Les colères de l’atmosphère : orages, cyclones et tempêtes

Le 8 juillet, Frank Roux a conclu la série estivale des Cafés des Sciences de l’OMP avec sa présentation sur les phénomènes atmosphériques.

Les orages : un phénomène commun

Les orages s’alimentent de la chaleur du sol et apparaissent donc préférentiellement au-dessus des continents. L’air chaud et humide s’élève, se condense en nuage et précipitations et forme des nuages orageux, se distinguant par leur extension verticale. Des orages puissants à maturité peuvent produire des rafales de vent descendantes, de fortes pluies, de la foudre, de la grêle, et parfois même des tornades. La vitesse de vent dans les tornades peut atteindre 500 km/h, même s’il s’agit des échelles relativement petites, ne dépassant pas 1 km de diamètre.

Orage

L’apparition des cyclones

La chaleur accumulée dans les océans tropicaux, à la fin de l’été, peut générer des cyclones avec un mouvement de rotation dans le sens horaire dans l’hémisphère sud et antihoraire dans l’hémisphère nord. La vapeur d’eau collectée par les vents forts à la surface de l’océan se condense dans une masse nuageuse avec des vitesses ascendantes et des précipitations de plus en plus puissantes en se rapprochant de l’œil du cyclone, zone relativement calme et dégagée de nuages de 30 à 200 km de diamètre. L’étendue totale d’un cyclone peut aller jusqu’à 1000 km de diamètre, voire plus. Pour déclencher l’apparition d’un cyclone, la température de l’eau doit être à 26 degrés minimum, sur environ 50 mètres de profondeur, l’atmosphère doit être suffisamment humide et le vent ne doit pas trop varier, en vitesse et en direction, avec l’altitude. Les conditions idéales pour la naissance d’un cyclone se réunissent dans certaines zones tropicales.

Cyclone

Une grande partie des dégâts d’un cyclone est causée par l’eau que le vent déplace. Le niveau de la mer peut augmenter de 10 à 15 mètres dans certains cas. Lors du passage de Katrina, une partie des inondations de la Nouvelle-Orléans était due au déplacement de l’eau du lac Pontchartrain, situé au nord de la ville.

Les tempêtes sont des cyclones des latitudes moyennes

Les tempêtes ont une évolution plus rapide que les cyclones et peuvent être aussi violentes. Elles se forment dans des zones où la température de l’air varie rapidement. Les courants-jets (jusqu’à 150 km/h) qui leur sont associés présentent fréquemment des ondulations, dont l’amplification marque le début d’une tempête.

Tempête

Les phénomènes dans le froid

Les régions froides connaissent également des phénomènes atmosphériques, bien qu’ils soient moins observés (vu la difficulté d’observation météorologique dans les régions polaires). Ces phénomènes sont appelés dépressions arctiques. Elles sont plus petites que les cyclones (300-500 km de diamètre) et leur cycle de vie est plus court. Leurs origines peuvent être différentes, mais leur base est encore une différence de températures : l’eau océanique libre de glace (≈4°) est tout de même plus chaude que l’air ambiant et l’extraction d’humidité par le vent à la surface de l’océan peut s’avérer une source d’énergie très efficace même à basse température.

L’évolution climatique et ses effets potentiels

Avec le réchauffement climatique, la température de l’atmosphère et de l’océan devrait augmenter de manière à peu près égale, préservant ainsi l’équilibre des phénomènes atmosphériques. Certains phénomènes pourraient devenir plus rares, mais plus intenses car un monde plus chaud correspond à une plus grande réserve énergétique. Cependant, les scientifiques manquent pour l’instant de recul et de documentation précise. En effet, ces phénomènes ne sont observés par satellites qu’à partir des années 1980, ce qui est insuffisant pour faire des pronostics certains.

Est-ce que les phénomènes pourraient remonter en latitude avec le réchauffement ?

Par exemple, dans le futur, pourrait-on voir des cyclones en Méditerranée? Différentes prévisions sont possibles, mais la plus commune considère qu’il y a seulement 20% de probabilité à cela. En effet, il faudrait que l’eau se réchauffe beaucoup plus en profondeur. Pour l’instant, il s’agit de seulement 10 mètres d’eau chaude en surface.

En conclusion, voici le conseil pratique que Frank Roux a donné à tous les auditeurs de cette soirée : mettez-vous à l’abri dès que le vent ne souffle plus vers l’orage, mais vers vous, et évitez les perches à selfies !

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