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Le risque cyclonique

Le
phénomène
cyclonique

Quelques définitions

  • Les paramètres météorologiques qui régissent l'état atmosphérique

    Trois grands paramètres permettent de caractériser l'état de l'atmosphère et de prévoir, par leur quantification et leur variation, ses perturbations.

    La pression atmosphérique correspond à la pression exercée sur une unité de surface, par la masse de la colonne d'air située à l'aplomb de cette surface. Dans les basses couches de l'atmosphère elle diminue avec l'altitude d'environ 3 hectopascals par tranche de 25 m. La pression de référence, utilisée pour définir « haute » et « basse » pression est de 1 013 hPa
    (soit 1 013 mbar), correspondant à la pression d'une colonne de mercure de 760 mm de haut (baromètre de Torricelli). Il s'agit de la pression exercée au sol pour une température de 0 °C, au niveau de la mer et à une latitude
    de 45 °. Au niveau de la mer, en France métropolitaine, la pression atmosphérique varie entre 950 hPa et 1 050 hPa. Les zones de « basse pression » sont appelées dépressions, celles de « hautes pressions » anticyclones.

    La température est variable en fonction de l'altitude, de la latitude, de la saison, des conditions météorologiques, etc. Elle diminue depuis le sol jusqu'au sommet de la troposphère, suivant une variation moyenne de 0,6 °C par 100 m d'élévation.

    Le taux d'humidité (ou hygrométrie) correspond à la quantité d'eau contenue dans l'air sous forme de vapeur, provenant notamment de l'évaporation des océans, mers et lacs, et de la transpiration des plantes. Plus l'air est chaud, plus il peut contenir de vapeur d'eau.

  • Le cyclone

    Cyclone, du mot grec kuklos (qui signifie cercle, rond) est un terme générique. En fonction de la localisation géographique, la terminologie diffère :

    - cyclone dans l'océan Pacifique sud-ouest et nord et l'océan Indien
    sud-ouest ;

    - ouragan (de Hunraken, dieu maya de la tempête, qui a donné hu-ra-kan dans les Caraïbes, huracàn en espagnol et hurricane en anglais) dans l'océan Atlantique nord et l'océan Pacifique nord-est et sud-ouest (à l'est du 160E) ;

    - typhon (du chinois t'ai fung, « grand vent » qui a donné l'indien toofan, l'arabe tufan, le portugais tufão et l'anglais typhoon) dans l'océan Pacifique
    nord-ouest ;

    - le cyclone est aussi appelé kamikazevent divin ») au Japon, badai en Indonésie, willy-willy en Australie et baguio aux Philippines.


    Carte de localisation des noms
    Carte de localisation des noms du cyclone

    Un cyclone est une perturbation atmosphérique de grande échelle, une zone de basses pressions des régions tropicales ou subtropicales (on parle de cyclones tropicaux ou sub-tropicaux). Au sein de cette zone se développent des nuages convectifs, et autour d'elle le vent se déplace dans une circulation
    dite « fermée » en surface, autour d'un centre de rotation. La formation d'un cyclone nécessite un certain nombre de conditions météorologiques de départ [voir les conditions de formation, page suivante], dont les principales sont la température de l'océan et la latitude.

    Le cyclone est le phénomène climatique le plus puissant connu par les scientifiques. Les variations maximales des éléments météorologiques (exception faite des tornades et trombes marines) ont pu y être observées : variation de pression de 45 hPa en 20 min, pression minimale de 867 hPa (Philippines), précipitations de 1 340 mm en 12 h (Réunion), rafales de vent atteignant 360 km/h.

  • Les différences entre cyclones et tempêtes « classiques »

    Une tempête est une perturbation atmosphérique pouvant s'étirer sur plus de 2 000 km et le long de laquelle deux masses d'air aux caractéristiques différentes s'affrontent. De cette confrontation naissent notamment des vents violents et des pluies souvent importantes. L'essentiel des perturbations touchant l'Europe se forme sur l'océan Atlantique, sur le front polaire séparant la zone d'air froid polaire et la zone d'air chaud tropical.

    Les tempêtes des latitudes tempérées et les cyclones tropicaux se distinguent par quatre caractéristiques principales [pour les détails concernant les cyclones, voir page suivante] :

    - leur source d'énergie : les cyclones tirent l'essentiel de leur énergie de l'évaporation de l'eau de mer sur une zone de basses pressions, et ne peuvent donc prendre naissance qu'au-dessus des zones océaniques. Les tempêtes naissent quant à elles des contrastes thermiques horizontaux existant dans l'atmosphère, et peuvent donc se former (et se renforcer) sur terre.

    - leur morphologie : tandis que les cyclones présentent une symétrie autour de leur œil, les dépressions « tempérées » sont fortement asymétriques.

    - la répartition des vents forts et des contrastes : une couronne de vents forts se forme autour de l'œil pour les cyclones, alors que pour les tempêtes ils s'organisent en tubes, près des fronts.

    - la répartition géographique : les tempêtes touchent les régions tempérées du globe et parmi elles l'Europe. Les cyclones ont pour zone de prédilection l'océan Atlantique nord, l'océan Pacifique et l'océan Indien (entre 5 ° et 35 ° de latitude nord et sud) et ne constituent donc pas une menace pour le territoire français métropolitain.

  • Les différences entre cyclones et tornades

    Il s'agit dans les deux cas de tourbillons atmosphériques. Toutefois les tornades sont des phénomènes de petite taille (exceptionnellement jusqu'à quelques centaines de mètres de diamètre), d'une durée de vie limitée (jusqu'à quelques dizaines de minutes dans la majeure partie des cas) et elles parcourent rarement plus de 40 km (sauf dans le cas des tornades américaines, qui peuvent parcourir plusieurs centaines de kilomètres).

  • La formation d'une tornade

    Pour qu'une tornade se développe, il faut que l'air soit instable, ce qui est rendu possible par :
    - le réchauffement de l'air près de la surface grâce à l'action du rayonnement solaire et par un apport d'air chaud et humide ;
    - le refroidissement de l'air en altitude provoqué par un apport d'air.


    La formation d'une tornade
    La formation d'une tornade

  • L'air chaud et humide s'élève graduellement [1]. Si le courant ascendant est assez fort, il atteint les couches les plus froides de l'atmosphère, où la vapeur qu'il contient se condense et crée d'énormes cumulonimbus [2]. En montant, l'air chaud entrecoupe des vents de direction et de vitesse différentes et provoque un mouvement de spirale [3]. La formation de la tornade a lieu quand, dans une petite zone du phénomène qui se situe près du sol, les vents convergent de plus en plus [4].

    Les cyclones sont des phénomènes de grande échelle (jusqu'à 1 000 km de diamètre), susceptibles de parcourir des distances considérables sur plusieurs semaines. On notera toutefois que les vents maximaux générés par certaines tornades peuvent être supérieurs à ceux des cyclones les plus violents.

    D'autre part, alors que les cyclones sont dans leur mécanisme de formation des phénomènes « océaniques », les tornades sont principalement des phénomènes terrestres (bien que le phénomène existe également sur mer : ce sont les trombes marines). Leur naissance est notamment tributaire de la chaleur du soleil réchauffant la terre et favorisant le développement de conditions orageuses.

    Pour plus d'informations sur les tempêtes des régions tempérées,
    on se reportera au dossier qui leur est consacré (les tornades y sont également abordées).

    La classification des cyclones

    Les cyclones sont classés en fonction de l'intensité des vents maximums qu'ils génèrent. C'est le paramètre le plus facile à estimer et qui caractérise bien les destructions potentielles. L'Organisation météorologique mondiale a ainsi défini les trois stades suivants, en fonction des vitesses du vent maximum soutenu :

    - dépression tropicale ou sub-tropicale lorsque ce vent ne dépasse pas 63 km/h (force 7 de l'échelle de Beaufort) ;

    - tempête tropicale ou sub-tropicale lorsque ce vent est compris entre 63 km/h (force 7) et 117 km/h (force 11) ;

    - cyclone tropical lorsque ce vent dépasse 117 km/h (force 12). C'est à ce stade que se forme l'œil [voir page 8].

    Deux échelles de classification existent, en fonction de la valeur minimale de la pression au centre de la dépression et de la vitesse des vents :

    - l'échelle de Saffir-Simpson, utilisée principalement dans l'océan Atlantique nord et dans l'océan Pacifique nord-est, établit cinq classes ;

    Classification
    Classe 1
    Classe 2
    Classe 3
    Classe 4
    Classe 5 (supercyclones)
    Pression en hPa
    Plus de 980
    965 à 979
    945 à 964
    920 à 944
    Moins de 920
    Vent maximal soutenu
    sur 1 min,
    en km/h

    118 à 153
    154 à 177
    178 à 209
    210 à 249
    Plus de 249
    Dégâts causés
    Minimes
    Modérés
    Intenses
    Extrêmes
    Catastrophiques


    Échelle de Saffir-Simpson

    - l'échelle de Dvorak relie un chiffre de 0 à 8 à une valeur de vent maximal soutenu et correspond à une pression centrale estimée dans les bassins océaniques de l'Atlantique et du Pacifique nord-ouest.

    Vent maximal sur 10 min
    Pression centrale
    Niveau
    m/s
    Noeud
    km/h
    Atlantique
    Pacifique
    1
    < 13
    < 25
    < 45
    1,5
    13
    25
    45
    2
    15
    30
    55
    1 009
    1 000
    2,5
    18
    35
    65
    1 005
    996
    3
    23
    45
    83
    1 000
    991
    3,5
    28
    55
    101
    994
    984
    4
    33
    65
    119
    987
    975
    4,5
    39
    77
    137
    979
    965
    5
    45
    89
    165
    970
    954
    5,5
    52
    102
    189
    960
    942
    6
    58
    115
    213
    948
    927
    6,5
    65
    127
    234
    935
    912
    7
    72
    140
    259
    921
    898
    7,5
    79
    154
    285
    906
    879
    8
    85
    167
    306
    890
    858

    Échelle de Dvorak

    La dénomination des cyclones

    Les cyclones tropicaux sont dénommés pour faciliter la communication entre les prévisionnistes et le public pendant les phases de prévision et d'alerte. Les cyclones ont une durée de vie qui peut dépasser une semaine et plusieurs de ces phénomènes peuvent exister en même temps sur le même bassin. Les baptiser par des noms courts et familiers (donc faciles à mémoriser) permet de réduire le risque de confusion entre les phénomènes.

    Un nom est affecté à toute perturbation dans laquelle le vent moyen dépasse 63 km/h. Les noms (généralement des prénoms alternativement masculin et féminin) sont donnés à partir de listes alphabétiques préétablies, desquelles ont été retirés les noms des cyclones les plus dévastateurs.

  • Les noms des cyclones

    - Le centre de Miami utilise six listes de prénoms par roulement annuel, le premier ouragan de l'année porte un nom commençant par
    la lettre A.

    - Le centre météorologique de l'île de la Réunion attribue aux tempêtes tropicales et cyclones des prénoms d'origine française, malgache ou mauricienne.

    - Les tempêtes tropicales et cyclones du nord de l'océan Indien ne sont pas désignés par un prénom mais un numéro d'identification suivi d'une lettre, A ou B, selon que le phénomène se forme en mer d'Arabie ou dans le golfe du Bengale.

    - Les typhons du Pacifique nord-ouest, du sud-est de l'océan Indien, du nord de l'Australie et du Pacifique sud-ouest portent un nom pris dans quatre listes sans initialisation annuelle.

    Quelques définitions

    L'Organisation météorologique mondiale (OMM) définit un cyclone comme
    « une perturbation d'échelle synoptique non accompagnée d'un système frontal, prenant naissance au-dessus des eaux tropicales ou subtropicales et présentant une activité convective organisée et une circulation dépressionnaire dite cyclonique, plus intense en surface qu'en altitude ».

    Cyclones et tornades

    Une tornade est issue d'une seule cellule convective (cumulonimbus), tandis que le cyclone tropical est formé de plusieurs douzaines de cellules convectives. De plus, alors que les tornades nécessitent un fort cisaillement vertical du vent (changement de la force et de la direction du vent avec l'altitude) pour des conditions optimales d'apparition, les cyclones tropicaux se forment et s'intensifient dans une vaste zone de faible cisaillement vertical du vent (inférieur à 10 m/s). Ces valeurs de cisaillement sont représentatives du champ horizontal de température à un niveau donné : les tornades se produisent dans les régions où il existe une forte variation de température, alors que les cyclones se forment dans des zones où cette variation est presque nulle.

    Le critère « vitesse du vent moyen » a été considéré comme l'élément le plus objectif et facile à connaître ou à estimer. L'OMM n'est cependant pas parvenue à une harmonisation et de nombreux pays font référence à des vitesses de vents moyennées sur dix minutes, tandis que d'autres (notamment le National Hurricane Center - NHC - et le Joint Typhoon Warning Center - JTWC - des États-Unis) se réfèrent à une moyenne sur une minute.

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