Cyclone extratropical

[Higurashi]

Bonjour,

A partir de quand un cyclone passe d'un système tropicale, a un système extratropicale ? ( grosse dépression barocline ) .

Merci

[conv3ction]

Ben quand le mécanisme de formation se poursuit et le cyclone se creuse. Tu veux dire quoi, si le cyclone se renforce, se transforme en un grand système cyclonique (renforcement donc), où se meurt et devient une dépression classique à nos latitudes (dissipation, donc coupure d'alimentation liée à un manque de ressources) ?

Parce que la j'ai pas vraiment compris la question..

[Higurashi]

Oui quand il devient une dépression classique à nos latitudes

J'ai pas bien compris comment un cyclone qui s'affaiblit en dépression extra tropical, développe ensuite en étant pris dans le flux d'ouest, des fronts comme les dépression a nos latitudes . A partir de quand le système a coeur chaud devient un système a coeur froid ?

[Mammatus68]

D'un point de vue purement lexical, toutes les dépressions qui se forment dans une région située entre 30° et 60° de latitude de part et d'autre de l'équateur peuvent prendre la dénomination de cyclone extratropical.

Pour ce qui concerne la transition extratropicale, le système peut (mais cela n'est pas obligatoire) reprendre en puissance si les conditions qu'il rencontre sont favorables à la baroclinie. Il perd donc son cœur chaud du fait de son entrée dans une masse d'air en altitude plus froide.

[Invité Guest]

Il y la taverne de Moe qui propose des outils bien pratiques à ce sujet :

http://moe.met.fsu.edu/cyclonephase/

En gros, mais je vais essayer de faire simple, un cyclone tropical, c'est un cyclone symétrique à cœur chaud. C'est l'image de Ma On que j'avais posté tantôt.

/topic/69755-depression-orageuse/page__view__findpost__p__1601841'>http://forums.infoclimat.fr/topic/69755-depression-orageuse/page__view__findpost__p__1601841

L'épaisseur 1000/500 hPa est pratiquement symétrique, et est plus élevé au centre qu'à la périphérie. On voit nettement ces anneaux concentriques, 5820 puis 5840 puis 5860 puis 5880 puis 5900. On peut montrer que l'épaisseur entre deux niveaux de pression est fonction de la température (non exclusivement). On voit donc nettement une bulle chaude au centre du cyclone, et une bulle symétrique. C'est ce qu'on appelle un système à cœur chaud.

À partir de là, on peut imaginer deux autres cas de figures. Un cyclone symétrique froid, avec l'épaisseur entre deux niveaux de pressions qui décroit symétriquement vers le centre. C'est le cas du vortex polaire.

Un cyclone asymétrique, où l'épaisseur ne suit aucune symétrie. C'est le cas des cyclones extra-tropicaux, ceux qu'on connait. Il y a juxtaoposition d'une advection chaude et froide, qui fait leur asymétrie. Ce sont des dépressions baroclines, qui fonctionne avec le gradient de température.

De plus, il existe un concept bien pratique qui s’appelle le vent thermique. Ce n'est pas à proprement parler un vent, mais plutôt un cisaillement de vent. C'est-à-dire, une varia du vent géostrophique avec l'altitude. On montre que le vent thermique est perpendiculaire au gradient de température, et qu'il laisse les hautes températures à droite. Dans un cyclone tropical, le gradient de température pointe vers le centre. C'est au centre qu'il fait le plus chaud. Par exemple, pour le jet stream, le chaud est au Sud, le froid au Nord. Le vent thermique, qui est plutôt un cisaillement de vent, dit que le vent géostrophqiue va accélérer de plus en plus avec l'altitude vers l'Est. C'est ce qu'on observe.

Pour les cyclones, ce vent thermique indique si il s'agit d'un cyclone chaud ou froid. Si le vent thermique est positive, il va tourner anticycloniquement autour du centre. Cela signifie que les températures les élevées sont au centre. C'est un cyclone chaud. Là où est le piège, c'est que le vent thermique n'est pas un vent, mais un cisaillement de vent. En effet, on pourrait se dire, mais comment peut-on avoir un vent en rotation anticyclonique dans un cyclone ? Le vent thermique positif signifie que le vent va tourner de moins en moins vite dans le sens cyclonique. C'est un peu comme dire, j'ai une accélération négative, oui mais ma vitesse reste positive. C'est une caractéristique importante des cyclones tropicaux. En effet, les vents les plus forts se rencontrent dans les 3 ou 4 premiers kilomètres. Au delà, la circulation cyclonique s'affaiblit et prend même des caractéristiques anticycloniques à haute altitude.

Une autre manière de voir les choses est de reprendre la carte de Ma On. On s'aperçoit que l'épaisseur 1000/500 est maximale là où la pression est minimale. Et donc que l'altitude du géopotentiel 500 hPa est pratiquement constant. En effet, en surface on part de plus bas (virtuellement, là où la pression est inférieur à 1000 hPa, on part même d'une altitude "négative"), mais la colonne d'air est plus épaisse donc l'altitude du 500 hpa est pratiquement constante. C'est cela qu'exprime le vent thermique. La chaleur au centre va dilater (youyou...) la colonne d'air et faire que la dépression est de moins en moins creuse à mesure qu'on grimpe. Une dépression moins creuse, c'est un vent moins fort. Et on retrouve ce vent thermique positif qui ralentit la rotation.

On peut alors imaginer le cas d'un cyclone symétrique froid. On en revient au vortex polaire. Le centre de la colonne d'air est froid, très froid. Le vent thermique est donc négatif, et la rotation cyclonique accélère avec l'altitude. En effet, la colonne d'air très froide va "s'écraser" au sol avec donc un faible anticyclone, laissant un "vide" d'altitude, donc une dépression très marquée. L'inverse d'un cyclone tropical en fait.

Et avec le vent thermique, on va pouvoir diviser les cyclones asymétriques en deux, ceux qui ont un cœur chaud avec un vent thermique positif, et ceux qui ont un cœur froid avec un vent thermique négatif.

Nos cyclones extratropicaux, ce sont des des dépressions asymétriques à vent thermique négatif.

Ces deux outils permettent une classification quantifiée des cyclones, donc avec une relative objectivité.

Ma On n'est plus, alors je reviens sur Bret dans l'Atlantique. les runs ne vont malheureusement pas assez loin pour mettre en évidence la transition extratropicale.

Sur cette image, on retrouve les mêmes éléments. La symétrie de l'épaisseur 900/600 hPa est en ordonnées (par contre, je ne sais pas comment elle est calculé et comment est choisi le neutre ). Le vent thermique est en abscisses. Ce diagramme est très utile pour quantifier la nature d'un cyclone.

Quand un cyclone devient extratropical, donc ? Et bien, quand son cœur chaud fonce dans un environnement plus froid. On alors à nouveau une situation barocline, où il apparait un front froid et un front chaud de manière toute à fait classique. On peut noter que le secteur chaud a une alimentation directement subtropical, avec un air à 850 hPa saturé et à 15°C/20°C, et des thêtaE de l'ordre de 80°C. Il y a donc une belle réserve d'énergie qui explique pourquoi les transitions extratropicales peuvent donner des bêtes bien creuses.

Il y a donc une transition d'un cyclone à cœur chaud symétrique, en bas à droite, vers un cyclone asymétrique à cœur froid, en haut à gauche. Le cyclone devient à cœur froid quand l'advection froide est suffisante pour inverser le vent thermique.

J'espère avoir été clair et avoir répondu à vos interrogations...

[Higurashi]

Oui, mais je crois que si un cyclone passe de cyclone à cyclone extra tropical , il doit d'abord passer par l'étape de cyclone subtropical ( cyclone ayant une caractéristique à la fois des systèmes tropicaux et des systèmes extratropicaux ), ou de tempête subtropical selon la force des vents .

[Invité Guest]

Nop, absolument pas. Un cyclone subtropical, c'est encore autre chose. Le cyclone subtropical, c'est un truc bâtard en effet, mais la transition extratropicale se fait directement sans passer par la case subtropical. Le cyclone subtropical se produit bien au contraire lors d'un passage extratropical vers tropical.

Le type le plus courant de cyclone subtropical est un cyclone froid d'altitude qui renforce la convection en accentuant le gradient thermique. Il y a donc de l'EPCD, ce qui force la convection. Le vent thermique est donc négatif. Après, ils sont généralement relativement symétrique. On les retrouve donc dans le coin en bas à gauche du diagramme de la taverne de Moe. De mémoire, c'est le chemin suivi par Andrea en 2007 :

http://en.wikipedia.org/wiki/Subtropical_Storm_Andrea_(2007)

On voit bien son caractère symétrique, et sa convection assez faible somme toute faite.

Il existe aussi des cyclones subtropicaux qui vont se développer à partir d'une zone frontale. Par exemple, Laura en 2010. La convection s'accrochait aux restes du front dans une configuration en virgule tout à fait caractéristique :

http://en.wikipedia.org/wiki/Tropical_Storm_Laura_(2008)

Il existe aussi tout un bestiaire des cyclones extratropicaux, je ne vais pas détailler.

Bref, je vais détailler par le menu la transition extratropical pour mieux vous faire comprendre le schmilblick. Depusi le temps que je vous bassine avec, vous devez mieux conceptualiser le cyclone tropical, je pense

Bref, on a notre beau cyclone tropical, tout beau tout humide, avec ses caractéristiques barotropes, son cœur chaud, son caractère symétrique, qui batifole joyeusement sous les tropiques. En remontant vers le Nord, il va rencontrer un environnement différent. Les températures de surface de l'océan se refroidissent avec un gradient de température marqué, le paramètre de Coriolis augmente, l'environnement devient barocline avec fort gradient de T et Td, et un courant jet se balade au Nord.

Les transitions se divise classiquement en transition Nord Ouest et Nord Est, c'est-à-dire que la zone barocline est soit au Nord Est, soit au Nord Ouest. Mais je ne vais pas rentrer plus dans les détails et rester dans la généralité, avec un creux d'altitude qui traine dans le coin.

Le cyclone va accéler au Nord, portant avec lui sa masse d'air chaude et humide. On a donc un advection chaude vers les pôles, advection chaude qui se heurte au froid environnant. L'air chaud s'élève, se condense, on a formation d'un front froid. Pendant ce temps, le cisaillement induit par le creux détruit la circulation de bas niveau du cyclone tropical et force l'injection d'air sec (il y a un fort lien entre humidité et cisaillement chez les cyclones tropicaux). Ceci forme le front froid. Partant de là, on a bien une transition extratropicale sans passer par la case subtropicale.

Une image de l'ouragan Maria en pleine transition :

Tout est sur le schéma. Les plages de couleurs sont l'eau précipitation, du bleu pour beaucoup à l'orange pour beaucoup. En violet, c'est l'ancienne structure tropical de Maria qu'on devine. En noir, j'ai mis en évidence l'intrusion sèche en la prolongeant d'après la tronche du champ de nuages. En rouge, l'advection chaude.

L'image est tiré de ce PDF, en anglais :

http://nmm2010.fmi.fi/presentations/NMM_Presentation_Kucas.pdf

P.S. : Je ne sais pas si vous êtes visuel, mais avec le nombre d'images que je vous balance, j'espère que vous l'êtes /emoticons/tongue@2x.png 2x" width="20" height="20">

[Invité Guest]

Je reviens là dessus, parce que votre question me laisse perplexe. Il est vrai que j'ai un peu répondu à côté de la plaque dans le premier message, pour vous apporter des outils opérationnels en matière de définition de cyclone tropicaux/extratropicaux, et leurs transitions. Je suis donc revenu plus sur le sujet, mais au fond, je me demande si cela va vous être bien utile. Est-ce que vous arrivez à conceptualiser comment ce forme une dépression barocline ? Les mécanismes qui forment un front froid, un front chaud ? L'interaction avec l'anomalie d'altitude ? Si oui, la transition extratropicale, c'est dans les grandes lignes la même chose. Le grand classique dans l'Atlantique, c'est la transition avec un creux barocline très marqué qui arrive par le Nord Ouest. Le cyclone tropical accélère initialement vers le Nord Est puis va interagir avec le creux. Le creux baroclin va fournir l'anomalie d'altitude et le cisaillement, le cyclone tropical va fournir l'énergie sous forme d'un (très...) gros gradient de température et d'humidité. Et là, le modèle général est tout à fait le même qu'une simple cyclogenèse.

Évidement, il y a quelques subtilités. Mais ces subtilités ont plus d'intérêt opérationnellement pour évaluer la probabilité de creusement en dépression barocline, la trajectoire,... En clair, des tas de trucs bien pratiques au quotidien pour savoir si Newfound Land and Labrador va se faire défoncer au pas, mais sans aucun intérêt pour comprendre le mécanisme.

[Higurashi]

Le cyclone va accéler au Nord, portant avec lui sa masse d'air chaude et humide. On a donc un advection chaude vers les pôles, advection chaude qui se heurte au froid environnant. L'air chaud s'élève, se condense, on a formation d'un front froid.

Merci paix, mais dans ce que tu dis là haut sa serait plutôt un front chaud qui se forme, si de l'air chaud bute sur de l'air froid = front chaud ^^

Sinon, c'est bon, le mécanisme des dépressions barocline et tout le splitch, j'ai a peu près pigé, c'était juste pour savoir par curiosité comment sa se passait avec les cyclones, mais maintenant c'est bon

[Invité Guest]

Ouaip, autant pour moi.

Petite précision, le front chaud et front froid se forme bien à cause de l'anomalie d'altitude. Ce n'est pas juste l'air chaud qui s'élève parce qu'il rencontre l'air froid. Si il n'y a pas d'anomalie d'altitude, cela fait comme Bret : RIP avec enterrement de première classe sur place.

[Higurashi]

Ok

[Invité Guest]

Mon premier déterrage sur IC... Champagne moi je dis

Donc :

/topic/70593-suivi-de-louragan-irne/page__view__findpost__p__1630702'>http://forums.infoclimat.fr/topic/70593-suivi-de-louragan-irne/page__view__findpost__p__1630702

Et

/topic/68617-saison-cyclonique-2011-atlantique-nord/page__view__findpost__p__1630673'>http://forums.infoclimat.fr/topic/68617-saison-cyclonique-2011-atlantique-nord/page__view__findpost__p__1630673

Mais si j'ai déterrer, ce n'est pas juste pour faire dans l'auto satisfaction citation /emoticons/tongue@2x.png 2x" width="20" height="20">

On a d'un côté le pachyderme Irene, de l'autre un Jose baptisé mort...

Jose, c'est comme Bret. Pas de structure d'altitude pour l'accompagner dans son passage vers l'au delà : le monde extratropical. Donc RIP sur place. On notera que Jose a encore une plus sale g****e que Bret quand elle était encore nommé...

Irene elle côtoie du creux barométrique depuis un bout de temps maintenant. Donc, une transition extratropicale vu depuis la taverne de Moe par CMC, parce qu'il le vaut bien :

On voit bien qu'elle devient asymétrique et se "refroidit" dans le sens où la relation du vent thermique montre que la dépression d'Irene commence à se renforcer en altitude (bien que restant plus faible qu'à la surface et "transitionnant" toujours en un anticyclone d'altitude. Toujours dans cette grande parenthèse, on note que la tendance à commencer le 25 Août... Si certain se souviennent encore de la jeune Irene, cela doit évoquer quelques souvenirs, notamment une étrange histoire de dropsonde qui contredisait le NHC )

Elle devrait être extratropicale aux alentours du 29.

De plus, l'analyse de l'environnement en altitude est importante. Le cas favorable est, comme présenté sur le sujet d'Irene, un creux d'altitude qui arrive par l'Est et est incliné négativement. Cela permet des advections différentiels qui permettent d'exploiter toute la quintessence de la zone barocline crée par le débarquement d'un ouragan dans le (presque...) Grand Nord.

Pour l'étude de cas, je remets ici les deux images importantes :

[Higurashi]

Merci des précisions

Je me posais quand même une question assez floue, dans le cyclone c'est plutot la dynamique de basse couches et des couches intermédiaire qui joue, plutôt que la dynamique d'altitude ?

[CP3]

Au sujet de la transition cyclone tropical- extratropical , celle-ci , peut se montrer particulièrement dangereuse , notamment en Amérique du nord , en début d' automne .

En effet , un cyclone tropical sur ces contrées peut se muer en dépression barocline de violence inoui , bien plus puissante que les tempetes de 99 en france .

Ce fut le cas , par exemple , de l' ouragan Hazel en 1954 . Ces situations à risque s' expliquent , par la mise en contact possible , lors de l' arrivé d' une dépression tropicale, de deux masses d' aire de température très différente engendrant des contrastes thermiques d' une ampleur presque unique au monde ( différence de TPE jusqu' à 50 °C ) .

En effet , à la toute fin de l' été , ainsi qu' en automne , la diminution rapide de l' ensoleillement sur les plaines du nord est des Etats-unis ainsi que du canada engendre la formation rapide d' une masse d' air continental pouvant déjà être bien froide . Parallèlement , l' océan atlantique et en particulier le gulf stream ( qui longe la cote est des etats-unis ) est encore très chaud .

Ainsi , l' arrivée d' une depression tropical d' ampleur ( bien souvent très chargée en humidité et chaleur sur un large espace ) , peut se muer en un systeme barocline particulièrement intense , au cas où à proximité du phénomène circulerait , limité par un front , une large masse d' air froide déjà bien froide . A ce moment là , lors de la transition post-tropical , l' air froid peut s' engouffrer vers le centre de la depression , tout en attirant l' air chaud et humide du cyclone encore très tropicalisé , ainsi que les masses d' air chaude atlantique .

A partir de là , Il s' ensuit donc la formation d' une dépression barocline typique mais d' intensité inoui , pouvant générer des rafales largement supérieure à 200 km/h en de nombreux points à l' intérieure des terres .

Le tout , souvent accompagné de fortes pluies . Ce fut , par exemple , le cas de l' ouragan Hazel en 1954 .

C' est probablement , ce type de phénomène qui menace , peut etre , le plus les etats-unis , cela , d' avantage que les cyclones tropicaux . Du fait , que les agglomérations du nord-est du pays peuvent être impacter .

[Cotissois 31]

bien plus puissante que les tempetes de 99 en france .

N'exagérons pas /emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20">

[Invité Guest]

J'en discutais tantôt avec Cirriocus, et cela est vrai aussi pour l'Europe où cela peut être sportif dès le mois de Septembre avec des anciens cyclones tropicaux repris dans la circulation d'Ouest. La baroclinie engendrée par un Atlantique commençant déjà à se rafraîchir et un cyclone tropical aux thêtasE énormes peut donner des résultats intéressants.

On a le cas en 66 avec Faith qui vient apporter un bon coup de vent à la Scandinavie :

http://en.wikipedia.org/wiki/Hurricane_Faith

Et en 67 avec Chloé, avec des vents un peu moins importants mais des pluies diluviennes à la facade Ouest :

http://www.meteo-marseille.com/chronique/annee/1967

http://en.wikipedia.org/wiki/1967_Atlantic_hurricane_season#Hurricane_Chloe