TORNADES

* * bonne année 2022* *

Une tornade est un tourbillon de vents violents se développant sous la base d'un cumulonimbus (nuage d'orage) et se prolongeant jusqu'à la surface terrestre. Une tornade est rendue visible par les gouttelettes de condensation qui y naissent, formant une excroissance du nuage souvent en forme d'entonnoir (le tuba), et à la base par la poussière et les débris qu'elle aspire (le buisson).
 
Il s'agit d'un phénomène assez bref et très localisé. En France, leur diamètre varie de quelques dizaines à plusieurs centaines de mètres, pour un parcours de quelques kilomètres et une durée de vie dépassant rarement 15 minutes.

La formation des tornades

Les fortes tornades sont produites par les orages. Les plus violentes et les plus dévastatrices sont générées au sein des supercellules. Il s'agit de cellules orageuses très violentes, plus vastes et durables que les cellules orageuses « classiques ». Ces orages se forment dans des conditions très instables, c'est-à-dire lorsque la température décroit rapidement avec l'altitude, et en présence d'une importante variation du vent avec l'altitude (phénomène appelé cisaillement de vent). Elles partent de la base des nuages et atteignent ou non le sol. Leur diamètre varie de quelques dizaines de mètres à quelques km, leur durée de vie de quelques minutes à plus de 2 heures, leur trajectoire de quelques centaines de mètres à plus de 100 km. Les tornades se déplacent en moyenne à 50 km/h, mais, dans certains cas, elles dépassent 100 km/h. Dans l'hémisphère nord, la rotation de l'air dans les tornades est le plus souvent cyclonique (dans le sens contraire des aiguilles d'une montre).

L'apparition d'une excroissance conique à la base du nuage vers le sol et le bruit très intense de soufflerie sont des signes avant-coureurs d'une tornade.

Qu'appelle-t-on une « mini-tornade » ?

Le terme « mini-tornade » ne correspond pas à un phénomène météorologique. Souvent, on désigne ainsi les coups de vent sous orage (micro-rafales ou fronts de rafale) qui sont beaucoup plus fréquents et peuvent causer des dégâts tout aussi importants. Les micro-rafales correspondent à des courants d'air descendants d'un nuage et s'étalant au sol, alors que les tornades correspondent à des courants d'air ascendants et tourbillonnaires.

Comment déterminer la force du vent associé à une tornade ?

 

Le plus souvent, on ne peut estimer la vitesse maximale des vents dans une tornade qu'en constatant les dégâts occasionnés. En effet, les instruments de mesure se retrouvent rarement sur la trajectoire du phénomène ou sont tout simplement détruits.

L'échelle Fujita*, conçue en 1971 par deux chercheurs américains Tetsuya Théodore Fujita et Allan Pearson, classe l'intensité des tornades en fonction des dégâts causés de F0 (légers dégâts) à F5 (dégâts incroyables).

Une nouvelle échelle de Fujita « améliorée » a été mise en place en 2007. Cette échelle utilise également 6 catégories, de EF0 à EF5 (E comme « enhanced » = améliorée), avec des intervalles de vent différents. Elle repose sur 28 indicateurs (matériaux, végétation, …) dont les dommages peuvent être reliés à des vitesses de vent. C'est en comparant plusieurs classes dans plusieurs endroits que le météorologue va pouvoir affecter la tornade à la bonne classe de l'échelle de Fujita améliorée.

* : L'échelle Fujita a été conçue pour faire correspondre le seuil F1 (« F » comme Fujita) à la force 12 de l'échelle Beaufort et le seuil F12 au nombre Mach 1,0 (mur du son). En pratique, l'échelle de Fujita n'utilise que 6 intervalles, allant de F0 (60-120 km/h) à F5 (420-510 km/h). En effet, au-delà des 400 km/h, il est impossible d'évaluer précisément les dégâts tant les vents sont dévastateurs.

Les régions du monde les plus touchées

Les Grandes Plaines américaines sont réputées pour être fréquemment affectées par des tornades dévastatrices. Cette région centrale des Etats-Unis, surnommée aussi « Tornado Alley », possède en effet des conditions climatiques et un relief propices à la formation de supercellules et de violentes tornades. Les masses d'air polaire, canalisées par les montagnes Rocheuses, rencontrent l'air tropical venu du Golfe du Mexique. Dans cette région, 50% des cas de tornades se produisent au printemps en mai et en juin. Plus de 1 000 tornades en moyenne se développent chaque année aux Etats-Unis, dont une vingtaine atteint les niveaux 4 ou 5 de l'échelle Fujita améliorée.

Puissante tornade à Seymour (Texas) le 10 avril 1979.
Credit: NOAA Photo Library, NOAA Central Library; OAR/ERL/National Severe Storms Laboratory (NSSL)

Si les Etats-Unis concentrent près de 75% des tornades mondiales observées, beaucoup d'autres régions connaissent, à des degrés divers, ce type de phénomène : l'Europe, l'Australie, l'Afrique du Sud, l'Argentine, le Bangladesh …

Concernant les trombes marines, le Golfe du  Mexique, la mer Méditerranée et les zones de calmes équatoriaux sont fréquemment touchés. De fait, ces régions sont caractérisées par des températures de l'air et de la mer élevées, favorables à l'instabilité atmosphérique.