Seminar by Thomas Pierron (LMD, IPSL) – « The Martian Dust Cycle: The Role of Extreme Local Winds and Surface Dust Reservoirs »

Dust plays a central role in the Martian climate, controlling much of its seasonal and interannual
variability and occasionally giving rise to regional and even global dust storms. Despite several
decades of observations, reproducing the Martian dust cycle realistically remains a major challenge
for climate models.
This seminar will present a new numerical model of the Martian dust cycle, based on Global
Climate Model simulations and incorporating, through parameterizations, several subgrid-scale
lifting processes that are poorly resolved by conventional models. Fast and computationally
efficient, this model makes it possible to simulate several centuries of Martian climate while
representing the coupling between dust lifting, transport, surface reservoirs, and radiative
feedbacks.
The simulations realistically reproduce the observed seasonal dust cycle, the interannual alternation
between years with and without global dust storms, and the observed seasonality of global dust
storms. They show that extreme local winds and the heterogeneous distribution of surface dust
reservoirs play a key role in controlling the Martian dust cycle.
These results provide new insights into the mechanisms responsible for global dust storms and open
new perspectives for Martian weather forecasting, as well as for the broader study of planetary
climates.

Le cycle de la poussière martienne : rôle des vents extrêmes locaux et des réservoirs de surface
La poussière joue un rôle central dans le climat martien, elle contrôle une grande partie de sa
variabilité saisonnière et interannuelle, et peut conduire certaines années à des tempêtes régionales,
voire globales. Malgré plusieurs décennies d’observations, reproduire de façon réaliste le cycle de
la poussière martienne reste un défi majeur pour les modèles climatiques.
Ce séminaire présentera un nouveau modèle numérique du cycle de la poussière martienne, fondé
sur des simulations de modèles de circulation générale et intégrant, sous forme paramétrée,
plusieurs processus de soulèvement sous-maille mal résolus par les modèles classiques. Rapide et
peu coûteux en calcul, ce modèle permet de simuler plusieurs siècles martiens tout en représentant
le couplage entre soulèvement, transport, réservoirs de surface et rétroactions radiatives de la
poussière.
Les simulations reproduisent de façon réaliste le cycle saisonnier observé, l’alternance interannuelle
entre années avec et sans tempête globale, ainsi que la saisonnalité des tempêtes globales. Elles
montrent que les vents extrêmes locaux et l’hétérogénéité des réservoirs de poussière en surface
jouent un rôle essentiel dans le contrôle du cycle de la poussière martienne.
Ces résultats apportent un nouvel éclairage sur les mécanismes à l’origine des tempêtes globales et
ouvrent des perspectives pour la prévision météorologique martienne, ainsi que pour l’étude plus
générale des climats planétaires.