institut technique de Santa Fe viennent d'approfondir l'étude du profil des précipitations et la dynamique atmosphérique en utilisant des techniques initialement développées pour les matériaux magnétiques.
Selon ces chercheurs, les pluies tropicales intenses peuvent être décrites à l'aide des mêmes mathématiques que celles utilisées pour décrire les transitions entre les états non magnétisés et magnétisés d'un barreau de fer.
Les précipitations tropicales et le magnétisme sont décrits
par les mathématiques de la "criticité auto organisée"
Pour illustrer le principe, expliquent les deux scientifiques, imaginez le ruissellement de grains sur un monticule stable de riz. L'ajout d'un grain supplémentaire isolé ne provoque en général aucune réaction, le tas devenant simplement un peu plus haut. Mais, alors que les côtés de la pile deviennent plus escarpés, il arrive un moment où l'équilibre devient si précaire que la chute d'un seul grain peut déclencher une avalanche, parfois même une avalanche catastrophique. A ce point précis du phénomène de "criticité auto organisée", une minuscule perturbation peut générer une réaction énorme.
Il en est de même avec une barre aimantée de fer à l'approche d'une certaine température critique. A basse température, les perturbations n'ont pas beaucoup d'effet. Une fois les atomes de fer dans la barre orientés dans le même sens, ils le restent ; la barre est "magnétisée" de manière permanente. Mais, alors que la température augmente, les atomes de fer vibrent de plus en plus violemment. Les effets de ces vibrations commencent à perturber les forces qui maintiennent l'orientation des atomes. A la température critique, l'équilibre est devenu si périlleux que la plus légère fluctuation peut faire commuter l'aimant tout entier entre le nord et le sud. Là encore donc, une perturbation minime peut produire une réaction énorme.
Et il en est également de même avec les précipitations au-dessus des océans tropicaux, expliquent les scientifiques, qui ont basé leurs travaux sur des données satellites de télédétection. Selon eux, la teneur en vapeur d'eau de l'atmosphère a tendance à se rapprocher d'un point critique où la probabilité de chute de pluie augmente considérablement. Le système atteint un stade où il est juste sur le point de pleuvoir ; et cette situation est très sensible. La plus petite augmentation en vapeur d'eau peut occasionner dès lors des chutes de pluies torrentielles.
A court terme, cette étude pourrait être utilisée pour élaborer des modèles climatiques plus précis, qui actuellement ont des difficultés à représenter fidèlement les précipitations. Il est bien connu que l'augmentation de la teneur en vapeur d'eau dans l'atmosphère conduit presque toujours à des chutes de pluies, remarquent les chercheurs, mais selon eux, ces nouveaux travaux décrivent plus précisément les transitions qui surviennent et permettront de les incorporer dans les modèles atmosphériques.