cyclone

* * bonne année 2022* *

I- les cyclones :

I-1 Naissance et évolution des cyclones :

Comment se forme un cyclone ? La formation des cyclones tropicaux est encore mal connue et diverses théories plus ou moins satisfaisantes ont été proposées. Dans les années 1970, Depperman, grand spécialiste des cyclones d'Extrême-Orient, a montré que les cyclones ont essentiellement une origine frontale et apparaissent au point de rencontre du front intertropical et d'un front froid d'alizé ou à l'extrémité d'un front d'alizé.

L'arrivée d'air froid sur des mers chaudes, dans une région où la composante horizontale de l'accélération de Coriolis n'est pas nulle, paraît essentielle. Cet air froid supprime l'inversion d'alizé et provoque la condensation de l'eau évaporée libérant ainsi l'énergie (chaleur latente de condensation) nécessaire à la formation du cyclone. La preuve de l'importance de l'évaporation comme source énergétique est évidente lorsqu'on observe l'évolution de l'intensité d'un cyclone le long de sa trajectoire et la manière très différente dont il évolue sur la mer et sur les terres.

Les cyclones se forment exclusivement au-dessus de la mer; ils se désagrègent assez rapidement sur terre; ils se reforment fréquemment lorsqu'ils retrouvent la mer après avoir traversé une île ou frôlé un continent sur lequel ils peuvent stagner quelques heures.

Les cyclones tropicaux se forment essentiellement aux environs de 10° de latitude et se déplacent en bordure des anticyclones subtropicaux. Leur trajectoire est, en moyenne, parabolique mais les trajectoires individuelles présentent souvent des points de rebroussement, des boucles, des états quasi-stationnaires, des variations d'intensité et de vitesse, etc. 

Si un cyclone peut parcourir 2000 km en une semaine, il peut également stationner au-dessus d'une région durant 24 heures, ne se déplaçant qu'à 5 km/h par exemple tout en perdant de son intensité. Il va sans dire que plus un cyclone est vaste et stagne au-dessus d'une région, plus les dommages seront importants et le risque de mortalité élevé si tous les habitants n'ont pas été évacués. C'est notamment ce qui s'est produit fin octobre 2005, lorsque le cyclone Wilma mesurant 800 km de diamètre menaça le Yucatan au Mexique durant plusieurs jours.

En général lorsqu'un cyclone de catégorie F4 ou F5 touche une côte, il provoque une hausse des flots (mer, lac, etc) qui peut atteindre 5 mètres en moyenne. Rien n'y résiste généralement, à moins de construire de véritables barrages sur plusieurs centaines de kilomètres autour des zones à risque. En quelques jours, les dégâts peuvent se chiffrer en milliards de dollars. 

Remarquons que l'océan Atlantique Sud n'est pas touché par les cyclones; nous avons vu à propos de la météorologie tropicale que sous l'influence des masses d'air froid, le front intertropical demeure constamment au Nord de l'équateur.

 Le trajet réel de Katrina du 23 au 31 août 2005
. Source : Unisys Weather

Couleur du tronçon	Catégorie
Vert	TD
Jaune	TS
Rouge	H1
Rose	H2
Violet	H3
Mauve	H4
Blanc	H5

 

 

Le bilan humain est très lourd : 1 075 morts, dont 799 pour la Louisiane, 219 pour le Mississippi et 19 en Floride. Source : Libération du 11/09/05

Le cyclone Katrina est la catastrophe naturelle la plus chère de l'histoire de l'assurance : il aurait causé 125 milliards de dégâts dont uns cinquantaine à la charge des assurances.

Source : Le Monde du 14/09/05

4 nov. 98

13:20 UTC

NOAA-15

TS

75

1+2+4

* vent maximum soutenu pendant une minute, appelé sur les documents américains (Maximum) Sustained Wind ou (M)SW.

I-2 Classification des cyclones :

→ L’Organisation météorologique mondiale a défini trois classes de perturbation tropicale en fonction de la vitesse du vent :

- Si le vent ne dépasse pas 63 km/h, on parle de dépression tropicale. Elle est numérotée, la première de l'année portant le N° 1. Les vents étant relativement faibles, inférieurs ou égaux à force 7 Beaufort, les risques sont essentiellement dus aux pluies fortes, voire intenses.

- Si les vents sont compris entre 63 et 117 km/h, on parle de tempête tropicale (TS). On lui donne un prénom facile à mémoriser (idem pour les ouragans), ce qui permet de pouvoir communiquer avec des millions de personnes menacées et d’éviter toute confusion avec d’autres tempêtes ou ouragans présents dans la région.. En plus des pluies diluviennes, les vents, compris entre force 8 et 11 Beaufort, commencent à faire des dégâts dans la végétation fragile (bananeraies) ; la mer devient grosse et dangereuse.
- Si les vents dépassent le seuil de 117 km/h, c'est un cyclone ou ouragan (H1 à 5). Pour distinguer l'ampleur des dégâts occasionnés par ces vents, on utilise la classification de Saffir-Simpson (l'échelle de référence). Elle comprend cinq catégories selon la force des vents maximums générés. Les ouragans majeurs de catégorie 3 à 5 sont redoutables par les vents violents et la mer déchaînée qu'ils engendrent.

I-3 Échelle de Saffir-Simpson

	Catégorie	Pression en hPa	Vitesse des vents	Vague de tempête	Effets et exemples
TD	dépression tropicale (tropicale dépression)	---	vents < à 63 Km/h	---	pluies importantes
TS	tempête tropicale (tropical Storm)	---	vents de 63 à 117 Km/h	---	pluies torrentielles
H1	Cyclone de catégorie 1	> 980	vents de 118 à 153 Km/h	1,2 à 1,5 m	dégâts minimes (phase de maturité)
H2	Cyclone de catégorie 2	965 - 980	vents de 154 à 177 Km/h	1,8 à 2,4 m	dégâts modérés
H3	Cyclone de catégorie 3	945 - 965	vents de 178 à 209 Km/h	2,7 à 3,6 m	dégâts intenses
H4	Cyclone de catégorie 4	920 - 945	vents de 210 à 249 Km/h	3,9 à 5,4 m	dégâts extrêmes ; Andrew (1992)
H5	Cyclone de catégorie 5	< 920	vents dépassant 249 Km/h	> à 6 m	dégâts catastrophiques ; Camille (1969), Hugo (1989), Mitch (1998), Katrina (2005)

H = ouragan (hurricane)

→ Les cyclones tropicaux ont reçu des noms locaux : tornades dans l'Océan indien, typhons au Japon, hurricanes aux États-Unis, willy-willies en Australie. La fréquence moyenne des cyclones tropicaux est de 4 ou 5 par an sur la majorité des zones de formation.

I-4 Les zones de naissance des cyclones :

L’Organisation météorologique mondiale coordonne la veille cyclonique sur le plan mondial. Dans chacun des bassins cycloniques, elle a désigné un centre météorologique spécialisé dans la détection, la surveillance et l'alerte.

 1 : Bassin Pacifique nord-est
2 : Bassin Atlantique, golfe du Mexique et mer des Caraïbes
3 : Bassin Océan Indien sud-ouest
4 : Bassin Océan Indien nord
5 : Bassin Pacifique nord-ouest
6 : Bassin Océan Indien sud-est et ouest de l'Australie
7 : Bassin Pacifique sud-ouest et est de l'Australie

Il existe dans le monde sept bassins susceptibles de réunir les conditions nécessaires à leur formation.

Les statistiques des trente dernières années indiquent qu'il y a 80 à 85 cyclones chaque année (dépression ayant atteint au moins le stade de tempête tropicale), dont 45 ont atteint la classe H1 (plus de 118 km/h en vent maximum soutenu).

La répartition des cyclones tropicaux est très inégale entre les deux hémisphères : 70 % dans l'hémisphère nord contre 30 % dans l'hémisphère sud. L'océan Pacifique nord-ouest est la région la plus active avec plus de 35 % des cyclones tropicaux du globe. Il s'agit également de la région où les phénomènes sont les plus étendus et les plus violents.

Les amas de nuages nécessaires à la formation des cyclones se trouvent au niveau la zone de convergence intertropicale ( ZCIT)

Certains cyclones se forment à partir de perturbations tempérées descendues en latitude et qui ont pris des caractéristiques tropicales (le cœur froid étant devenu un cœur chaud). On a à l'origine, un amas nuageux qui a trouvé une forte humidité et une grande instabilité. Certaines de ces perturbations évoluent en cyclones, lorsque les conditions sont réunies, d'autres non et restent des amas nuageux, ondes tropicales ou zones perturbées.

I- 5 Les saisons cycloniques

Dans l'hémisphère nord, la saison cyclonique va de juin à novembre. Dans l'Atlantique et les mers adjacentes, les cyclones sont rares en juin et novembre, la saison cyclonique est au maximum de début juillet à fin octobre.

Dans l'hémisphère sud, la saison cyclonique va de novembre à avril, et même jusqu'en mai.

II Formation d’un cyclone

→ Quatre conditions sont nécessaires :

- La température de la mer doit être supérieure à 26°C sur une épaisseur de 60 m, car l’ouragan tire son énergie de l'évaporation de l’eau. Ce qui explique qu'en arrivant sur le continent, il la perde rapidement.
- Être au moins à 550 km au nord ou au sud de l’équateur pour que la force de Coriolis engendrée par la rotation terrestre, imprime une déviation suffisante du vent vers la droite dans l’hémisphère nord et vers la gauche dans l’hémisphère sud. C’est elle qui déclenche le mouvement tourbillonnaire initial.

- Une forte humidité indispensable à la formation des cumulonimbus. La formation d'un cyclone est impossible si l'humidité est inférieure à 40 %,mais fréquente si elle est supérieure à 70 %.

- La préexistence d'une zone dépressionnaire associée à une convection et à un faible mouvement d'air convergent des basses couches. Cette convergence crée les mouvements ascendants, permettant à l'air humide de s'élever.

Les ouragans mettent en jeu des énergies énormes : l'équivalent de cinq bombes nucléaires de type Hiroshima par seconde.

 Structure d'un cyclone

Un cyclone tropical ou ouragan est une perturbation tourbillonnaire des latitudes tropicales de forte intensité, caractérisée par une énorme masse nuageuse d'un rayon de 500 à 1 000 Km, organisée en spirales convergeant vers un anneau central étroit.
Au milieu, se trouve l'oeil du cyclone, d'un diamètre de 30 à 50 km. Le vent y est faible, la mer énorme et désordonnée, la pression très basse (de 980 à 920 hPa [hectopascal] estimée le plus souvent d'après la forme des nuages sur les images satellites).
La violence de l’ouragan est maximale dans le mur de nuages autour de l’œil. Cette zone très dangereuse peut avoir un rayon de 150 km. Elle est formée par des nuages à forte élévation verticale (cumulonimbus) dont les sommets atteignent 12 à 15 Km d’altitude. Les vents violents soufflent en rafales et les précipitations sont torrentielles.
Dans l’hémisphère Nord, les vents tournent dans le sens contraire des aiguilles d’une montre. Dans l’hémisphère Sud, ils tournent dans le sens horaire.

Dégâts causés à terre

L’ouragan est un des phénomènes météorologiques les plus meurtriers. La vitesse des vents peut être à l’origine de dégâts matériels considérables. Les rafales peuvent être très destructrices.

Les précipitations sont très variables : elles peuvent être amplifiées par le relief terrestre et par la lenteur de déplacement de l'ouragan (records mondiaux à la Réunion avec 1824 mm en 24 heures, du 15 au 16 mars 1952, et 3854 en cinq jours, du 13 au 18 mars 1952). Le danger réside surtout dans les inondations et les glissements de terrain qu’elles provoquent.

Le cyclone Ivan, le plus redoutable cyclone frappant les Caraïbes depuis cinquante ans, s'est dirigé vers Cuba, où les habitants se sont préparés dans une atmosphère de mobilisation générale. Classé désormais force 5, il a fait route, dimanche 12 septembre 2004, vers les îles Caïmans, Cuba et la Floride, après avoir fait une quarantaine de morts au total, depuis mercredi, dans les Caraïbes.
Craignant les effets de la faible pression atmosphérique, comparables à ceux d’une bombe atomique soufflant les vitres et aspirant tout sur son passage, les autorités de La Havane à Cuba ont fait évacuer tous les appartements situés au-dessus du deuxième étage. Les réseaux ferroviaires et les ports cubains ont été fermés. L’Institut national de l’aéronautique civil a suspendu tous les vols intérieurs et internationaux.
Le 16 septembre, le cyclone a atteint le sud-est des États-Unis. Le vent, soufflant à plus de 200 Km/h, a balayé la Floride, le Mississippi, l’Alabama et la Louisiane.

Les effets en mer

Une houle longue, générée par le vent se déplaçant plus vite que l’ouragan, peut être observée jusqu’à 1000 km en avant de celui-ci.

une surélévation anormale du niveau de la mer appelée marée de tempête 

: c'est le phénomène le plus

meurtrier (300 000 morts au Bangladesh en 1970, 10 000 morts en Inde en 1999).

Le déclin des cyclones

Un cyclone perd de sa puissance dès qu'une de ses sources d'alimentation en énergie disparaît ou s'affaiblit.

- Lorsqu'il atteint un continent : Un cyclone passant au-dessus des Caraïbes voit son énergie diminuer et sort de ces îles souvent affaibli. S'il " atterrit " sur le continent américain, il peut se dissiper en vingt-quatre heures. Mais les cyclones les plus puissants peuvent conserver une énergie suffisante pour traverser l'étendue terrestre et se développer à nouveau au contact de l'océan, si les conditions nécessaires à leur renforcement sont là. Les forces de frottement sur terre jouent un rôle négligeable dans la dégénérescence d'un cyclone.

- Lorsqu'il arrive sur un océan dont les eaux de surface ne sont pas assez chaudes.

- Lorsque sa trajectoire se rapproche trop de l'Équateur.