Cyclone tropical
En météorologie, un cyclone tropical (ou,
informellement, typhon ou ouragan) est un
type de dépression qui prend généralement
forme dans les tropiques.
Structurellement, un cyclone tropical est une large zone de nuages en rotation, de
vent, et d'orages. La source d'énergie principale
d'un cyclone tropical est le dégagement de chaleur latente causé par
la condensation de vapeur d'eau en altitude. On peut ainsi considérer le cyclone tropical comme une machine thermique, au sens de
la thermodynamique.
L'importance de la condensation comme source principale d'énergie différencie les cyclones tropicaux des autres phénomènes
météorologiques, comme les dépressions des latitudes moyennes, qui puisent leur énergie plutôt dans les gradients de température pré-existants dans
l'atmosphère. Pour conserver la source d'énergie de sa machine
thermodynamique, un cyclone tropical doit demeurer au-dessus de l'eau chaude, qui lui apporte l'humidité atmosphérique
nécessaire. Les forts vents et la pression atmosphérique réduite au sein du cyclone stimulent l'évaporation, ce qui entraîne une rétroaction positive.
Le dégagement de chaleur latente dans les niveaux supérieurs de la tempête élève la température à l'intérieur du cyclone par
quinze à vingt degrés Celsius au-dessus de la température ambiante dans la troposphère à l'extérieur du cyclone. Pour cette raison, on dit des cyclones
tropicaux qu'ils sont des tempêtes à « noyau chaud ». Notons toutefois que ce noyau chaud n'est présent qu'en altitude
- la zone touchée par le cyclone à la surface est habituellement plus froide par quelques degrés par rapport à la normale, en
raison des nuages et de la précipitation.
Classification et terminologie
Les cyclones tropicaux sont divisés en trois groupes principaux: les dépressions tropicales, les tempêtes tropicales, et un
troisième groupe dont le nom varie selon les régions.
Une dépression tropicale est un système organisé de nuages et d'orages avec une circulation atmosphérique définie en
surface et des vents soutenus maximum de moins de 17 mètres par seconde (33 noeuds ou 38 mi/h ou 62 km/h).
Une tempête tropicale est un système organisé de nuages et d'orages avec une circulation définie en surface et des
vents soutenus maximum entre 17 et 33 mètres par seconde (34-63 noeuds ou 39-73 mi/h ou 62-117 km/h).
Le terme utilisé pour décrire un cyclone tropical dont le vent soutenu maximum excède 33 mètres par seconde varie selon les
régions, comme suit:
- Ouragan dans l'Atlantique Nord, l'océan Pacifique à l'est de la ligne de changement de date, et le Pacifique Sud à l'est de 160°E
- Typhon dans le Pacifique Nord à l'ouest de la ligne de changement de date.
- Cyclone tropical dans le Pacifique Sud-Ouest à l'ouest de 160°E, et dans l'océan Indien.
(Cette terminologie est définie par l'Organisation Météorologique Mondiale (OMM). Voir liens en fin d'article).
Au Royaume-Uni et en Europe, de
fortes tempêtes de l'Atlantique Nord-Est sont parfois appelées « ouragans », même si elles proviennent rarement de
tropiques. Ces tempêtes de vent peuvent générer des vents de la force d'un ouragan mais on ne leur attribue pas de nom.
À d'autres endroits dans le monde, les cyclones tropicaux ont reçu les noms de willy-willy en Australie, Baguio aux Philippines, Chubasco au Mexique et
Taino en Haïti.
On utilise une échelle de 1 à 5 pour catégoriser les ouragans selon la force de leur vent, selon l'échelle de Saffir-Simpson. Un ouragan de catégorie 1
a les vents les plus faibles, alors qu'un ouragan de catégorie 5 est le plus intense. Cette classification est relative, car des
cyclones de catégories inférieures peuvent tout de même causer des dommages supérieurs à ceux des catégories supérieures, selon
l'endroit frappé et les dangers qu'elles provoquent. En fait, les tempêtes tropicales peuvent elles aussi causer de graves
dommages et des pertes de vies, surtout en raison des inondations.
Le National Hurricane Center (le centre de prévision des cyclones tropicaux aux États-Unis) classifie les ouragans de
catégorie 3 et plus comme étant des ouragans majeurs. Le Joint Typhoon Warning
Center classifie les typhons dont les vents atteignent au moins 150 mi/h (241 km/h) comme étant des super
typhons.
La définition de vents soutenus recommendée par l'OMM est une moyenne de dix minutes. Cette définition est adoptée par la
plupart des pays. Toutefois, quelques pays utilisent des définitions différentes : les États-Unis, par exemple, définissent
les vents soutenus en vertu d'une moyenne d'une minute, mesurée à 10 mètres au-dessus de la surface.
Les ingrédients d'un cyclone tropical incluent une perturbation météorologique pré-existante, des mers tropicales chaudes, de
l'humidité, et des vents relativement faibles en altitude. Si les conditions requises persistent suffisamment longtemps, elles
peuvent se combiner pour produire les vents violents, les vagues incroyables, les pluies torrentielles, et les inondations qui sont associées à ce phénomène.
Il existe une contrepartie polaire au cyclone tropical, appelé un cyclone arctique.
Lieux de formation
Presque tous les cyclones tropicaux se forment à moins de 30 degrés de l'équateur et 87% se forment à moins de 20 degrés de celui-ci. Comme la force de Coriolis donne aux cyclones leur rotation initiale, ceux-ci se forment rarement à moins de 10
degrés de l'équateur (où la force de Coriolis est à son plus faible). La formation d'un cyclone tropical à l'intérieur de cette
limite est toutefois possible si une autre source de rotation initiale se manifeste. Ces conditions sont extrêmement rares et de
telles tempêtes se forment, croit-on, moins d'une fois par siècle.
La plupart des cyclones tropicaux se forment dans une bande d'orages tropicaux qui encercle le globe terrestre, et qu'on
appelle la zone de convergence inter-tropicale (ZCIT).
De par le monde, il se forme en moyenne 80 cyclones tropicaux par année.
Principaux bassins
Il y a sept principaux bassins de formation des cyclones tropicaux:
- L'ouest du Pacifique Nord: les cyclones tropicaux dans cette région affectent souvent la Chine, le Japon, les Philippines et Taiwan. C'est de loin le bassin le plus actif,
comptant pour le tiers de tous les cyclones tropicaux dans le monde. Les agences météorologiques nationales, ainsi que le
Joint Typhoon Warning Center (JTWC) ont la responsabilité d'émettre les prévisions et les avertissements dans ce
bassin.
- L'est du Pacifique Nord: il s'agit de la deuxième zone la plus active au monde, et aussi la plus dense (le plus grand nombre
de tempêtes dans une zone relativement réduite d'océan). Le tempêtes qui se forment dans ce bassin peuvent atteindre l'ouest du
Mexique, Hawaï et très rarement la
Californie. Le Central Pacific Hurricane Center est
responsable des prévisions pour la partie ouest de cette zone, et le National Hurricane Center est chargé de la
partie est.
- L'est du Pacifique Sud: les cyclones dans cette région affectent généralement l'Australie et l'Océanie. Ils sont suivis et prévus par
l'Australie et la Nouvelle-Guinée.
- Le nord de l'océan Indien: on divise ce bassin en deux régions, le Golfe du Bengale et la Mer d'Arabie. Le Golfe du
Bengale domine le décompte, avec 5 à 6 fois plus de cyclones que la mer d'Arabie. Les cyclones qui se forment dans ce bassin sont
historiquement les plus meurtriers. Notons particulièrement le cyclone de Bhola de 1970, qui fit 200 000
victimes. Les pays affectés par ce bassin incluent l'Inde, le Bangladesh, le Sri Lanka, la Thaïlande, la Birmanie et le Pakistan. Chacun de ces pays émet des prévisions et des avertissements. En de rares
occasions, un cyclone provenant de ce bassin peut affecter la Péninsule
d'Arabie.
- Le sud-est de l'océan Indien: les cyclones se formant dans cette région affectent l'Australie et l'Indonésie. Ils sont suivis et prévus par ces pays.
- Le sud-ouest de l'océan Indien: il s'agit du bassin le moins bien compris, en raison d'un manque de données historiques. Les
cyclones se formant ici affectent Madagascar, le Mozambique, les Iles Maurice et le Kenya. Ces pays émettent les prévisions et les avertissements pour ces cyclones.
- L'Atlantique Nord: c'est le bassin tropical le plus étudié. Il inclut l'océan Atlantique, la mer des Caraïbes et le Golfe du
Mexique. Le nombre de cyclones tropicaux formés dans ce bassin varie grandement d'une année à l'autre, entre un seul et une
vingtaine. Les États-Unis, l'Amérique Centrale, les Caraïbes et le Canada peuvent être affectés par ces cyclones. Les prévisions pour ces cyclones sont émis pour tous les pays de la
région par le National Hurricane Center, basé à Miami (Floride); le Centre canadien de prévision d'ouragan, basé à Halifax (Nouvelle-Écosse) émet des
prévisions et des avertissements concernant les cyclones tropicaux qui menacent le territoire et les eaux canadiennes.
Zones de formation inhabituelles
Les zones suivantes produisent très rarement des cyclones tropicaux:
- Atlantique Sud: des eaux moins chaudes, l'absence d'une zone de convergence inter-tropicale, et la présence de cisaillement vertical du vent contribuent
à rendre très difficile la formation de cyclones tropicaux dans cette région. On y a toutefois observé deux cyclones tropicaux:
en 1991, une faible tempête tropicale au large de l'Afrique, et le cyclone Catarina (parfois aussi
appelé Aldonça), qui frappa la côte brésilienne en 2004.
- Le centre du Pacifique Nord: le cisaillement dans cette zone limite grandement les chances de développement de cyclones
tropicaux. Toutefois, cette région est souvent fréquentée par des cyclones s'étant formés dans le bassin beaucoup plus favorable
de l'est du Pacifique Nord.
- La Méditerranée: des tempêtes qui semble apparentées par leur
structure à des cyclones tropicaux se produisent parfois dans le bassin méditérranéen. De telles tempêtes se sont formées en
septembre 1947, septembre 1969, janvier 1982, septembre 1983 et janvier 1995. La nature tropicale de ces tempêtes demeure matière
à débats.
Caractère saisonnier
Sur l'ensemble du globe, la fréquence des cyclones tropicaux atteint son maximum vers la fin de l'été, alors que l'eau est la
plus chaude. Chaque bassin a toutefois ses propres caractéristiques saisonnières.
Dans l'Atlantique Nord, une saison des ouragans bien démarquée commence au début juin et se termine fin novembre, avec une
forte poussée au début de septembre. Le nord-est du Pacifique a une période d'activité plus large mais similaire à celle de
l'Atlantique. Le nord-ouest du Pacifique produit des cyclones tropicaux toute l'année, avec un minimum en février et une pointe
au début de septembre. Dans le bassin du nord de l'océan Indien, les cyclones sont plus fréquents d'avril à décembre, avec des
pointes en mai et en novembre.
Dans l'hémisphère sud, la formation de cyclones tropicaux commence à la fin octobre et se termine en mai. Les pointes
surviennent en mi-février et début mars.
Structure
Un cyclone tropical intense comprend les éléments suivants:
- Dépression: tous les cyclones tropicaux sont en rotation autour d'une
zone de basse pression atmosphérique à la surface
de la Terre. Les pressions mesurées au centre des cyclones tropicaux sont parmi les
plus basses que l'on puisse mesurer au niveau de la mer.
- Une couverture nuageuse centrale dense: une zone concentrée d'orages et de bandes de
pluie entourant la dépression centrale. Les cyclones tropicaux avec une couverture centrale symmétrique ont tendance à être
intenses et à bien se développer.
- Œil: un cyclone tropical intense développe en son centre une zone de subsidence (mouvement descendant). Les
conditions dans l'œil sont normalement calmes et sans nuages, bien que la mer puisse être extrêmement agitée. L'œil est l'endroit
le plus froid du cyclone à la surface, mais le plus chaud en altitude. Il est habituellement de forme circulaire et son diamètre
varie de 8 à 200 km. Dans les cyclones de moindre intensité, la couveture nuageuse centrale dense couvre le centre du cyclone et
il n'y a pas d'œil.
- Mur de l'œil: il s'agit d'une bande circulaire de convection et de vents
intenses sur la bordure immédiate de l'œil. On y retrouve les conditions les plus violentes dans un cyclone tropical. Dans les
cyclones les plus intenses, on observe un cycle de remplacement du mur de l'œil, en vertu duquel des murs concentriques se
forment et remplacent le mur de l'œil. Le mécanisme à l'origine de ce phénomène est encore mal compris.
- Écoulement divergent: dans les niveaux supérieurs d'un cyclone tropical, les vents s'éloignent du centre de rotation et
manifestent une rotation anticyclonique. Les vents de surface sont fortement cycloniques, mais faiblissent avec l'altitude et
changent de direction de rotation près du sommet de la tempête. Ceci est une caractéristique unique des cyclones tropicaux.
Formation et développement
La formation des cyclones tropicaux est toujours un sujet de recherche scientifique intensive, et n'est pas encore
complètement comprise. Cinq facteurs sont toutefois nécessaires pour que la formation d'un cyclone tropical soit possible:
- La température de surface de la mer doit dépasser 26,5 degrés Celsius jusqu'à une profondeur d'au moins 50 mètres. L'eau
chaude est la source d'énergie des cyclones tropicaux. Lorsque ces tempêtes se déplacent sur la terre ou sur des eaux plus
froides elles faiblissent rapidement.
- Les conditions doivent être favorables à la formation d'orages. La température atmosphérique doit diminuer rapidement avec l'altitude, et la troposphère moyenne doit être relativement humide.
- Une perturbation atmosphérique pré-existante. Le mouvement vertical ascendant au sein de la perturbation aide au démarrage du
cyclone tropical. Un type de perturbation atmosphérique relativement faible, sans rotation, appelé onde tropicale sert
généralement de point de départ à la formation des cyclones tropicaux.
- Une distance de plus de 10 degrés de l'équateur. La force de
Coriolis démarre la rotation du cyclone et contribue à son maintien. Dans les environs de l'équateur, la force de Coriolis
est quasi-nulle, ce qui interdit le développement de cyclones.
- Absence de cisaillement vertical du vent (un changement de force ou de direction du vent avec l'altitude). Trop de
cisaillement endommage ou détruit la structure verticale d'un cyclone tropical, ce qui empêche ou nuit à son développement.
À l'occasion, un cyclone tropical peut se former en dehors de ces conditions. En 2001, le typhon Vamei s'est formé à seulement
1,5° au nord de l'équateur, à partir d'une perturbation pré-existante et des conditions atmosphériques relativement fraîches
reliées à la mousson. On estime que les facteurs qui ont mené à la formation de ce typhon ne se répètent qu'aux 400 ans.
Quand un cyclone tropical de l'Atlantique atteint les latitudes moyennes et prend sa course vers l'est, il peut se
ré-intensifier sous la forme d'une dépression de type barocline (aussi appelée frontale). De telles dépressions des
latitudes moyennes sont parfois violentes et peuvent à l'occasion conserver des vents de force d'ouragan lorsqu'elles atteignent
l'Europe.
Observation
Les cyclones tropicaux intenses posent un problème particulier quant à leur observation. Comme il s'agit d'un phénomène
océanique dangereux, on dispose rarement d'instruments sur le site même du cyclone, sauf lorsque celui-ci passe sur une île ou
une zone côtière, ou un navire infortuné se trouve pris dans la tempête. Même dans ces cas, la prise de mesures en temps réel
n'est possible qu'en périphérie du cyclone, où les conditions sont moins catastrophiques.
La prise de mesures au sein même du cyclone est toutefois possible par avion. Des avions spécialement équipés, généralement de
gros quadrimoteurs turbopropulsés, peuvent voler dans le cyclone, prendre des mesures directement ou à distance, et y lancer des
sondes.
On peut aussi imager la tempête par radar, et par satellite météo en lumière visible et en infrarouge.
Effets
L'après-coup de l'ouragan Andrew, le cyclone tropical le plus coûteux de l'histoire des
États-Unis
.
Le relâchement de chaleur dans un cyclone tropical mature peut excéder 2x1019 watts. Cela équivaut à détonner une
bombe thermonucléaire de 10 mégatonnes à toutes les 20 minutes. Les cyclones tropicaux au grand large causent de grosses vagues,
de la pluie forte, et des vents violents. Ceci dérange les routes de navigation et coule parfois des navire. Toutefois, les
effets les plus dévastateurs des cyclones tropicaux se produisent quand ils frappent la côte et entrent dans les terres. Dans ce
cas, un cyclone tropical peut causer du dommage de 4 façons:
- Vents violents: des vents de force d'ouragan peuvent endommager ou détruire des véhicules, des bâtiments, des ponts, etc. Les
vents forts peuvent aussi transformer des débris en projectiles, ce qui rend l'environnement extérieur encore plus
dangereux.
- Onde de tempête:
les tempêtes de vent, y compris les cyclones tropicaux, peuvent causer une montée du niveau de la mer et des inondations dans les
zones côtières.
- Pluie forte: les orages et la pluie forte causés par le cyclone causent la formation de torrents, lavant les routes et
provoquant des glissement de terrain.
- Tornades: les orages imbriqués dans le cyclone donne souvent naissance à des
tornades. Bien que ces tornades soient normalement moins intenses que celles d'origine non-tropicale, elles peuvent encore
provoquer d'immenses dommages.
Les effets secondaires d'un cyclone tropical sont souvent aussi destructeurs:
- Épidémies: le milieu humide et chaud dans les jours qui suivent le
passage du cyclone, avec en plus la destruction de l'infrastructure sanitaire, rend possible des épidémies qui peuvent mettre des
vies en danger longtemps après le passage du cyclone.
- Pannes de courant: les cyclones tropicaux font souvent de lourds dommages aux installations électriques, privant de courant
des dizaines de milliers de personnes, coupant les communications et nuisant aux secours.
- Problèmes de transport: les cyclones tropicaux détruisent souvent des ponts, viaducs, et routes. Ceci complique le transport
de vivres, de médicaments et de matériel de secours vers les zones qui en ont besoin.
Cyclones notables
Cyclones historiques
Hugo (cyclone)
Actualités
- Le 18 septembre 2004, la tempête tropicale Jeanne ravage Haïti. Une semaine après, le bilan non définitif est de 1 160 morts et 1 250 disparus.
- Le 10 octobre 2004, le typhon Ma-on s'éloigne de Tokyo au Japon : une dizaine de morts dénombrés. On a mesuré des vents de 140 Km/h et des précipitations
importantes. Ce cyclone était le vingt-deuxième de l'aire Asie-Pacifique et le neuvième à frapper directement le Japon depuis
juin 2004. La semaine précédante, le typhon Meari, avait fait 22 morts et six disparus.
- La saison des cyclones de juin à octobre 2004 a été une des plus meurtrières depuis plusieurs années : 23 cyclones ont
été dénombrés dans la zone Asie-Pacifique. Le bilan humain des 10 cyclones ayant frappé le Japon est de 102 morts. Le bilan matériel au Japon est aussi important: au moins 155 milliards de yens (1,4 milliard
de dollars) de dégâts. Les typhons les plus violents au Japon au XXe siècle ont dévasté Muroto en 1934 (3.000 morts) et dans la
baie d'Ise en 1959 (5.000 morts).
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