Dans
l’œil du cyclone ...
Ils ravagent tout sur leur passage de leurs vents ultra-violents et noient des régions entières sous des trombes d'eau. Les cyclones sont la terreur des zones tropicales. Mais que sont ces toupies monstrueuses ?
Introduction
Le cyclone, bien plus gigantesque que la tornade, plus dévastateur
que n’importe quelle bombe, détruit tout, son passage sur une îles
la réduit en miettes. Les cyclones sont des très fortes dépressions
qui prennent naissance au-dessus des eaux chaudes des océans de
la zone inter tropicale, et qui s’accompagnent de vents très violents
et de pluies torrentielles. Ces dépressions sont appelées
ouragan ou hurricane dans la mer des Antilles et dans le golfe du Mexique,
et typhons dans l’Ouest du Pacifique.
Chaque année, un peu moins d’une cinquantaine
de cyclones se forment par la circulation générale de l’atmosphère
et les interactions océan-atmosphère. En raison des rafales
de vent très violentes qui les accompagnent (pouvant dépasser
300 km/h), ils provoquent des dégâts considérables.
Ils peuvent provoquer des marées de tempête particulièrement
destructrices.
Formation
Le processus de formation des cyclones met en jeu de nombreuses forces,
mais expliquons tout d’abord les conditions pour qu’il y ait formation
d’un cyclone.
Lorsqu’une portion de surface océanique
s’échauffe par rapport aux régions qui l’entourent, l’air
sus-jacent s’échauffe son tour et se dilate vers le haut. L’élévation
des couches supérieures se traduit par une surpression relative
à l’environnement qui provoque en altitude une fuite, ou divergence,
de l’air surchauffé vers l’extérieur de la zone considérée.
Cette fuite abaisse la pression au sol (pression normale ~ 1015 hPa), ce
qui entraîne un afflux, ou convergence, de l’air environnant des
basses couches vers la zone surchauffée compensant la fuite aux
niveaux supérieurs. Cet air n’atteint pas le centre, mais s’élève
en spiralant dans le mur de l’œil où il libère la chaleur
latente, puis s’échappe dans la troposphère (à partir
de 10-12 km) où règne un léger anticyclone. En définitive,
la pression ne devrait pas varier. Cependant, si l’échelle horizontale
est suffisante (100 km), ces mouvements sont modifiés par la force
de Coriolis d’intensité 2wVsinf où w est la vitesse angulaire
de la terre (~7.29´10-5 rad.s-1), V le module de la vitesse
horizontale, perpendiculaire au mouvement et dirigée vers la droite
(hémisphère Nord), f la latitude. Les vents convergents et
divergents sont déviés vers leur droite (hémisphère
Nord) et, tant que la source de chaleur persiste, une circulation tourbillonnaire
se maintient, cyclonique dans les basses couches autour du minimum de pression,
anticyclonique aux niveaux supérieurs autour du maximum de pression.
On constate, et on peut démontrer
que, à cette échelle et au-delà, les mouvements tourbillonnaires
sont supérieurs au mouvement de convergence-divergence. Cependant,
ces derniers et la faible vitesse verticale qui leur est associée
par continuité, ici ascendante, jouent un rôle essentiel dans
la naissance et le maintien du phénomène.
Ce mécanisme explique le comportement
du cyclone quand il atteint le continent. Privé brutalement de l’air
chaud et humide qu’il trouvait en abondance au-dessus de l’océan,
dépourvu de carburant, sa puissance diminue rapidement. Ainsi, les
côtes sont plus durement touchées que les régions de
l’intérieur. On a vu des cyclones perdre une grande partie de leur
intensité en survolant des îles et reprendre de l’activité
sitôt l’océan retrouvé.
Localisation
Un cyclone tropicale ne peut se développer que si certaines thermiques
et dynamiques sont réunies. Ces conditions limitent les zones géographiques
de la planète où les cyclones sont susceptibles de se former.
C’est ainsi que la plupart des cyclones tropicaux naissent à proximité
de la zone de convergence (Z.I.T.C.). Cette zone dépressionnaire
matérialise la zone de convergence des Alizés en provenance
des deux hémisphères. La très forte instabilité
atmosphérique qui règne dans cette zone donne naissance à
d’énormes cumulo-nimbus. C’est là que se forment les ondes
tropicales qui peuvent engendrer de simples perturbations mais aussi des
dépressions tropicales et des cyclones.
Les données climatologiques montrent
qu’il existe sept zones sur la planète où les cyclones trouvent
les conditions nécessaires à leur développement. Ces
zones réparties sur les océans Atlantique, Pacifique et indien.
La climatologie des cyclones, établie grâce aux données
des satellites, fait état de quarante-cinq cyclones par an en moyenne.
La fréquence des cyclones set très inégale dans les
deux hémisphères. Plus de 70% d’entre eux se développent
sur l’hémisphère Nord. Le Nord-Ouest du Pacifique est de
loin la plus active avec plus de 35% des cyclones du globe. C’est dans
cette région que l’on observe les cyclones les plus violents et
les plus destructeurs.
Les cyclones se déplacent généralement
selon une trajectoire qui ressemble à la courbe d’une parabole.
Dans l’hémisphère Nord, ils se déplacent tout d’abord
en direction du Nord-ouest, puis, aux latitudes élevées,
ils dévient vers le sud-est. Dans l’hémisphère Sud,
la route habituelle des ouragans est d’abord orientée vers le sud-ouest,
puis vers le Sud-Est. Les cyclones se déplacent à des vitesses
variables. Aux basses latitudes, leur vitesse de déplacement va
de 10 à 30 km/h et dans les hautes latitudes, elle peut atteindre
80 km/h. Les zones dans lesquelles les vents soufflent dans la même
direction que la trajectoire générale de la tempête,
subissent le maximum de la violence destructrice du cyclone.
Pour ce qui est de la localisation temporelle,
on parle de saison des ouragans. Une saison a une durée variable
d’une année sur l’autre, mais on peut faire une moyenne sur une
dizaine d’année pour obtenir une durée approximative (très
approximative…) de l’ordre de 10-20 semaines par an. On n’a jamais connu,
depuis 1886, une saison sans aucun cyclone, mais on a compté deux
saisons avec seulement un seul cyclone, en 1914 et en 1890. Cependant,
la durée des saisons et le nombre de cyclones varient selon la zone
géographique, on compte en effet une moyenne pour les 50 dernières
années (1946-1995) de 9,7 cyclones dans l’Atlantique, et en 1995
on compte 19 cyclones (l’un des plus grands nombres de cyclones enregistré
dans l’Atlantique), alors que dans le Pacifique, le plus petit nombre de
cyclones jamais enregistré en une année est de 19.
Caractéristiques
Quasi circulaire, la zone cyclonique a un diamètre généralement
compris entre 200 et 500 kilomètres, mais certains cyclone tropical
peuvent être de plus grande envergure, comme le cyclone tropical
Tip (octobre 1979), d’un diamètre de 1100 km. Les différents
services météorologiques considèrent qu’un cyclone
atteint sa phase de maturité lorsque le vent moyen qui souffle en
sein dépasse 118 km/h.
Différentes classifications ont
été établit pour répertorier les cyclones.
Il y a tout d’abord l’échelle Saffir-Simpson
:
Catégories | Vitesse des vents (km/h) | Marée de tempête (m) | Description |
1 | 104-133 | 1,2-1,5 | Faible |
2 | 134-154 | 1,8-2,5 | Modéré |
3 | 155-182 | 2,8-3,7 | Fort |
4 | 183-217 | 4,0-5,5 | Très fort |
5 | + de 217 | + de 5,5 | Dévastateur |
Il existe une autre classification appelée tout simplement classification
des cyclones tropicaux
Catégories | Vitesse des vents (km:h) | Pression atmosphérique (hPa) | Exemples de cyclones |
I | 120-153 | Supérieur à 980 | |
II | 154-177 | 979 à 965 | |
III | 178-205 | 964 à 645 | |
IV | 206-249 | 944 à 920 | Hugo (923 hPa) |
V | + de 250 | 919 | Gilbert (885 hPa) |
La dernière échelle que nous présenterons est la plus
utilisée et la plus connue : l’échelle de Beaufort
Numéros | Vitesse en km/h | Description |
0 | - de 1 | Calme |
1 | 1-5 | Très légère brise |
2 | 6-11 | légère brise |
3 | 12-19 | Petite brise |
4 | 20-28 | Jolie brise |
5 | 29-38 | Bonne brise |
6 | 39-49 | Vent frais |
7 | 50-61 | Grand frais |
8 | 62-74 | Coup de vent |
9 | 75-88 | Fort coup de vent |
10 | 89-102 | Tempête |
11 | 103-117 | Violente tempête |
12 | + de 118 | Ouragan |
La masse nageuse qui accompagne le cyclone, très épaisse,
est composée essentiellement d’énormes cumulo-nimbus ; elle
s’élève jusqu’à la tropopause, c’est à dire
à une altitude pouvant avoisiner une quinzaine de kilomètres.
Les nuages se développent en spirale autour d’un centre : l’œil
du cyclone. À l’intérieur de cette zone très restreinte,
d’un diamètre de 20à 35 km, règne un calme apparent
: les vents sont très faibles, le ciel est clair ou simplement voilé
par des nuages élevés et la pression est basse. C’est au
centre d’un cyclone au large des Philippines que l’on a enregistré
la pression barométrique la plus basse jamais observée dans
la monde : 867 hectopascals(hPa). La taille diminue proportionnellement
à la chute de pression :plus un cyclone est violent, plus le diamètre
de l’œil est réduit. D’une apparence caractéristique, il
est en général parfaitement perceptible sur les photos de
satellites. Comparativement, la zone périphérique qui entoure
l’œil paraît bien plus agitée. Dans cette zone concentrique,
nuageuse et orageuse, les vents sont très forts et soufflent en
tempête. L’air y est saturé d’humidité.
Très tôt, on a ressenti la nécessité de distinguer
chaque cyclone tropical. On utilisait essentiellement les coordonnées
géographiques : latitude et longitude. Mais le procédé
s’est révélé très peu pratique. Jusqu’au début
du XXeme siècle, pour avoir beaucoup frappé des colonies
espagnoles ou portugaises, les cyclones étaient distingués
par le saint du jour. C’est aux cours des 1900 que l’on a commencé
à leur donner des noms. Un météorologiste australien
les a baptisés de ceux des personnalités politiques qu’il
n’aimait pas. Plus tard, les services de l’armée américaine
utilisèrent l’alphabet de manière phonétique (ABLE,
BKER, CHARLIE, etc.). Puis, au cours de la Seconde Guerre Mondiale, l’habitude
fut prise d’attribuer des noms féminins à ces calamités
(cherchez le rapport !). Vers la fin des années 1970, les mouvements
féministes américains obtinrent que les noms des cyclones
portent alternativement des prénoms féminins et masculins.
Ce système s’est internationalisé vers les années
1980. Ce sont désormais des comités qui sont chargés
d’établir la liste des noms.
Les cyclones sont de véritables bombes
naturelles qui génèrent une incroyable énergie (200
à 300 kilotonnes par seconde, soit l’équivalent de 20 fois
la bombe d’Hiroshima). De ce fait, le bilan des victimes après le
passage d’un cyclone est souvent lourd. Pour ne citer qu’un exemple, le
cyclone de 1970 au Banglabesh (le plus meurtrier jamais enregistré),
aurait occasionné la mort d’environ 300 000 personnes dans la zone
des deltas du Grange et du Brahmapoutre, région surpeuplée
en raison des cultures vivrières et surtout des rizières
(il n’y eut jamais de chiffre officiel plus précis concernant ces
terribles inondations).
Par un extrême paradoxe, les cyclones
sont indispensables pour l’équilibre de la planète. En effet,
les régions équatoriales, plus exposées à l’ensoleillement,
reçoivent d’énormes quantité d’énergie solaire.
La couche superficielle des océans emmagasine cette chaleur, qui
sera restituée ensuite vers les régions polaires par les
anticyclones. Cependant, dans certains cas il arrive plus d’énergie
dans les zones équatoriales que les anticyclones ne peuvent en évacuer
vers les pôles. Les cyclones sont donc les soupapes de sécurité,
qui vont libérer le trop plein d’énergie et rétablir
l’équilibre énergétique de notre globe.
L’Homme face aux cyclones.
Que faire pour se protéger des cyclones ? La recherche s’oriente
aujourd’hui vers "l’extinction des cyclones". En effet une expérience
consistant à détruire un cyclone a été réalisée.
Pour cela on a déversé de l’iodure d’argent sur un cyclone.
Cependant les résultats sont mitigés : La force des vents
ne diminue que de 190 à150 km/h. Rien n’a en effet été
jugé suffisamment concluant pour que ce type d’expériences
soit généralisé. On ne sait pas, ou mal, détruire
les cyclones. En revanche, on sait les prévoires, et la prévention
reste la meilleure protection. La prévision des cyclones consiste
à évaluer le plus précisément possible la trajectoire
du cyclone ainsi que tous les paramètres météorologique
qui lui sont associés. Il s’agit de ne pas déclencher à
tort des alertes qui peuvent causer un préjudice économique
considérable par suite d’un arrêt quasi total de toutes les
activités. A l’inverse, il s’agit aussi de ne pas sous-évaluer
les risques.
La prévision des cyclones nécessite
des moyens considérables. C’est pourquoi, l’Organisation Météorologique
Mondiale (O.M.M.) a crée quatre grands centres régionaux
: Miami, New Delhi, Tokyo, Saint denis de la réunion. Ces centres
ont la responsabilité de surveiller les perturbations cycloniques
et d’en prévoir le comportement afin de diffuser des messages d’alerte
en temps utiles. Tous les moyens d’observation sont utilisés : observations
au sol et en altitude, images de radars et de satellites. Il faut souligner
l’apport du satellite dans la surveillance des cyclones, en particulier
sur des zones jusqu’alors dépourvues de moyens d’observation météorologique.
L’amélioration de la fiabilité des prévisions a permis
de diminuer très nettement les pertes en vies humaines. Les médias
jouent un rôle très important dans la prévention des
cyclones et les progrès technologiques accroîent encore plus
la protection de la population.
Cependant l’information sur les phénomènes
cycloniques n’est pas à négliger, on s’est en effet aperçu
que, selon une enquête réalisée en 1994 par B. de Vanssay,
aux Antilles, pour le compte du ministère de l’environnement, pour
58% des personnes interrogées, l’explication du cyclone est de nature
religieuse.
IL existe une autre solution pour limiter
les effets des cyclones. John Snow a inventé un simulateur d’ouragans
dont les derniers tourbillons d’une tempête viennent de "dévaster"
son village miniature. Cette catastrophe parfaitement contrôlée
a été obtenue à l’aide de puissants ventilateurs et
de grilles rotatives rapides pulvérisant des gouttelettes de kérosène.
John Snow produit à la demande, par simple pression sur un commutateur,
plusieurs variétés de catastrophes naturelles, depuis la
violente tempête jusqu’au cyclone doté de plusieurs "yeux",
le plus dévastateur. But des recherches : l’épure d’une habitation
pouvant résister aux vents les plus violents.(réaliser avant
1983)
Conclusion
Les
cyclones se placent au deuxième rang des catastrophes naturelles
les plus destructrices derrière les tremblements de terres. Bien
que purement climatiques ces phénomènes sont encore perçus
comme des évènements quasiment surnaturels.
Cette formidable machine thermodynamique "consomme"
des milliers et des milliers de kilomètre cubes d’air. Ces mouvements
d’air, extrêmement violents, génèrent des phénomènes
météorologiques gigantesques qui développent une énergie
considérable, équivalente à celle de plusieurs bombes
atomiques par seconde.
Il est clair que le phénomène
fait encore peur. Et pour cause : Il génère des dégâts
énormes. On ne peut cependant pas affirmer que les vents qui se
sont déchaînés ces dernières années sont
plus violents qu’il y a 10, 50 ou même 100 ans. Il en est de même
pour les inondations. Mais les ouragans sont de moins en moins meurtriers,
grâce la prévention, sauf pour les cas vraiment exceptionnels
comme Hugo ou Andrew. Rappelons que ces cyclones détiennent les
records de vitesse des vents jamais enregistrés. Même si on
reste impuissant devant ce phénomène, il est nécessaire
de prévoir les paramètres climatiques des cyclones pour survivre
quand la tempête déferle.
clamydia@aol.com