Le coin de l'éducation

 
 
 
♦  introduction
♦  le vent
♦  les précipitations
♦  la houle
♦  la marée de tempête



 

 
 

 

La FAQ (Foire Aux Questions) tente de répondre aux interrogations classiques concernant les ouragans, typhons et cyclones tropicaux.
Elle est autant que possible adaptée à l'hémiphère Sud, et fournit aussi des références bibliographiques aux lecteurs souhaitant approfondir les sujets.


Remerciements à Sim Aberson, Jack Beven, Gary Padgett, Tom Berg, Julian Heming, Gary Gray, Frank Woodcock, Stephen Caparotta, Steven Young, D. Walston, James Lewis Free, Jon Gill, Miles Lawrence, Robert A. Black, Bill McCaul, Bart Hagemeyer, Frank Marks, Joe Cione, Frank Lepore, Jan Nul, John Guiney, Chris Landsea, Philippe Caroff, Thierry Dupont et Anne-Claire Fontan pour avoir contribué à cette FAQ.

Source principale de la FAQ : NOAA.
Adaptation : Centre des Cyclones Tropicaux de La Réunion.
Traduction : Centre des Cyclones Tropicaux de La Réunion et Météo-France Nouvelle-Calédonie   

 


FAQ
I : Cyclones contre tornades

 I1) Quelles sont les différences entre cyclones et tornades?
 I2) Pourquoi les cyclones tropicaux peuvent-ils générer des tornades?
 I3) Quel est le pourcentage de cyclones tropicaux pouvant générer des tornades?
 I4) Quelles parties d'un cyclone tropical sont les plus favorables à la formation d'une tornade?
 I5) Combien de temps encore après son atterrissage un cyclone tropical peut-il générer des tornades?
 I6) Les tornades générées par les cyclones tropicaux sont-elles plus faibles que celles générées aux moyennes latitudes?
 I7) Quelle est la plus fameuse tornade issue d'un cyclone tropical?
 I8) Quelle est la tornade la plus meurtrière générée par un cyclone tropical?
 I9) Quelle est la tornade la plus destructrice générée par un cyclone tropical?
 I10) Pourquoi les tornades issues des cyclones tropicaux sont-elles particulièrement difficiles à gérer?
 I11) Quels sont les dégâts causés par les cyclones comparés à ceux des tornades?

Sujet I1) Quelles sont les différences entre cyclones et tornades ?

Traduction de la contribution de Chris Landsea

Bien que cyclone tropical et tornade soient tous deux des vortex atmosphériques, ils ont finalement peu en commun.
Les tornades ont des diamètres de quelques centaines de mètres et sont produites à partir d´une cellule convective unique (i.e. orage ou cumulonimbus). Un cyclone tropical en revanche, a un diamètre de quelques kilomètres et est constitué de plusieurs voire de douzaines de cellules convectives. De plus, alors que les tornades nécessitent un cisaillement vertical des vents horizontaux conséquent (i.e. une variation de la vitesse et/ou de la direction du vent avec la hauteur), pour des conditions de genèse idéales les cyclones tropicaux, eux, requièrent un faible cisaillement vertical de vent dans la troposphère (moins de 10m/s soit 20 kt) pour pouvoir se former et se développer.
Ces valeurs de cisaillement vertical sont révélatrices des champs de température horizontale pour chaque phénomène: les tornades apparaissent dans des zones à fort gradient de température, tandis que les cyclones tropicaux sont générés dans des régions où le gradient de température est proche de zéro.
Les tornades sont avant tout des phénomènes qui apparaissent sur terre: le soleil chauffe la surface terrestre et favorise ainsi le développement de l´orage qui génère le vortex (bien que l´on aie déjà vu des tornades en mer). Au contraire, les cyclones tropicaux sont des phénomènes qui se génèrent exclusivement en mer -ils peuvent disparaître sur terre par manque d´alimentation en humidité.
Pour terminer, les cyclones tropicaux ont une durée de vie qui se mesurent en jours, tandis que les tornades ne durent que quelques minutes.

Pour plus d´informations, vous pouvez consulter la FAQ du Centre de Prévision des Tempêtes (Storm Prediction Center´s FAQ), maintenue par Roger Edward.

Une information complémentaire intéressante est que lors de leur atterrissage, les cyclones tropicaux fournissent souvent les conditions nécessaires à la formation des tornades. Lorsque le cyclone tropical atterrit et commence à s´affaiblir, les vents à la surface diminuent plus rapidement que ceux, disons, à 850 mb. Ceci crée un cisaillement de vent assez fort qui permet le développement des tornades, en particulier sur le côté droit des cyclones tropicaux (par rapport au déplacement du cyclone). Pour l´hémisphère sud, cette formation se ferait sur le côté gauche du cyclone, du fait de l´inversion de la force de Coriolis (les cyclones tournent dans le sens opposé à celui de l´hémisphère nord) (Novlan and Gray 1974).

Sujet I2) Pourquoi les cyclones tropicaux peuvent-ils générer des tornades ?

Traduction de la contribution de Bill McCaul.

Les cyclones tropicaux (CT) génèrent des tornades lorsque certains critères d´instabilité et de cisaillement vertical sont vérifiés, de la même façon que d´autres systèmes responsables de la genèse des tornades. Quoiqu´il en soit, pour les cyclones tropicaux, la structure verticale de l´atmosphère diffère quelque peu de ce qu´elle est pour les systèmes des moyennes latitudes.
En particulier, la plus grande partie de l´instabilité thermique se situe aux environs ou sous 3000 m, alors que pour les systèmes des moyennes latitudes, cette instabilité est maximum au-dessus de 6000 m. Du fait que l´instabilité des CT soit située à basse altitude, les cellules tendent à être plus petites et moins profondes que celles habituellement rencontrées dans la plupart des forts systèmes des moyennes latitudes. Mais parce-que le cisaillement vertical dans les CT est également très fort à basse altitude, la combinaison de l´instabilité et du cisaillement peut devenir favorable à la production de petites "super-cellules", qui ont une plus forte probabilité de générer des tornades que les cellules orageuses ordinaires (Novlan and Gray 1974, Gentry 1983, McCaul 1991).

Sujet I3) Quel est le pourcentage de cyclones tropicaux pouvant générer des tornades ?

Traduction de la contribution de Bill McCaul.

Quasiment tous les systèmes tropicaux qui atterrissent aux Etats-Unis sont à l´origine d´au moins une tornade, en admettant que la circulation du système tropical ait suffisamment pénétré à l´intérieur des terres.
Aux Etats-Unis, par exemple, ceci implique que les CT qui atterrissent le long de la côte du Golfe ont une probabilité plus forte de générer des tornades que les CT qui évoluent le long de la côte Atlantique et ne la touchent que partiellement. On ne connaît pas le taux auquel les CT produisent des trombes marines au-dessus de l´océan, bien que les radars Doppler aient identifié en mer plusieurs cas de cellules en rotation caractéristiques de la présence d´une tornade, et que l´on ait aperçu de la côte des trombes marines générées par un CT, celles-ci se transformant en tornades une fois arrivées à l´intérieur des terres (McCaul, 1991).
Voir également le site Web : http://www.tornadoproject.com/alltorns/tcyclone2.htm

Sujet I4) Quelles parties d´un cyclone tropical sont les plus favorables à la formation d´une tornade ?

Traduction de la contribution de Bill McCaul.

Dans l´hémisphère nord, le quadrant avant-droit (relatif au déplacement du CT) des cyclones tropicaux qui recourbent est fortement privilégié. Dans l´hémisphère sud, comme on peut le présumer, c´est le quadrant gauche le plus privilégié, bien que peu d´études ont été effectuées sur ce point. La plupart des tornades se développent dans les bandes de pluie externes, à quelques 80-480 km du centre du CT, mais on en a signalé quelques-unes apparaissant au cœur du système, ou même dans le mur de l´œil du TC.(Novlan and Gray, 1974; McCaul, 1991).

Sujet I5) Combien de temps encore après son atterrissage un cyclone tropical peut-il générer des tornades ?

Traduction de la contribution de Bill McCaul et Bart Hagermeyer.

Les cyclones tropicaux sont à même de générer des tornades jusqu´à 3 jours après leur atterrissage. Les statistiques montrent que la plupart des tornades apparaissent le jour de l´atterrissage, ou le jour suivant. Quoiqu´il en soit, beaucoup de tornades parmi les plus puissantes se sont générées 2 jours après l´atterrissage du CT, lorsque les résidus du CT entrent en interaction avec des systèmes météorologiques des moyennes latitudes.
Le moment le plus probable d´apparition des tornades est en journée, bien qu´elles peuvent également apparaître au cours de la nuit.(McCaul, 1991)

Sujet I6) Les tornades générées par les cyclones tropicaux sont-elles plus faibles que celles générées aux moyennes latitudes ?

Traduction de la contribution de Bill McCaul et Bart Hagermeyer.

En général, il apparaît que les tornades issues de CT sont quelque peu plus faibles et plus brèves que les tornades des moyennes latitudes. Au cours de la période 1948-1986, le pourcentage des tornades issues des CT ayant atteint une intensité F2 ou plus sur l´échelle de Fujita était de 26% (McCaul et al., 2004) tandis que pour une période relativement similaire (1950-1976), le pourcentage correspondant de toutes les tornades générées aux Etats-Unis était de 36%. (Kelly et al., 1978)(Gentry 1983; McCaul 1991) .
En Floride en particulier, les tornades les plus significatives tendent à apparaître en association avec des cyclones "hybrides" ou avec des cyclones tropicaux subissant une influence hybride. Ceci est généralement le corollaire d´un cisaillement d´ouest plus important dans l´environnement du cyclone et donc un environnement favorable à des tornades plus puissantes et qui durent plus longtemps.
L´ouragan Agnes en 1972 était un ouragan mineur de catégorie 1, mais avec une influence hybride considérable. Il a généré les plus puissantes (F2) et les plus grandes tornades de l´histoire de la Floride en une seule journée. (Hagemeyer 1997; Hagemeyer and Spratt, 2002).

Sujet I7) Quelle est la plus fameuse tornade issue d´un cyclone tropical ?

Traduction de la Contribution de Bill McCaul, Chris Vaccaro et du "National Hurricane Center".

L´ouragan Ivan de 2004 est à l´origine de 127 tornades sur plusieurs jours, la majeure partie ayant eu lieu le 17 septembre au milieu de l´atlantique, quelques deux jours après l´atterrissage d´Ivan en Alabama.
Le décompte des tornades état par état donne 22 en Floride, 25 en Géorgie, 8 en Alabama, 7 en Caroline du Sud, 4 en Caroline du Nord, 40 en Virginie, 3 en Virginie de l´ouest, 9 dans le Maryland, et 9 en Pennsylvanie. Il y a eu 26 tornades le 15 septembre, 32 le 16, 63 le 17, 2 le 18 et 4 le 19. Au moins 7 personnes ont trouvé la mort et 17 ont été blessés avec ces tornades.
Le record précédent était établi en liaison avec l´ouragan Beulah, qui a généré 115 tornades dans le sud-est du Texas au cours des premiers jours suivant son atterrissage en Septembre 1967 (Orton 1970).
Frances en 2004 vient en troisième position avec 106 tornades, et Rita en 2005 est en quatrième place avec 92 tornades.
Pour obtenir la liste des 25 premiers CT ayant généré le plus de tornades, voir le site Web : http://www.tornadoproject.com/alltorns/tcyclone2.htm

Bien qu´il soit difficile de prévoir quel CT sera en mesure de déclencher de nombreuses tornades, il est évident que la probabilité croît avec des cyclones de grande taille, intenses, qui recourbent et pénètrent dans les latitudes extratropicales, ont une vitesse de 13 à 30 km/h, et interagissent avec des limites frontales affaiblies.
De plus, le quadrant avant-droit du CT (hémisphère nord) doit être fortement exposé à la côte, scénario plus favorisé lors d´atterrissages sur la côte du Golfe que lors de frôlement de la côte Atlantique. (McCaul, 1991; McCaul et al., 2004).

Sujet I8) Quelle est la tornade la plus meurtrière générée par un cyclone tropical ?

Traduction de la contribution de Bill Mc Caul.

Une des tornades générées en octobre 1964 par l´ouragan Hilda, responsable de 22 morts à Larose, en Louisiane. (Novlan and Gray 1974).

Sujet I9) ) Quelle est la tornade la plus destructrice générée par un cyclone tropical ?

Traduction de la contribution de Bill Mc Caul.

Une des tornades générées par l´ouragan Allen en 1980 a fait environ 50 millions de dollars de dommages (en dollars de 1980; équivaut à environ 127 millions de dollars en 2005) dans la région d´Austin, au Texas.
Plus récemment l´ouragan Cindy a généré une puissante tornade qui a ravagé l´autoroute d´Atlanta et d´autres secteurs alentours pour une somme de 71.5 millions de dollars en juillet 2005.

Sujet I10) Pourquoi les tornades issues des cyclones tropicaux sont-elles particulièrement difficiles à gérer ?

Traduction de la contribution de Bill Mc Caul.

Les tornades issues des CT sont souvent générées par des cellules convectives exceptionnellement petites qui peuvent ne pas apparaître dangereuses sur les radars météorologiques, surtout si ces cellules sont situées à plus de 100 km du radar.
De plus, ces petites cellules ont souvent tendance à produire peu ou pas d´éclairs ou de tonnerre, et peuvent ne pas paraître très menaçantes à un non-initié. Ces tornades sont souvent voilées par la pluie, et les cellules qui les génèrent peuvent se déplacer rapidement, laissant peu de temps pour fuir une fois la menace identifiée.( McCaul et al. 1996, Spratt et al. 1997)

Sujet I11) Quels sont les dégâts causés par les cyclones comparés à ceux des tornades ?

Traduction et adaptation de la contribution de Chris Landsea.

Bien que les vents des plus puissantes tornades dépassent de loin ceux des cyclones les plus puissants, les cyclones sont la cause de bien plus de dégâts, individuellement et sur une saison.
Les tornades les plus puissantes - celles classées 4 ou 5 sur l´échelle de Fujita des Dégâts dus aux Tornades - ont des vents estimés à 333 km/h et plus, tandis que les cyclones les plus intenses - cyclones intenses, cyclones très intenses sur l´échelle du bassin Océan Indien- ont des vents de l´ordre de 170 km/h et plus.
Aux Etats-Unis, les ouragans coûtent en moyenne 3 milliards de dollars par atterrissage, et environ 5 milliards de dollars par an (Pielke and Landsea 1998).
Les 1000 tornades -approximativement - qui touchent les Etats-Unis chaque année coûtent environ 10 fois moins -à peu près 500 millions de dollars au total ( Brooks and Doswell 2001).
Les 30 ouragans les plus dévastateurs de ces 10 dernières années ont chacun coûté plus de 2.9 milliards de dollars (chiffre normalisé pour tenir compte d´une population, de richesses et de l´inflation plus importantes) (Jarrell et al. 2001)
. En comparaison, seule la plus dévastatrice des tornades des 100 dernières années (environ) coûterait à peu près 2.9 milliards de dollars si elle advenait aujourd´hui: la tornade de Saint-Louis de mai 1896 (Brooks and Doswell 2001).
Les cyclones tropicaux ont tendance à provoquer bien plus de dégâts que les tornades du fait de leur taille, de leur durée de vie et de leurs différentes possibilités de dévastation. Le mur de l´œil très destructeur des cyclones (qui entoure l´œil, relativement calme) peut atteindre des dizaines de km de diamètre, durer des heures, et provoquer de gros dégâts via l´onde de tempête, les vents violents, et les pluies torrentielles. Les tornades, en revanche, sont d´un kilomètre de diamètre ou moins, durent quelques minutes et provoquent des dégâts principalement à cause de leurs vents violents.

Références :
Brooks, H. E., and C. A. Doswell, III, 2001: Normalized damage from major tornadoes in the United States: 1890-1999. Wea. Forecasting,16, 168-176.Jarrell,J.D., M. Mayfield, E.N. Rappaport, and C.W. Landsea, 2001: "The Deadliest, Costliest, and Most Intense United States Hurricanes from 1900 to 2000 (and other Frequently Requested Hurricane Facts)" NOAA Technical Memorandum NWS/TPC-1
.