Résumé de l'étude
La surveillance continue du champ électrique atmosphérique en divers endroits du monde est essentielle pour comprendre le Circuit Électrique Global (GEC), le système planétaire de courants électriques alimenté par les orages et les nuages électrifiés à travers le globe. Malgré l'importance d'élargir le réseau mondial d'observation, peu de stations de mesure à long terme existent dans les régions tropicales et arides d'Amérique du Sud. Cette étude présente la première analyse complète du gradient de potentiel atmosphérique (PG) enregistré dans une station à Ica, au Pérou, comblant ainsi une lacune observationnelle importante.
Les mesures ont été collectées en continu de mars 2018 à décembre 2022 à l'aide d'un moulin à champ électrique Boltek EFM-100 installé au centre de recherche CIEASEST de l'Universidad Nacional San Luis Gonzaga. Ica est située sur la côte centre-sud du Pérou à 406 mètres d'altitude, dans un environnement désertique hyper-aride entouré de chaînes de montagnes, de dunes de sable et du vaste désert des Pampas. Le climat est chaud et sec, avec des précipitations minimales et une forte activité éolienne, des conditions qui rendent ce site particulièrement intéressant pour étudier l'interaction entre le transport de poussière, la circulation de brise marine et le champ électrique atmosphérique.
Un résultat central est l'identification d'un seuil critique de vitesse de vent de 3,5 m/s. En dessous de ce seuil, le PG se comporte de manière compatible avec des conditions de beau temps adaptées à l'étude du circuit global. Au-dessus, le champ électrique présente des perturbations significatives causées par le soulèvement et le transport de particules de poussière et de sable par le vent. L'étude distingue deux régimes de vent dominants à la station : les vents forts du nord-ouest associés à la circulation de brise marine, et les vents forts du sud-sud-est liés aux tempêtes de poussière Paracas, le phénomène régional qui réduit périodiquement la visibilité et dépose de grandes quantités de sable et de poussière dans la vallée d'Ica.
La recherche établit également la courbe diurne caractéristique du PG (courbe standard) pour les conditions de beau temps à cette station tropicale aride et examine sa variabilité mensuelle, saisonnière et annuelle. L'analyse spectrale en ondelettes révèle des périodicités de 1 jour, environ 188 jours et 360 jours, correspondant aux cycles diurnes, semestriels et annuels. Une période intense d'environ 45 jours observée entre janvier et mars 2018 est associée à l'un des événements les plus puissants de l'Oscillation de Madden-Julian enregistrés à l'échelle mondiale. Ces résultats fournissent une base de référence complète pour les futures études sur l'électricité atmosphérique dans les régions côtières arides et contribuent au réseau mondial croissant de sites de mesure du PG.
Comment citer ce travail :
Romero, R., et al., Variation of the atmospheric potential gradient at a tropical station in South America (Ica, Peru): first results. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 256, 106198 (2024). DOI: 10.1016/j.jastp.2024.106198