TOUT Savoir sur les Cyclones !

[cyco]

Le 14/04/2021 à 16:37, Discolulu a dit :

@Météodu37 évoquera sûrement dans son prochain superpost (pas trop long quand même ) la puissance des vents des cyclones..

 

Le 15/04/2021 à 07:18, Météodu37 a dit :

 

Il y aura tout de même de quoi lire, je dis pas que c'est un truc qui va faire 2 pages dans le topic mais il y aura vraiment toutes les infos nécessaires pour comprendre le fonctionnement et la formation des cyclones. 

 

 Je pense que @Discolulu a peur que tu nous fasses un pavé de 10 pages mais vu la complexité de ces phénomènes,  cela ne peut pas être résumé en quelques lignes c'est certain 😉

 

En tout cas merci @Météodu37de partager tes connaissances,  c'est appréciable. Bonne continuation.

 

 

 

[Météodu37]

Seconde partie : La formation des cyclones : Mécanismes, fonctionnement et structures :

 

Les cyclones tropicaux sont les perturbations atmosphériques les plus dévastatrices, causant chaque année des pertes en vies humaines et des dommages considérables, ce sont les phénomènes pour lesquels sont observées les variations maximales des éléments météorologiques (température, pression, vent...). Ce sont de véritables machines avec un fonctionnement très complexe mais pour le moins assez bien compris de nos jours.

 

1 - Les environnements :

• Les zones de formation des cyclones tropicaux 

La fréquence des cyclones tropicaux est très inégale entre les 2 hémisphères, plus de 70% dans l'hémisphère boréal contre moins de 30% dans l'hémisphère austral. Le Pacifique Nord-Ouest constitue la région la plus active avec plus de 35% des cyclones tropicaux du globe, c'est d'ailleurs dans ce bassin que l'on observe les phénomènes les plus étendus et les plus violents (ex-aequo avec le bassin Atlantique-Nord selon les années). Différents facteurs, dont la température de la mer, expliquent cette grande disparité. Le Gulf-Stream et le Kuro-Shivo contribuent  à l'extension septentrionale de l'activité des bassins Atlantique-Nord et Pacifique Nord-Ouest, les cyclones du Pacifique Nord-Est rencontrent rapidement des eaux dont la température est inférieure à 22°c. 
 

D'autres éléments rentrent en jeu tel que certaines forces dynamiques de notre atmosphère ou encore des forçages radiatifs. Le fort différentiel énergétique du système "Terre-Atmosphère" entre les tropiques et le reste du globe génère des circulations méridiennes d’échelle planétaire que l’on nomme « cellule de Hadley » dans l’atmosphère et « gyre subtropicale » dans l’océan. En zone équatoriale, il existe un fort déséquilibre radiatif entre la surface de la Terre et le sommet de l’atmosphère. La redistribution d’excédent d’énergie en surface s’effectue par le biais des mouvements verticaux de grande échelle qui donnent naissance à la Zone de Convergence Intertropicale (ZCIT). Sous les tropiques, l’amplitude du cycle diurne est dix fois supérieure à celle du cycle annuel. Il représente la première source de variabilité de l’atmosphère tropicale. Les gradients horizontaux de température et de géopotentiel sont dix fois plus faibles sous les tropiques qu’aux latitudes moyennes. La faiblesse de la force de Coriolis explique donc le caractère « quasi-barotrope » de l’atmosphère tropicale. En s’approchant de l’équateur, l'équilibre géostrophique est de moins en moins vérifié car la force de Coriolis devient inférieure à celle de la force de pression : le flux présente alors une forte composante divergente à l’exception de certains phénomènes météorologiques, comme les cyclones tropicaux, qui possèdent au contraire une forte composante rotationnelle.

 

La plupart des cyclones tropicaux se forment dans l'hémisphère météorologique d'été, au Nord de la Zone de Convergence Intertropicale (ZCIT) pendant l'été boréal, et au Sud de celle-ci pendant l'été austral. Sur l'ensemble du globe, seulement 22% des perturbations évoluant en cyclones tropicaux prennent naissance au-dessous de 10° de latitude, contre 65% entre 10° et 20°, et seulement 13% au-dessus du 20°.

Nombre de cyclones se produisant à moins de 140 km de chaque point, normalisé pour une période de 100 ans. Les triangles indiquent l'emplacement du maximum sur chaque bassin, les dates encadrées la période considérée pour la climatologie. (D'après Neumann, 1993).

• La Zone de Convergence Intertropicale (ZCIT) :

A l’échelle du climat global, la ZCIT joue un rôle énergétique majeur puisque la convection profonde qui lui est associée libère d’importantes quantités de chaleur. Ce chauffage atmosphérique de grande échelle explique la forte production d’énergie potentielle au sein des régions équatoriales. En haute troposphère, la divergence associée à la ZCIT permet d’exporter cet excès d’énergie potentielle vers les pôles qui présentent de forts déficits énergétiques. La ZCIT joue également un rôle primordial d’un point de vue dynamique puisqu’elle permet de transporter vers les pôles l’excès de moment cinétique gagné dans les régions tropicales grâce aux circulations d’alizés.

 

Cette zone peut-être observée de plusieurs échelles, mais on va se concentrer sur son aspect à l'échelle synoptique. La ZCIT ne peut être considérée comme une entité continue puisqu’elle se compose de zones de convection profonde de quelques centaines de kilomètres de longueur séparées par des zones de ciel clair d’une taille équivalente ou légèrement supérieure. Ces zones de convection peuvent atteindre 2500 km de diamètre sur l’océan Indien et le Pacifique Ouest, sous l’influence d’une oscillation intra saisonnière que l’on appelle Oscillation de Madden-Julian (MJO). Au sein de ces amas convectifs, on peut tout aussi bien observer de la convection isolée (Cumulus, orage unicellulaire ou multicellulaire) que de la convection organisée à méso-échelle (systèmes convectifs de méso-échelle ou MCS). Les MCS sont plus violents, mieux organisés et vivent plus longtemps lorsque le cisaillement vertical de vent est fort en basses couches et lorsque de l’air sec est présent en moyenne troposphère, ce qui est plus fréquent sur terre que sur mer. Dans tous les cas de figure, la durée de vie d’un MCS dépasse rarement 24 à 36 heures. 

 

La position climatologique de la ZCIT n’est pas immobile, et ses déplacements suivent la position apparente du soleil avec un décalage moyen de 6 à 8 semaines. Du fait de la plus grande inertie thermique des océans, ce décalage temporel est plus important sur océan que sur continent, et atteint 10 à 12 semaines sur le Pacifique Est et l’Atlantique.

Image satellite visible avec détermination de la ZCIT. 

Site : https://www.mappi.net/world_satellites_map.php

Variabilité saisonnière de la ZCIT.

Site : https://fr.wikipedia.org/wiki/Zone_de_convergence_intertropicale

 

• La Zone de Convergence du Pacifique Sud (ZCPS) :

La ZCPS représente l’une des zones de convection profonde les plus étendues et les plus persistantes sur Terre et joue un rôle important dans le maintien de la circulation générale. Une hypothèse souvent avancée pour expliquer l’origine et le maintien de la ZCPS est la distribution continent-océan dans le Pacifique Sud. Plusieurs études ont été menées avec des GCM (modèles de climat global) pour rechercher l’impact des deux masses continentales les plus imposantes dans le Pacifique Sud, à savoir l’Australie et l’Amérique du sud. D’après Kiladis (1989), ces deux continents n’influencent que très légèrement la position de la ZCPS et ne peuvent en aucun cas être tenus pour responsables de sa formation. En revanche, l’absence de l’Australie dans les modèles fait disparaître le flux de mousson de secteur Nord-Ouest qui souffle en été austral entre l’équateur et 10˚S, ce qui réduit l’advection d’air humide et donc l’activité de la ZCPS.

 

La ZCPS est fortement influencée par les cycles de l'ENSO à l'échelle interannuelle pendant son évolution saisonnière, elle peut être également modelée par la circulation des ondes de Rossby ou encore la MJO.

Différents emplacements de la ZCIT/ZCPS

Site : http://www.cyclonextreme.com

• Les  différentes ondes et les Alizés :

Les vents alizés est le flux d'air tropicalisé de secteur Est qui s'écoule le long des faces méridionales des anticyclones subtropicaux en direction des régions équatoriales. Ces conditions se trouvent presque toujours établies sur l'océan, ainsi les alizés sont considérés comme des phénomènes essentiellement maritimes.

 

Les variations de vitesse sont liées aux mécanismes des échanges méridiens. Les intrusions d'air polaire entraînent dans les basses-couches des noyaux d'accélération qui s'atténuent progressivement jusqu'à un nouvel afflux. Elles sont également fonction des variations de la hauteur de la surface de subsidence et aussi de l'hétérogénéité de la surface et des variations thermiques. Ils se dirigent d'abord en direction de l'équateur, s'écoulent ensuite parallèlement à lui et s'éloignent enfin en direction des tropicaux. Les alizés des 2 hémisphères occupent approximativement la moitié de la surface du globe, ces alizés sont regroupées en 2 parties : 

• L'alizé est constitué, sur les façades des anticyclones, d'air polaire récent froid par rapport au milieu tropical, dans les basses-couches dont l'instabilité va croître sur des régions de plus en plus chaudes. Une surface de subsidence qui coiffe ce volume d'air contrarie son instabilité, de vastes couches peu épaisse de Stratocumulus matérialisent ce phénomène sur la façade orientale des anticyclones. Ces anticyclones circulent sur des eaux froides, ce qui interdit toute évaporation.

• Les autres alizés sont constitués d'air tropicalisés, il intéresse surtout les façades méridionale et occidentale des cellules anticycloniques. Quasi homogène sur le plan thermique, il a accumulé une quantité considérable d'énergie. 

La couche d’alizés se cantonne à la basse troposphère entre la surface et 700 hPa. L’intensité moyenne en surface est de 6-7 m/s avec un pic vers 900 hPa de 8-9 m/s. Au-delà de 700 hPa. Les alizés les plus forts s’observent en moyenne annuelle vers 10-15˚ de latitude, c’est-à-dire vers le centre des anticyclones subtropicaux. En Décembre-Janvier-Février, les alizés en surface atteignent 8 à 10 m/s dans l’hémisphère d’hiver mais seulement 6 à 8 m/s dans l’hémisphère d’été à cause de l’affaiblissement des anticyclones subtropicaux. En Juin-Juillet-Août, en liaison avec le renforcement des anticyclones subtropicaux dans les deux hémisphères à cette période de l’année, les alizés peuvent dépasser les 10 m/s.

 

La plus grande partie des océans tropicaux présente au sein de la couche d’alizés une couche d’inversion de température que l’on appelle communément inversion des alizés. La subsidence de grande échelle associée à la divergence de basses couches apparaît comme étant le mécanisme principal dans la formation de l’inversion des alizés car la compression adiabatique réchauffe l’atmosphère. La fréquence d’occurrence du phénomène est par conséquent fortement corrélée aux variations saisonnières des anticyclones subtropicaux de surface.

 

N'oublions pas de mentionner la présence d'un courant jet subtropical qui se déplace sous la Tropopause, à la limite entre la première et seconde cellule de circulation, dans une zone appelée fracture de la Tropopause. Ce courant jet est un véritable fleuve d'air qui se déplace à une vitesse élevée, large de quelques dizaines de kilomètres, il tourne autour de la Terre en prenant une forme ondulée en raison de la composante tantôt de Sud-Ouest et tantôt de Nord-Ouest. 

• La cellule de Hadley et Walker :

Un petit point rapide mais nécessaire sur le schéma circulatoire de l'atmosphère. Notre atmosphère possède 3 cellules de circulation à savoir la cellule polaire, la cellule de Ferrel et la cellule de Hadley ; la cellule de Walker et une cellule de circulation engendrée avec la cellule de Hadley. 

 

L'origine de la cellule de Hadley provient de la force de Coriolis qui pousse vers l'Est l'air qui remonte peu à peu vers les pôles, sous la tropopause, en lui faisant acquérir de la vitesse. Quand cet air arrive au niveau de la latitude 30° (Nord ou Sud), il a acquis une telle vitesse vers l'Est qu'l n'arrive plus à avancer vers le pôle. Une partie de cet air très rapide, se transforme en un courant jet subtropical (ce qu'on a vu plus haut), l'autre partie plus froide, descend vers la surface terrestre se déplaçant ensuite vers l'équateur et ralentissant peu à peu. Ainsi, l'équateur devient le siège de zones de basses-pressions près du sol (convergence) avec des vents faibles appelés calmes équatoriaux. 

 

La cellule de Walker est une circulation zonale, mise en évidence par Sir Walker (directeur général des observations en Inde), se caractérise, pour une latitude donnée, par une zone de mouvements ascendants favorisant la formation de masses convectives et par une zone de mouvements descendants entraînant la dissipation des systèmes perturbés générés en amont. Ces zones sources et puits d'énergie, sont étroitement liées à la distribution du champ de température au sol et la présence des upwellings (remontées d'eaux froides vers la surface) à l'Ouest des continents. Les faces Est des anticyclones tropicaux maritimes dirigent des courants froids et son à l'origine des régions désertiques, alors que sur les faces Ouest, les courants sont chauds et les régions chaudes et humides. Le réchauffement de la Troposphère est assuré par la convection sous forme de chaleur latente, on observe ainsi une advection de chaleur latente au sein des alizés dans le talweg équatorial, ainsi que des mouvements ascendants liés aux perturbations qui libèrent de l'énergie par condensation en altitude. 

 

Il existe encore plein d'interactions entre ces 2cellules de circulation, mais cela prendrait bien trop de temps à expliquer de manière assez simpliste, mais une petite mise au point semblait nécessaire pour savoir dans quel environnement se forment ces cyclones. 

 

Schéma sur les différentes circulations de l'atmosphère 

Site : https://www.laterredufutur.com/accueil/dossier-n-1-les-courants-marins/

 

La circulation interne de la cellule de Hadley.

Site : http://www.astrosurf.com/luxorion/meteo-massesdair.htm

• Les ondes d'Est et Ouest :

Les ondes d'Est peuvent être également appelées ondes de pression des alizés et elles sont généralement matérialisées par des perturbations du champs de vent dans les couches moyennes, ainsi que par des perturbations du champ de pression en surface. Les ondes d'Est sont caractérisées par une longueur d'onde comprise entre 2000 et 4000 km. Ces ondes apparaissent d'abord à 700 hPa ou elles puisent leur énergie dans l'énergie cinétique du flux moyen à ce niveau. Le meilleur signe précurseur d'une onde d'Est et un noyau de baisse de pression (noyau isallobarique), avec une baisse de 2 à 4 hPa en 24h. Ces ondes circulent à l'avant d'un axe de talweg au sein d'un flux divergent, à l'Ouest ce talweg, les vents sont orientés au Nord avant le passage de l'onde alors qu'à l'Est de celui-ci, les vents sont orientés au Sud ; on peut observer ces ondes sur les images satellite avec la présence de Cumulus peu développés à l'avant, plus ou s'en approchera et plus les cumulification sera important avec la présence de Cumulonimbus. En règle générale, ces ondes apparaissent durant le mois de Mai sur l'Atlantique, le Centre National des Ouragans repère les ondes à la sortie de l'Afrique. Il existe de très nombreuses études approfondies sur les ondes d'Est à travers plusieurs régions du globe si certains veulent approfondir leur recherches. 

 

Les ondes d'Ouest surviennent lorsque la ZCIT se rapproche de l'équateur, les répercussions au niveau de la mer présentent certaines similitudes avec les ondes d'Est. Mais ces ondes se déplacent à contre courant des vents de secteur Est, on observe ainsi une importante discontinuité de la vitesse du vent (ou ligne de cisaillement). La partie occidentale de cette ligne de cisaillement se déplace peu à peu vers l'Ouest puis vers des latitudes plus hautes en contournant les anticyclones. La discontinuité du vent persiste et l'angle formé par le flux et la ligne s'accentue formant ainsi un talweg, on observe ainsi des cumulifications dans sur les abords de ce talweg, alors que ce sont des orages qui se produisent à l'intérieur de celui-ci.

 

2 - La formation des cyclones : 

• Les différents mécanismes :

Le cyclone tropicale apparaît comme une organisation nuageuse à la limite entre la méso-échelle et l'échelle synoptique. Le diamètre d'un cyclone peut aller jusqu'à plusieurs centaines de kilomètres et il occupe toute la hauteur de la Troposphère. Le système atteint le stade de cyclone à la suite d'une évolution de plusieurs jours au-dessus d'un océan tropicale ou dans des zones où la surface de la mer est suffisamment chaude. Les régions tropicales chaudes et humides sont des régions particulièrement favorables au développement de nuages convectif comme les Cumulus ou les Cumulonimbus. Les cellules convectives s'organisent parfois en amas ou en bandes possédant une dynamique propre de méso-échelle comme les MCS. Ces cellules se propagent d'Est en Ouest, on peut très bien le remarquer quand on suit l'évolution des cellules orageuses sortant de l'Afrique du Nord et qui peuvent aboutir jusqu'à devenir un cyclone tropicale sur l'Atlantique Nord en direction des Antilles. L'organisation de la convection tropicale est le résultat d'interactions à plusieurs échelles et de forçages caractéristiques des zones tropicales. Les cyclones tropicaux ne peuvent pas se former dans les zones anticycloniques ou encore dans une situation de marais barométrique. 

 

Plusieurs conditions doivent être réunies pour la formation des cyclones tropicaux :

1. La températures de l'océan doit être supérieure à 26°c avec une couche de mélange océanique profonde au moins 60 mètres
2. La formation des cyclones est fréquente quand l'humidité entre les surfaces 500 et 700 hPa est supérieure à 70%.
3. L'instabilité de la masse d'air est un facteur important pour le développement des cyclones (formation des cellules orageuses).
4. La présence d'une zone de haut géopotentiel dans les couches élevées provoque la divergence nécessaire pour éliminer l'air accumulé, ce qui permet la diminution de la pression au centre de la dépression. 
5. Un environnement faiblement cisaillé est idéal pour la formation et la persistance d'un système cyclonique. Le couplage vertical entre les différentes couches de l'atmosphère doit être assuré. Le contraste dans la vitesse et la direction du vent entre la surface et l'altitude aboutit à une ventilation excessive de la perturbation et à une dissipation de la chaleur produite empêchant la baisse de pression au centre du cyclone.
6. La présence d'un tourbillon absolu cyclonique en basse Troposphère. Le tourbillon absolu est la somme du paramètre de la force de Coriolis et du tourbillon relatif. Le tourbillon relatif est un paramètre qui mesure le caractère cyclonique (tourbillon positif) ou anticyclonique (tourbillon négatif) du champs de vent. La convergence dans les basses-couches crée les mouvements verticaux, dissipe l'inversion des alizés et permet à l'air humide de s'élever. La force de Coriolis intervient pour déclencher le mouvement tourbillonnaire initial. 
7. La position de l'équateur météorologique joue un rôle fondamental dans la formation des cyclones, c'est une zone dominée par les basses-pressions, absence de cisaillement sur une forte épaisseur, confluence et convergence sont associées et existence de hauts géopotentiels dans les couches supérieurs. 

Une fois toutes ces conditions dynamiques et thermiques réunies, le cyclone peut ainsi se former. 

 

Schéma sur le concept du tourbillon absolu.

Site : https://www.persee.fr/doc/ingeo_0020-0093_1956_num_20_3_1595

 

Image du modèle GFS pour le 18 Avril 2021 6h UTC. Champs 1.5 PVU à 200-300 mb (isolignes grises), ascendances sur la tranche 600-400 hPa (isotachs rouges), direction et vitesse vent à 250 hPa (plages de couleurs + flèches). J'ai entouré des zones favorables à des développements dépressionnaires avec la présence d'une divergence en altitude avec des directions de vent opposées ainsi que l'apparition de courants ascendants qui matérialisent la formation d'amas convectifs.

Site : http://www.atmos.albany.edu/student/abentley/realtime.html

 

• La formation et le développement des cyclones :

S'il existe un tourbillon initial, il y aura une activité convective organisée dans les régions où la circulation converge (partie centrale du cyclone). Les ensembles pluvio-orageux ont d'autant plus de chances de se transformer en cyclones qu'ils sont intenses et persistants. La convergence est la convection saturent en humidité la moyenne Troposphère créant une zone étendue de précipitations stratiformes. 

 

Après la première phase d'activité convective, les flux de chaleur latente et sensible venant de l'océan restaurent l'énergie de la couche limite atmosphérique, et des mouvements convectifs peuvent se développer de nouveau. L'humidification de la moyenne atmosphère inhibe les courants ascendants. Le flux de chaleur ascendant n'est plus compensé par des courants froids descendants, une anomalie chaude se constitue ainsi progressivement en altitude engendrant une dépression hydrostatique en surface, les bandes convectives s'enroulent ainsi autour du centre dépressionnaire. 

 

Une circulation transversale qui tend à rétablir l'équilibre entre le champs de pression et le champs de vent se met dés lors en place. Cette circulation dans les basses-couches apportant du moment cinétique vers le centre (plus qu'il n'en est perdu par la friction à la surface de la mer). L'amplification de la circulation et la diminution correspondante de la pression a pour effet d'augmenter la convergence de l'air dans la couche limite. L'activité convective s'amplifie tant que l'air peut acquérir une température et une humidité suffisante pour maintenir l'instabilité. 

 

L'énergie nécessaire au fonctionnement d'un cyclone tropicale lui est fournie sous forme de chaleur latente liée à la condensation de la vapeur d'eau. L'une des conditions de formation est que la température de la surface de la mer soit suffisante pour une bonne évaporation et que la couche de mélange soit suffisamment épaisse pour prévenir la montée à la surface des eaux froides situées au-dessous vers le centre. D'autres processus d'échange de chaleur interviennent tels que le transfert de chaleur sensible au contact de l'eau océanique ou le rayonnement (absorption du rayonnement de courte longueur d'onde et émission-absorption du rayonnement de grand longueur d'onde).

 

Enfin, le moment cinétique d'une particule d'air va décroître au fur et à mesure qu'elle se rapproche du centre par la friction exercée par la mer. Cependant, dans les couches élevées de la Troposphère, le moment cinétique d'une particule se dirigeant vers l'extérieur du phénomène est à peu près conservé. De l'énergie cinétique, nécessaire au maintient du cyclone doit être produite pour compenser les pertes par frottement dans la couche limite. Près du centre, il se produit une détente adiabatique et une transformation de chaleur latente en chaleur sensible, en énergie cinétique et potentielle. Arrivées au niveau de la Tropopause, les particules d'air s'éloignent du centre du cyclone (effet de la divergence) dans un mouvement anticyclonique, puis perdent de l'énergie par rayonnement vers l'espace. Ces particules subissent enfin une compression adiabatique lorsqu'elles redescendent vers la surface à grande distance du centre du cyclone. Les particules asséchées s'échauffent en perdant de l'altitude. Lorsqu'elles atteignent la couche limite ces particules ont une température supérieur à l'air environnant et renforcent donc l'inversion de la subsidence. Elles sont alors entraînées vers le centre et subissent une détente adiabatique. En se refroidissant, elles favorisent la convection des particules humides qui sont entraînées et canalisées sous la couche limite. 

 

Coupes verticale au sein d'un cyclone.

Site : http://www.lmd.ens.fr/legras/Cours/M2-approf/tropic/tropic-cyclon.pdf

 

Coupes verticales du champs de température et de vent horizontal au sein d'un cyclone 

Site : http://www.lmd.ens.fr/legras/Cours/M2-approf/tropic/tropic-cyclon.pdf

 

• Structure d'un cyclone :

Les cyclones présentent une forte symétrie axiale et dans ces systèmes, on peut observer 2 équilibres atmosphériques différents à savoir l'équilibre du vent de gradient et l'équilibre cyclostrophique. Tant que l’on se situe à l’extérieur du mur du cyclone, la force de pression s’équilibre avec la force de Coriolis et la force centrifuge, on parle alors d’équilibre du vent de gradient. Lorsque les particules se situent à moins de 20/40 km du centre du cyclone, l’équilibre s’effectue uniquement entre la force de pression et la force centrifuge car la force de Coriolis devient négligeable, on parle alors d’équilibre cyclostrophique. Enfin, pour les cyclones en début de vie qui se forment très près de la bande équatoriale, entre 5 et 10˚ de latitude, il se peut que la force de Coriolis soit toujours négligeable par rapport à la force centrifuge, et ce quelle que soit la zone du cyclone considérée ; dans ce cas, on n’observe que l’équilibre cyclostrophique. En basse Troposphère, le flux est cyclonique et convergent ce qui signifie que la trajectoire des particules décrit une spirale. Entre le centre du cyclone et le mur de l’œil, le vent augmente d’une façon quasi-linéaire, c’est au second passage du mur de l’œil que le danger devient maximal pour les personnes et les habitations car les vents redeviennent extrêmement violents en l’espace de quelques minutes. De plus, ces vents sont de sens opposé par rapport au premier passage du mur.

 

Variation des différents paramètres au sein d'un cyclone

Site : http://www.meteo.fr/temps/domtom/La_Reunion/webcmrs9.0/francais/education/danger/danger.html

 

La structure générale d'un cyclone tropical est caractérisée par une masse nuageuse pouvant s'étendre sur un rayon de 500 à 1000 km, organisée en bandes spiralées convergeant en un anneau central compact et droit situées à une distance comprise entre 50 et 400 km du centre du cyclone, les bandes spiralées sont constituées de lignes de cumulonimbus, larges de 5 à 50 km, qui convergent vers le centre du cyclone. Les particules d’air entraînées au sein de ces bandes spirales vont donc subir une succession de circulations ascendantes et subsidentes avant d’atteindre "l’ascendance finale" au niveau du mur de l’œil.

 

Au cœur de cet anneau se trouve la partie centrale que l'on nomme œil du cyclone, le vent y est faible, les précipitations sont nulles et la pression est à sont minimum. L'œil est la région la plus chaude, dégagée et sèche en moyenne et haute Troposphère mais souvent avec des nuages dans les basses-couches où l'air est presque saturé. A la limite entre l'air humide et l'air sec, se situe une forte inversion de température. L'air humide à basse altitude provient du flux radial convergent, l'air sec d'altitude résulte de mouvements de subsidence compensant les fortes ascendances au sein des nuages convectifs autour de l'œil. Le réchauffement et l'assèchement dus à la compression adiabatique dans l'œil accentuent le creusement au centre. Quand la convection diminue, la subsidence compensatoire est moins forte, une part importante du flux humide de basses-couches arrive jusqu'à l'œil le refroidit et l'humidifie. Le niveau de l'inversion s'élève et la dépression centrale se comble. 

 

Dans la partie interne du cyclone où s'observent des circulations fermées, pour des distances au centre de circulation inférieures à une centaine de kilomètre, la stabilité inertielle oppose une forte résistance aux mouvements radiaux et l'écoulement de l'air est quasi circulaire. Dans le mur formé de Cumulonimbus (qui se trouve à une dizaine de kilomètres du centre de circulation), se trouvent les mouvements convectifs les plus puissants et surtout les vents les plus violents. Le processus diabatique le plus important au sein du mur est, sans conteste, le relâchement de chaleur latente qui peut atteindre 60˚C par heure soit près de 1500˚C par jour ! Ce réchauffement n’est bien sûr pas réellement observé car il est en quasi-totalité compensé par le refroidissement provoqué par les fortes ascendances. La taille horizontale du mur d’un cyclone varie beaucoup de l’un à l’autre mais aussi tout au long de leur vie qui peut durer plusieurs semaines. D’une taille minimale de 10 km et maximale de 100 km, la fourchette se situe plus généralement entre 20 et 50 km. Dans le cas d’un cyclone très symétrique, cette largeur diminue au cours du temps car le mur se propage vers le centre du cyclone. Parallèlement à cette contraction, la pression au centre du cyclone diminue. Au bout de 1 à 2 jours, le mur atteint sa taille minimale et se dissipe. Il est remplacé par un nouveau mur d’une taille de 50 à 100 km de large, constitué par l’enroulement de bandes spiralées et la pression au centre du cyclone remonte. Ce processus donne parfois naissance à de multiples murs au cours d’une vie d’un cyclone. Sans la présence d’une circulation divergente en haute troposphère, les puissants courants ascendants le long du mur de l’œil finiraient par freiner. La divergence de haute troposphère au-dessus de l’œil du cyclone permet également d’éliminer de la masse à la colonne atmosphère ce qui favorise la chute de pression au centre. A quelques centaines de km du centre du cyclone (entre 300 et 500 km), le flux en haute Troposphère finit par subsider tout autour du cyclone ce qui génère une vaste zone de ciel clair dégagée de tout Cumulus d’alizés.

 

Lorsque plusieurs anneaux coexistent par la suite de l'enroulement progressif des bandes convectives, la subsidence induite par l'anneau externe atténue l'activité convective de l'anneau interne. Cet effet s'accompagne d'une augmentation temporaire de la pression centrale et d'une diminution du vent maximal lorsque l'anneau interne se dissipe, avant une nouvelle intensification dés que l'anneau externe a remplacé l'anneau interne.

 

 

Vue globale du cyclone MARLENE.

Site : https://cyclones-tpe-jlc.wixsite.com/michelet/i1

 

Coupe transversale d'un cyclone.

Site : http://chasseurs-de-cyclones.fr/1-structure-dun-cyclone/

 

Un cyclone s'affaiblit dés que l'alimentation en énergie cesse, et cela de 2 manières :

1. En arrivant sur terre ou sur des océans dont les eaux sont plus froides pour entretenir l'alimentation en air chaud et humide 
2. En subissant un cisaillement de vent verticale se renforçant

Les cyclones de faible intensité se dissipent en quelques heures au-dessus des terres, mais les plus puissants et les plus étendus conservent leur organisation et leur intensité au-dessus de la couche limite atmosphérique, parfois pendant plusieurs jours. Certains cyclones interagissent avec la circulation d'Ouest des latitudes moyennes, ce qui modifie de manière importante les caractéristiques du vent, et la température et des précipitations. 

 

 

C'est ainsi que ce termine cette seconde partie. J'étudie la météorologie tropicale et les cyclones depuis des années grâce à de nombreux sites mais également de nombreux ouvrages que je possède. Le but dans cette partie été de vraiment expliquer de A à Z la formation (causes, mécanismes...) et le fonctionnement des cyclones, qui sont de véritables machines thermodynamiques. Je ne suis pas beaucoup rentré dans les détails pour des soucis de compréhension mais également parce que cela prendrait bien plus de temps. En espérant être assez complet, on se retrouve dans la semaine prochaine pour la troisième et dernière partie qui sera consacrée à l'analyse et à la prévision des cyclones (comment les analyser sur les images satellite, les données à disposition, comment les prévoir...) 

 

Modifié 18 avril 2021 par Météodu37

[cyco]

Merci @Météodu37, beau travail.

Il me faudra juste plusieurs lectures pour bien assimiler tout ça

[Higurashi]

L'énergie nécessaire au fonctionnement d'un cyclone tropicale lui est fournie sous forme de chaleur latente liée à la condensation de la vapeur d'eau.

 

Je pense qu'il faut être clair sur un point : l'énergie d'un cyclone tropical ne vient pas du relâchement de chaleur latente.

L'énergie vient essentiellement de la surface océanique par un flux d'enthalpie, que l'eau se condense ensuite ou non est loin d'être fondamental.

 

[cyco]

Pourquoi faire simple quand on peut faire compliquer?

 

Après les échelles de classification différente selon le bassin, j'ai lu (et je n'y avais pas vraiment prêté attention) que selon le bassin les vents moyens maximum sont moyennés sur 10mn ou 1mn.

L'OMM préconise de moyenner sur 10mn, les États-Unis le font sur 1mn. Donc tous les bassins sont sur 10mn sauf les bassins sous responsabilités américaines (Atlantique et Pacifique N-E).

 

Extrait du FAQ sur les cyclones de MF http://www.meteo.fr/temps/domtom/La_Reunion/webcmrs9.0/francais/faq/FAQ_Fran_D.html

Quelles sont les différences entre "vent moyen maximum", "vent soutenu maximum" et rafales ?

Traduction de la contribution de Chris Landsea.

Les "vents moyens " sont des vents qui durent -contrairement aux rafales. Ces "vents moyens" sont moyennés sur une durée de 10 mn. Les "vents moyens maximum" sont les vents de surface les plus forts sur 10 mn soufflant au sein de la circulation du système. Ces vents de surface sont ceux mesurés (ou plus souvent estimés) à la hauteur météorologique standard de 10 m sur une surface libre (i.e. non encombrée par des arbres ou des bâtiments).
l´OMM (Organisation Météorologique Mondiale) préconise de moyenner les vents sur 10 mn pour obtenir le "vent moyen", ce qui est appliqué dans la plupart des bassins cycloniques. Toutefois, sur les bassins Atlantique et Pacifique Nord-est, dont la responsabilité du suivi des systèmes tropicaux incombe aux Etats-Unis, la moyenne utilisée comme standard est de 1 mn.
Les vents moyennés sur 1 mn sont appelés "vents soutenus".
Le fait d´utiliser des standards différents pour mesurer les vents d´un bassin à l´autre complique passablement la comparaison des systèmes tropicaux à travers le monde - même si l´on peut utiliser un facteur simple pour passer des vents mesurés sur 10 mn à des vents mesurés sur 1 mn, (approximativement 13% plus grands pour ces derniers).
Les rafales sont les pointes de vent mesurées sur quelques secondes (2-3s). Typiquement dans l´environnement d´un cyclone, la valeur d´une rafale maximum de 3 s mesurée sur une période de 10 mn est de l´ordre de 1.4 fois (soit 40% supérieure) celle du vent moyenné sur 10 mn.

Référence : Powell, M.D., S.H. Houston, and T.A. Reinhold, 1996: "Hurricane Andrew´s Landfall in South Florida, Part I: Standardizing measurements for documentation of surface wind fields." Wea. Forecast. v.11, p.329-349.

[Discolulu]

Le 18/04/2021 à 18:52, Météodu37 a dit :

L'origine de la cellule de Hadley provient de la force de Coriolis

Merci @Météodu37 du temps consacré, et de la pertinence de cet article, post, message ou synthèse d'une partie de tes connaissances sur la formation des cyclones. La qualité du texte, les sources et son accessibilité conviennent, je pense, à tout "jeune" qui débarquerait sur le forum après avoir vu une photo d'orage à la fin du bulletin de Chloé estampillé @Infoclimat.

C'était le but, mon souhait de rassembler cette information. Et elle est dense.. pffffioouuu, je relis des passages régulièrement et je me dis que finalement je n'y connaissais rien (cf. voir l'article de Bon pote sur le jaitoutcomprisme).

 

Il reste donc encore une partie, et je suis impatient, et j'espère avant que l'on rentre dans la saison active atlantique Nord, qui donc cette année sera pré-ouverte dès le 15 mai.

 

Petite question qui me taraude et je n'ai pas trouvé d'explication : la cellule de Hadley, dans sa configuration spatiale, est-elle constituée d'une seule cellule qui fait tout le tour de la Terre ou de plusieurs cellules . est-ce que c'est la même cellule au-dessus des philippines que au dessus du golf de mexique.. au final, la question vaut pour toute les cellules et cette représentation "à plat" qui trompe ma compréhension ... j'ai trouvé une autre représentation mais le côté bien homogène m'interroge..

 

Me fussais-je fais comprendre?

[Higurashi]

il y a 58 minutes, Discolulu a dit :

la cellule de Hadley, dans sa configuration spatiale, est-elle constituée d'une seule cellule qui fait tout le tour de la Terre ou de plusieurs cellules

 

Bonne question !

Ce qu'on résume souvent par "cellule de Hadley" est en fait un ensemble de cellules associées aux différents pôles de convection tropicale. Donc en effet, suivant le lieu, on n'est pas forcément situé dans les mêmes boucles. 

 

Pour rappel, le schéma fonctionnel d'1 cellule : https://forums.infoclimat.fr/uploads/monthly_2020_03/hadley.jpg.9892e99ba1c01da3f3677639c2e20bdd.jpg

[Météodu37]

Troisième partie : La prévision des cyclones : De l'analyse à la prévision :

 

Après avoir évoquer en détail tout ce qu'il faut savoir sur les lieux de formation des cyclones, les différents organismes de prévision, leur fonctionnement et leur structure, nous allons voir dans cette dernière partie comment observer, analyser et prévoir un cyclone. Sans trop entrer dans les détails techniques, je vais évoquer les différentes méthodes pour que chacun puisse savoir interpréter des images satellite ou encore des modèles numériques pour prévoir les cyclones.  Je vais parler des principaux outils que nous utilisons, ce serait bien trop long de tous les citer et les expliquer ! 

 

Cette troisième et dernière partie sera divisée comme ceci :

1. Analyse : Repérer les signes précurseurs sur les modèles et les images satellite 
2. Prévision : Les différents modèles à utiliser et comment les interpréter 

1 - Comment repérer les signes précurseurs sur les images satellite et les modèles :

 

Tout d'abord, il est toujours intéressant de jeter un coup d'œil sur les sites des différents bassins (NHC pour l'Atlantique-Nord, Météo-France pour l'océan Indien JTWC pour l'océan Pacifique...), cela peut permettre d'avoir une idée sur d'éventuels développements tropicaux. Ces organismes émettent des zonages et des probabilités de développement sur des d'éventuels zones perturbées. 

 

Image : Exemple tiré du NHC (bassin Atlantique-Nord) en Août 2017. Ici, on remarque 3 zones potentielles dont 2 avec un fort risque de développement. Celle en mer des Caraïbes correspond au futur ouragan MARCO et celle au large des Antilles correspond au futur ouragan majeur LAURA. La zone jaune reflète une probabilité faible de développement, généralement des amas convectifs sortant d'Afrique. 

Site : https://www.nhc.noaa.gov/

 

• Déceler les premiers signes sur les images satellite : 

Tout d'abord, il est important d'identifié les zones les plus propices à des développements cycloniques, comme par exemple tout ce qu'il sort d'Afrique pour l'Atlantique-Nord mais aussi les eaux chaudes présentes dans l'océan Indien et Pacifique. 

 

Le site du CIMMS --> http://tropic.ssec.wisc.edu/ nous donne accès à de nombreux outils. En premier lieu, il faut repérer les zones om se produisent une forte convection concentrée sur une petite zone grâce aux images satellite colorisées, ces images permettent de nous donner une idée de la température des sommets nuageux, plus le sommet est froid, plus la convection est intense et l'altitude du Cumulonimbus haute. Mais il faut aussi regarder si la dynamique atmosphérique peut permettre un futur développement, à savoir une zone de convergence près du sol pour  permettre le maintien des courants ascendants mais aussi un environnement faiblement cisaillé. 

 

Prenons un exemple avec l'ouragan IRMA (30 Août au 12 Septembre 2017) : 

 

Un amas convectif bien compact sort des côtes Africaines en évoluant au-dessus des eaux chaudes de l'Atlantique, cet amas prend rapidement une allure d'enroulement signe d'une forte convergence près du sol et dans les basses-couches. En couplant la vitesse des cisaillements de vent sur l'image satellite, on constate que l'onde tropicale évolue au sein d'une zone faiblement cisaillée le long d'un axe Est-Ouest, tandis que le plus fort des cisaillements se trouve bien plus au Nord-ouest et au Sud. Les conditions sont donc réunies pour le maintien du système et un renforcement rapide n'est à exclure vu que l'onde devrait continuer à évoluer au-dessus des eaux chaudes et dans un environnement dynamique très favorable. 

 

Image : Image satellite infrarouge colorisée du 1er Septembre 2017. J'ai matérialisé par un cercle rouge le positionnement du futur ouragan IRMA, remarquez bien la zone convective assez compact et intense qui s'enroule progressivement autour d'un centre. 

Site : http://tropic.ssec.wisc.edu/archive/

 

Image : Zoom sur l'onde tropicale avec une image infrarouge toujours au 1er Septembre couplée avec la vitesse des cisaillements de vent. En vert = faibles cisaillements = favorable au développement, en jaune = cisaillements modérés = plus ou moins favorable au développement, en rouge = forts cisaillements = non favorable au développement. 

Site : http://tropic.ssec.wisc.edu/archive/

 

• Repérer les signes précurseurs sur les modèles :

Parfois, avant de se pencher sur les images satellite et toutes les autres données, il est bon de regarder les modèles numériques pour nous donner une idée sur des développements futurs (par exemple à J+7). Le site Tropical Tibits --> https://www.tropicaltidbits.com/ réfère beaucoup de modèles qui peuvent nous permettre de prévoir ces phénomènes tropicaux. 

 

Exemple tout simple, prenons le modèle GFS (modèle Américain) avec le run 6z du 30 Avril 2021 au-dessus du Pacifique avec les paramètres de base à savoir la pression au niveau de la mer, les précipitations et le géopotentiel à 500 hPa. Ici, nous sommes à +384h depuis le 30 Avril et donc à l'échéance du 16 Mai 2021. Le modèle voyait le développement d'une puissante dépression au large des Philippines avec un creux très profond et d'importantes pluies. Grâce à cela, on peut surveiller au fil des jours mais aussi au fil des réactualisations si oui ou non cette perturbation tropicale va se produire. 

 

Image : Modèle GFS du 30 Avril 2021 run 6z à +384h. Pression au niveau de la mer (isobares, lignes noires), précipitations (plages de couleurs) et géopotentiel à 500 hPa (isohypses, lignes pointillées rouges). 

Site : https://www.tropicaltidbits.com/analysis/models/

 

2 - Les différents modèles à utiliser et comment les interpréter :

 

Dans cette partie, je ne vais lister que quelques modèles que nous utilisons le plus pour prévoir les cyclones tropicaux et comment on les interprète. Le but étant de donner des tuyaux vu le public diversifié du forum. Il existe tellement de paramètres et de modèles à utiliser que cela demanderait beaucoup trop de temps de rédaction et de lecture. 

 

Déjà, il faut principalement utiliser les modèles principaux tel que : 

• Mailles larges : 

- GFS

- CEP (ECMWF)

- ICON

- JMA 

• Mailles fines : 

- HWRF

- WRF

- NAM

- HMON

 

Maintenant, voyons les principaux paramètres à utiliser pour prévoir et suivre les cyclones tropicaux. Je prend comme référence le modèle GFS, mais les différent paramètres que je vais évoquer sont également disponibles sur les autres modèles. Les trois premiers paramètres sont réunies sur une seule et même carte, ce qui est d'une grande aide dans la prévision synoptique. 

 

1- La pression au niveau de la mer (Pmer) : 

 

Le champ de pression au niveau de la mer correspond au champ de pression ramené en tout point au niveau de la mer. C'est l'un des champs fondamentaux à regarder lorsque l'on débute un travail d'analyse, à quelque échelle qu'il soit. Ce paramètre permet de déterminer le positionnement des centres d'action de basses-couches (anticyclone et dépression), d'avoir un premier aperçu sur la force et la direction des vents en surface, et de détecter les zones de cyclogenèse. Ce champ est représenté par les lignes continues appelées isobares et il s'exprime en hPa.

 

2- Le géopotentiel à 500 hPa (ZT500) : 

 

Ce paramètre constitue également la base de la prévision synoptique, le choix 500 hPa n'est pas dû au hasard, mais du fait qu'il s'agit d'un niveau médian de la Troposphère, suffisamment éloigné du sol et de la Tropopause pour ne pas subir leurs effets perturbateurs (diabatisme, anomalies de tourbillon..). Ce paramètre peut permettre de distinguer les talwegs d'altitude et les dorsales. Un talweg d'altitude correspond à de l'air froid à l'étage moyen circulant vers le Sud (enfoncement des isohypses vers le bas), ce talweg voit son tourbillon cyclonique augmenter, ce qui peut aboutir à la formation d'un cut-off que l'on appelle parfois goutte-froide (circulation fermée au sein des hauts géopotentiels drainant de l'air froid à l'étage moyen). Il est intéressant de savoir repérer ces talwegs puisque ce sont des zones intéressantes pour le développement des perturbations tropicales par exemple. Une dorsale d'altitude correspond à de l'air chaud en altitude circulant vers le Nord (enfoncement des isohypses vers le haut). La dorsale voit sont tourbillon relatif diminuer et donc sont tourbillon anticyclonique va augmenter, cela peut parfois aboutir à la formation d'une cellule fermée de hauts géopotentiels. Ce sont des zones qui ne sont évidemment pas favorables à des développements perturbés, ce champs est représenté par les lignes continues appelées isohypses et ce paramètre s'exprime en dam.

 

3- Les champs de précipitations :

 

Ce champ permet de déterminer l'activité des fronts et perturbations, on peut ainsi voir si voir si une perturbation va perdre ou gagner en intensité au fur et à mesure que le front évoluera. Simple à utiliser, pas la peine de détailler plus que cela, ce paramètre est généralement représenté avec des plages de couleurs et est exprimé en mm. 

 

Image : Modèle GFS run 6z du 16 Mai pour l'échéance du 29 Mai (+324h). Pression au niveau de la mer (isobares, lignes noires continues), géopotentiel à 500 hPa (isohypses lignes pointillées rouges) et précipitations (plages de couleurs). J'ai matérialisé la présence d'une dorsale et d'un talweg. 

Site : https://www.tropicaltidbits.com/analysis/models/

 

4 - Le tourbillon absolu à 500 hPa (Ta) :

 

Un paramètre qui peut paraître farfelu avec ce nom mais simple d'utilisation, il permet également de repérer les zones favorables à des développements dépressionnaire et donc de futurs cyclones. Le tourbillon absolu est la somme du tourbillon relatif et du paramètre de Coriolis, il est toujours positif car le paramètre de Coriolis est d'un ordre de grandeur supérieur au tourbillon relatif. Ainsi, les fortes valeurs de tourbillon absolu balisent l'existence d'un tourbillon cyclonique. De par leur courbure, les axes de dorsale sont associés à du tourbillon anticyclonique (faible valeur), et les talwegs à du tourbillon cyclonique (forte valeur). Les zones frontales, qui s'étirent le long des talwegs plus ou moins marqués, sont donc associés ) des plages de fort tourbillon absolu. Il ne doit pas être utilisé seul, il est intéressant de coupler ce paramètre avec la Theta'W à 850 hPa que je vais détailler juste après. Ainsi, si une forte valeur de tourbillon apparaît, cela peut être le signe d'un futur développement. 

 

Image : Modèle GFS run 6z du 16 Mai pour l'échéance du 30 Mai (+342h). Tourbillon absolu à 500 hPa (plages de couleurs, vorticité cyclonique), géopotentiel à 500 hPa (isohypses, lignes continues noires), force et direction du vent à 500 hPa (barbules). L'anomalie de tourbillon (cercle rouge) évolue au sein d'un creux de talweg, signe d'un éventuel creusement dépressionnaire, j'ai également matérialisé les axes de dorsale et de talweg, mais également la présence de fronts grâce à de fortes valeurs de tourbillon.

Site : https://www.tropicaltidbits.com/analysis/models/

 

5 - La Theta'W à 850 hPa ('w) :

 

La aussi, un nom qui peut être farfelue mais un paramètre facile à assimiler. Il faut déjà rappeler que la Theta'W d'une particule d'air à un niveau donné est la température qu'aurait cette particule si on l'amenait jusqu'à sont point de condensation en suivant une adiabatique sèche, puis si on la redescendait au niveau 1000 hPa en la maintenant à saturation, c'est-à-dire en suivant une pseudo-adibatique saturée. La valeur Theta'W est donc d'autant plus élevée que la particule est chaude ou humide. La particularité de ce paramètre est de rester constant au cours d'une transformation adiabatique (sans échange de chaleur avec l'environnement) ou speudo-adiabatique (libération ou absorption de chaleur liée aux changements d'états de l'eau). 

 

La mise en évidence et le suivi des gradients de Theta'W de basses-couches (où les fronts sont les plus marqués) permet donc de positionner et de suivre l'évolution des limites frontales dans un premier temps. En règle générale, il est bon de coupler ce paramètre avec le modèle de la Pmer (pression au niveau de la mer) ou encore de vent. L'association avec des cartes de Pmer est la plus recommandée puisqu'elle permet de mettre rapidement en évidence les zones de gradient ainsi que les flux et centres d'action associés. En clair, si on observe un fort gradient de Theta'W, cela matérialise la présence d'une zone barocline et donc une zone très favorable à la mise en place d'une cyclogenèse, puisque ce gradient indique également le passage d'une branche de courant jet en altitude. 

 

On ne trouve pas ce paramètre sur le site Tropical Tibits, mais le site Wo France propose également de très nombreux modèles et une vaste zone, dont la Theta'W --> https://www.wofrance.fr/

 

Image : Modèle GFS 6z du 16 Mai pour l'échéance du 19 Mai (+72h). Champ de Theta'W à 850 hPa (plages de couleurs) et pression au niveau de la mer (isobares, lignes noires continues). J'ai matérialisé la zone de fort gradient qui ici, fait noter la présence d'un front qui s'enroule autour d'une profonde dépression. Si on observe ce gradient sous les latitudes tropicales, cela peut indiquer un fort potentiel de développement cyclonique. 

Site : https://www.wofrance.fr/cgi-bin/expertcharts?LANG=fr&CONT=euro&MODELL=gfs&VAR=prec

 

6 - Le courant jet-stream :

 

Un paramètre qui a son importance dans la prévision, rappelons que le jet-stream est un courant venteux qui se déplace très rapidement au niveau le plus haut de la Troposphère, juste sous la Tropopause, ce courant jet peut souffler de 150 km/h à +300 km/h dans le cas d'une puissante dépression. Ce courant jet ressemble à un rouleau qui peut s'étendre de 150 à 500 km de large, mais il est doté d'une faible épaisseur. Le jet a tendance à se renforcer avec l'altitude (relation du vent thermique) et est donc plus facilement visible à 300 hPa (environ 10 000 mètres). Ce modèle permet de mettre en évidence les zones de convergence / divergence (entrées droites et sorties gauches), et confluence / diffluence. 

 

7 - Le vent à 10 mètres : 

 

Le paramètre le plus important (tout comme celui des précipitations) quand un cyclone s'apprête à toucher les terres. Ce paramètre permet de déterminer l'intensité du cyclone et de le catégorisé grâce à l'échelle de Saffir-Simpson (voir ma première partie). Le champ de vent à 10 mètres permet donc de déterminer la force et la direction des vents moyens en surface. En approfondissant un peu plus, on peut également détecter des zones de rotation / cassure des vents, balisant la trace des fronts au sol (fronts froids notamment). 

 

Image : Modèle GFS run 6z du 16 Mai. Modélisation du courant jet pour ce 16 Mai, les plages de couleurs représentent la force du vent et lesflèches sa direction. Site : https://www.tropicaltidbits.com/

 

Image : Modèle HWRF sur le cyclone tropicale TAUKATE qui évolue sur les côtes Ouest de l'Inde. Ce paramètre est la vitesse (plages de couleurs) et directions (flèches) du vent à 10m. Ici, on voit des vents maximums qui atteignent 115 kt soit 212 km/h, ce qui en fait un cyclone de catégorie 4 sur l'échelle de Saffir-Simpson, mais l'organisme qui gère ce bassin le classe comme étant une tempête cyclonique extrêmement sévère. 

Site : https://www.tropicaltidbits.com/

 

Voila pour les paramètres principaux et de base pour établir une prévision simple, il faut tout de même avoir déjà des connaissances acquises en météorologie pour pouvoir interpréter ses modèles mais libre à ceux qui veulent se lancer. Il existe de nombreux autres paramètres comme je l'ai déjà dis, mais ils sont bien plus complexes à comprendre et à interpréter, mais je suis ouvert à toutes les questions pour ceux qui chercherait à approfondir dans ce domaine. 

 

J'ai enfin terminé de rédiger les3 parties que j'avais prévu de faire avec le démarrage de la saison cyclonique 2021 en Atlantique Nord. A l'avenir, il serait intéressant d'établir un historique sur les cyclones du passé, si quelqu'un veut se lancer  

 

J'espère avoir été le plus clair et précis possible, je n'avais pas le choix d'entrer dans certains détails techniques mais il faut parfois passer par là si on veut réussir à comprendre comment fonctionne notre machine atmosphérique. 

 

Maintenant, on se retrouve sur les topics dédiés au suivi de l'activité cyclonique à travers le monde !! 

 

Bonne fin de week-end !!  

[Discolulu]

Le 16/05/2021 à 18:08, Météodu37 a dit :

J'ai enfin terminé de rédiger les3 parties que j'avais prévu de faire avec le démarrage de la saison cyclonique 2021 en Atlantique Nord. A l'avenir, il serait intéressant d'établir un historique sur les cyclones du passé, si quelqu'un veut se lancer  

Merci vraiment de ta contribution, et de ces trois parties riches d'enseignement et d'information. Je me dis qu'effectivement je ne suis qu'un nain  de la passion pour les cyclones et que je ne maitrise pas la moitié des éléments de prévision que tu as donné. Bref, il y a de quoi faire, et sans doute à réagir pour les plus capés, @Higurashi

Je comprends l'idée émise à la fin sur un descriptif historique des cyclones et peut-être revenir en détail sur les évènements les plus marquants.. c'est du boulot, du temps mais quand on voit ce que @mottoth a fait sur les climats du monde par exemple cela pourrait être passionnant..

 

je termine avec un petit article qui a sa place ici..et pour archivage comme ça on verra dans quelques années si évolution il y a... https://bonpote.com/plus-de-cyclones-avec-le-changement-climatique/

[mottoth]

il y a 17 minutes, Discolulu a dit :

 

Je comprends l'idée émise à la fin sur un descriptif historique des cyclones et peut-être revenir en détail sur les évènements les plus marquants.. c'est du boulot, du temps mais quand on voit ce que @mottoth a fait sur les climats du monde par exemple cela pourrait être passionnant..

 

 

 

Cela existe déjà... mais en anglais: les wiki consacrés à chaque saison de chaque bassin sont une formidable synthèse, avec les liens vers les tempêtes majeures qui ont leur propre article wikipedia. C'est une bible dans laquelle je me réfère souvent pour mes présentations de climats concernés par ces phénomènes. Voici pour les dernière saisons:

2020 Atlantic Hurricane season

2020 Pacific Hurricane season

2020 Pacific Typhoon season

2020-2021 South Pacific Cyclone season

2020-2021 Australian region Cyclone Season

2020 North Indian Ocean Cyclone season

2020-2021 South-West Indian Ocean Cyclone season

Et en bonus, tous rassemblés sur une même page car bien plus rares:

South Atantic Tropical Cyclones

 

Plutôt que de tout reprendre à zéro il faudrait juste qqun de motivé pour traduire tous ça en français et alimenter le wiki français (perso j'ai pas/plus le temps).

 

 

 

[Discolulu]

Salut les p'tits loups,  on est en plein dans la saison. 

Et là,  je me dis que depuis des années je regarde les résultats d'analyses (Dvorak) et je vois le résumé, si on peut dire : 

--- Current Analysis ----- 
     Date :  05 JUL 2021    Time :   125020 UTC
      Lat :   21:28:40 N     Lon :   80:28:04 W

     
             Final T#  Adj T#  Raw T# 
                3.0     3.3     3.7

Mais au final, .. CI ??, comment est-ce calculé ? Quelle correspondance avec les classes ouragan ? ...

 

Voiloo petite question ouverte..

[cyco]

Un lien intéressant sur la technique de Dvorak : https://fr.wikipedia.org/wiki/Technique_de_Dvorak

 

Le tableau des correspondances:

 

[Hugo_HK]

Hey voici un petit graph rapide qui represente les dommages en USD (ajustee pour l'inflation, valeur USD de 2021) aux USA:

 

 

Un cap a donc ete passe en 2004 semble t il. La 10YMA c'est la moyenne glissante sur dix ans

 

Le plus historique pour la 10YMA c'est 2020... donc la moyenned des dommages financiers causes par les ouragans n'a jamais ete aussi elevee que sur les 10 dernieres annees 

 

 

Modifié 31 août 2021 par Hugo_HK

[Hugo_HK]

Quelques stats pour le bassin Atlantique:

 

J'ai utilisé les données disponibles sur wikipedia pour les ouragans de catégorie 4 ou 5 pour étudier la distribution par an:

 

En Orange c'est la moyenne glissante sur 10 ans et en rouge la moyenne glissante sur 5 ans. Pour 2021, j'ai vendu la peau de l'ourse avant de l'avoir tué puisque je classe Lenny dans cette catégorie (vu que les prévisions indiquent un cat 4 d'ici deux jours. Dans tous les cas, en 2020 la moyenne sur 5 ans du nombre d'ouragans de catégorie 4 ou 5 sur le bassin Atlantique a battu un nouveau record avec3 en moyenne. En revanche sur 10 ans on reste toujours en dessous de 2010-2011.

 

 

Maintenant les ouragans qui touchent terre en catégorie 4 ou 5:

 

 

Sur 10 ans on n'atteint pas le pic atteint dans les années 1930, mais sur 5 ans on bat un nouveau record (avec un total de 9 ouragans qui on touché terre en catégorie 4 ou plus:

 

2017: Harvey (cat 4 au Texas)

2017: Irma: (cat 5 sur le nord des Antilles, Iles vierges Britanniques et les iles Turk & Caicos, catégorie 4 sur Cuba et catégorie 4 sur les Keys de Floride)

2017: Maria: categorie 5 sur les Antilles, catégorie 4 sur Puerto Rico

2018: Michael (cat 5 sur la Panhandle de Floride)

2019: Dorian: categorie 5 sur les Bahamas

2020: Laura: categorie 4 sur la Lousiane

2020: Eta: categorie 4 sur le Nicaragua

2020: Iota: categorie 4 sur le Nicaragua

2021: Ida: categorie 4 sur la Louisiane. 

 

A noter que l'ouragan Matthew avait également dévasté Haiti et les Bahamas en catégorie 4 en 2016. 

 

Donc le cycles actuel semble être le cycle le plus actif depuis au moins 1900. 

[Discolulu]

Le 04/09/2021 à 07:44, Hugo_HK a dit :

l'ourse avant de l'avoir tué puisque je classe Lenny

C'est probablement Larry dont tu voulais parler... 

Quand à l'ours .. une volonté d'écriture inclusive..

 

Super message en tous les cas. . Merci de cette analyse. Il y a une part de variabilité naturelle mais le RC est là,  sournois.. 

[Hugo_HK]

8 hours ago, Discolulu said:

C'est probablement Larry dont tu voulais parler... 

Quand à l'ours .. une volonté d'écriture inclusive..

 

Super message en tous les cas. . Merci de cette analyse. Il y a une part de variabilité naturelle mais le RC est là,  sournois.. 

Oui c'était Larry, et du coup il ne passera probablement pas la cat 4 donc faut que je modifie. Et non juste une orthographe pourrie... Merci d'avoir relevé la faute, c'est noté.

[Hugo_HK]

OK je suis allé verifier toutes les saisons atlantiques pour étudier l'evolution des ouragans de toutes categories (pas que cat 4 ou 5):

 

Depuis 1950:

 

 

Depuis 1900:

 

 

En revanche, si le data est probablement très précis depuis 1960, je ne suis pas sur de la fiabilité du data pré-1950, malgré la réanalyse du NHC. A deviner, je parierai sur des stats crédibles depuis les années 1950, peut etre 1940, notamment grace aux observations de bateaux / forces armées US (et plus de stations meteo biensur).

 

J'ai trouvé ce lien sur le site de la NOAA:

 

https://www.aoml.noaa.gov/hrd/data_sub/re_anal.html

 

En gros la NOAA s'est penchée sur chaque saison en utilisant les observations satellites, les observations de bateaux en mer, de l'armée Américaine et de stations meteo.

 

Revisions to the hurricane database were accomplished by obtaining the original observations collected - mainly by ships, weather stations, the Hurricane Hunter Navy, Air Force, and Environmental Science Services Administration (ESSA) aircraft reconnaissance planes, and the earliest available satellite images - and assessing the storms based upon our understanding of hurricanes today

 

Voici un lien sur la reanalyse de la période 1911-1920...

 

https://www.aoml.noaa.gov/hrd/Landsea/reanal_1911-20.pdf

 

[Discolulu]

Je me permets de mettre ici le super travail et poster de @gugo.

Je pense qu'il a toute sa place sur ce topic du Tout savoir sur les cyclones !

Excellent , je suis surpris au final du nombre de tempête sur la période 2006-2020 et l'explosion e cas par rapport à la période 20ème siècle. 

petit bémol : Ophélia et Leslie aurait pu être distinguée par des couleurs différentes et peut-être un figuré de départ montrant la latitude de génèse du système.

[Discolulu]

En faisant le tour du topic, je n'ai pas l'impression d'avoir vu ce petit doc pdf meteofrance sur lequel je viens de tomber (  @gugo avais tu cette étude dans tes radars au moment de faire ton poster ? Bonne chance pour la suite de ton master)  En complément des multiples informations et sources qu'on a diffusé ici... Merci encore !

Cyclones_6fev2018_Chauvin.pdf

[gugo]

Il y a 11 heures, Discolulu a dit :

Ophélia et Leslie aurait pu être distinguée par des couleurs différentes et peut-être un figuré de départ montrant la latitude de génèse du système.

Ils sont d'une couleur différente justement ? Les figurés le soucis c'est que ça aurait surchargé la carte pour avoir testé x)

 

Il y a 11 heures, Discolulu a dit :

En faisant le tour du topic, je n'ai pas l'impression d'avoir vu ce petit doc pdf meteofrance sur lequel je viens de tomber (  @gugo avais tu cette étude dans tes radars au moment de faire ton poster ? Bonne chance pour la suite de ton master)  En complément des multiples informations et sources qu'on a diffusé ici... Merci encore !

Cyclones_6fev2018_Chauvin.pdf 6 Mo · 0 téléchargements

Nop je l'avais zappé, pas faute d'avoir fait des recherches pourtant....

[Discolulu]

Il y a 13 heures, gugo a dit :

Ils sont d'une couleur différente justement ?

je parlais de la figure 3 : Trajectoire des sytèmes. Et Ophelia et Leslie sont dessinées en vert tous les deux. non? je vois trouble?

[Discolulu]

je mets le lien également ici. Cet atlas a toute sa place dans ce topic. Merci à vous

[Discolulu]

"Here we show that human-induced climate change increased the extreme 3-hourly storm rainfall rates and extreme 3-day accumulated rainfall amounts during the full 2020 hurricane season "

 

https://www.nature.com/articles/s41467-022-29379-1

 

Nouvelle étude de l'influence du réchauffement climatique anthropique sur l'évolution des précipitations des cyclones. 

[Hugo_HK]

je dois dire que je me suis énervé ce soir a voir ce tweet (le mec est un scientifique sérieux  a l'université de Miami)

 

 

 

 

 

J'ai regarde les reanalyses de la NOAA depuis 1900, on a clairement une hausse des impacts d'ouragans de cat 4 et 5 quand on prend en compte la totalité du bassin Atlantique (US + Amérique centrale):

 

 

En restreignant la zone d'observation aux US pour les cat 4 et 5, on a 5 landfalls sur les 5 dernières années (Harvey et Irma en 2017, Michael en 2018, Laura en 2020 et Ida en 2021), stat inégalée sur une periode de 5 ans depuis au moins 1900 (le mieux c'était 5 en 6 ans de 1945 a 1950, et 4 en 5 ans de 1957 a 1961)

 

 

Si on regarde le nombre d'ouragans de cat 4 ou 5 sur le bassin atlantique (y compris ceux qui n'ont pas fait de landfall en categorie 4 ou 5), et qu'on restreint la periode d'etude a 1950 (plus sur d'un point de vue data pour les données satellite), la tendance est a la hausse aussi

 

 

 

 

En regardant le nombre d'ouragans sur le bassin atlantique (toutes cat confondues) ca monte aussi:

 

 

et en créant un indica assez basique (1 pt pour un cat 1, 2pts pour un cat 2 etc), ca monte aussi:

 

 

 

Bref, il y a toujours un type pour trouver LA tendance qui ne monte pas (ici le nombre d'impacts en d'ouragans sur les US), meme si il y a de plus en plus d'ouragans, de plus en plus d'impacts d'ouragans sur l'intégralité du bassin, de plus d'ouragans de cat 4 ou 5 sur le bassin, et de plus en plus d'impacts d'ouragans en cat 4 ou 5 sur le bassin atlantique ainsi qu'aux US...

 

(je sais que major hurricane = cat >=3 mais perso j'ai toujours eu tendance a regarder cat 4 ou 5 vs cat 1-3: je trouve que les dégâts d'un cat 3 sont plus proches d'un cat 1-2 que d'un cat 4-5)

[Discolulu]

Les cyclones tropicaux de l'atlantique nord influencent-ils la prévisibilité météo en Europe de l'ouest. Je pique le post de @Cers avec une série de 4 publi sur le sujet qui ont toutes leur place ici.

Merci à lui et bonne lecture.