Les cyclones tropicaux sont des tempêtes circulaires intenses qui se forment au-dessus des océans tropicaux chauds, tirant leur énergie de la surface de la mer. Ils maintiennent leur force tant qu’ils restent au-dessus des eaux chaudes et sous une pression atmosphérique basse, générant des vents dépassant les 119 km/h. Dans les cas extrêmes, les vitesses de vent peuvent dépasser les 240 km/h et atteindre parfois jusqu’à 320 km/h. Les cyclones tropicaux sont accompagnés de vents forts, de fortes pluies, de tempêtes destructrices et d’une élévation significative du niveau de la mer, pouvant atteindre jusqu’à 6 mètres au-dessus des niveaux normaux. En raison des vents violents et des vagues puissantes associés à ces phénomènes, les cyclones tropicaux représentent une menace importante pour les zones côtières dans les régions tropicales et subtropicales du monde pendant les mois d’été, de juillet à septembre dans l’hémisphère Nord et de janvier à mars dans l’hémisphère Sud. Les cyclones affectent couramment diverses régions telles que la côte du Golfe en Amérique du Nord, le nord-ouest de l’Australie, l’est de l’Inde et le Bangladesh.

Nomenclature des Cyclones

Les cyclones sont nommés en fonction de leur emplacement géographique. Dans l’Atlantique Nord et le Pacifique Nord-Est, ils sont appelés « ouragans ». Dans le Pacifique Nord-Ouest autour des Philippines, du Japon et de la Chine, ils sont appelés « typhons ». Dans le Pacifique Sud-Ouest et l’océan Indien, ils sont connus sous le nom de « cyclones tropicaux », « cyclones » ou simplement « tempêtes spirales ». Malgré les différents noms, ces termes se réfèrent tous au même type de tempête.

Formation des Cyclones Tropicaux

Les cyclones tropicaux sont fondamentalement des tempêtes circulaires avec un diamètre d’environ 320 kilomètres. Leurs vents tournent autour d’une zone centrale de basse pression atmosphérique. Les vents sont entraînés par le centre de basse pression, et en raison de la rotation de la Terre, le trajet du cyclone est dévié par un phénomène connu sous le nom d’effet Coriolis, qui fait que les cyclones tournent dans le sens des aiguilles d’une montre dans l’hémisphère Sud et dans le sens inverse des aiguilles d’une montre dans l’hémisphère Nord.

Le champ de vent d’un cyclone tropical peut être divisé en trois zones. La région extérieure, ou anneau externe, s’étend généralement sur environ 160 km à partir du centre, avec un rayon interne allant de 30 à 50 km. Dans cette zone, les vitesses de vent augmentent progressivement vers le centre et culminent dans la deuxième région, la paroi de l’œil, qui est généralement située à 15 à 30 km du centre de la tempête. Entourant la paroi de l’œil se trouve l’œil, une zone centrale où les vitesses de vent chutent considérablement et l’air est généralement calme.

L’Œil

L’œil est une caractéristique distinctive des cyclones, caractérisé par un ciel dégagé, des températures chaudes et une pression atmosphérique basse. Alors que la pression atmosphérique normale à la surface de la Terre est d’environ 1000 millibars, au sein de l’œil d’un cyclone, elle est généralement autour de 960 millibars. Dans les tempêtes extrêmement puissantes dans le Pacifique Ouest, cette pression peut descendre jusqu’à 880 millibars. La basse pression au centre entraîne un gradient de pression rapide, ce qui contribue aux vents forts dans la paroi de l’œil. La température dans l’œil d’un cyclone tropical est d’environ 5,5°C plus élevée que dans les zones environnantes. Comme l’air plus chaud contient plus d’humidité, l’œil est généralement exempt de nuages.

La Paroi de l’Œil

La paroi de l’œil est considérée comme la partie la plus dangereuse d’un cyclone tropical en raison de ses capacités destructrices. Dans cette région, les vents sont les plus forts, les pluies sont les plus abondantes, et les nuages cumulonimbus peuvent s’élever jusqu’à 15 000 mètres. Les vents de la paroi de l’œil atteignent leurs vitesses maximales à environ 300 mètres au-dessus de la surface, ralentissant à mesure qu’ils se rapprochent du sol en raison de la friction. Cette zone contient les vitesses de vent verticales les plus élevées, variant de 5 à 10 mètres par seconde (18 à 36 km/h). Bien que ces vitesses soient inférieures aux vitesses des vents horizontaux, elles sont cruciales pour former les nuages en hauteur dans la paroi de l’œil, qui produisent de fortes pluies.

Les Bandes Pluvieuses

Les cyclones présentent souvent des cellules secondaires organisées en bandes autour du centre, appelées bandes pluvieuses. Ces bandes tournent autour du noyau de la tempête et peuvent soit rester stationnaires par rapport au centre de la tempête en mouvement, soit sembler tourner autour de celui-ci.

Cycle de Vie des Cyclones Tropicaux

La formation des cyclones tropicaux implique une série d’étapes. Elle commence par une perturbation tropicale, généralement marquée par une accumulation de nuages désorganisée. À mesure que les vitesses des nuages augmentent jusqu’à 36 km/h, elle devient une dépression tropicale. Si l’intensification des nuages continue et que les vitesses des vents dépassent 63 km/h, elle devient une tempête tropicale. Une fois que les vitesses des vents dépassent 119 km/h, la tempête est classée comme un cyclone tropical. Six conditions doivent être remplies pour que les cyclones se forment :

• La température de la surface de la mer doit être de 26,5°C ou plus, et la profondeur de cette couche chaude doit être d’au moins 50 mètres.
• Il doit y avoir une rotation atmosphérique préexistante près de la couche de surface chaude.
• L’atmosphère doit refroidir rapidement avec l’altitude pour soutenir la formation de nuages convectifs profonds.
• L’atmosphère moyenne doit être relativement humide, autour de 5000 mètres au-dessus de la surface.
• Le système de cyclone doit être à au moins 500 kilomètres de l’équateur.
• La vitesse du vent doit changer lentement avec l’altitude dans la troposphère, ne dépassant pas 10 mètres par seconde entre la surface et environ 10 000 mètres.

Les cyclones tropicaux sont alimentés par le transfert d’humidité et de chaleur de l’océan chaud vers l’air supérieur par évaporation. À mesure que l’air chaud et humide monte, il se refroidit et se condense, libérant de la chaleur latente. Ce processus réchauffe et humidifie la colonne d’air au centre de la tempête, favorisant une montée continue. La différence de température entre l’air chaud montant et l’environnement plus frais renforce le mouvement vertical. Si l’air chaud et humide s’écoule dans une perturbation existante, un développement supplémentaire se produit. À mesure que l’air chaud monte, la pression au centre du cyclone diminue, conduisant à des vents de surface plus forts, à un transfert accru d’humidité et de chaleur, et à un cycle d’intensification auto-renforcé.

Impact des Cyclones Tropicaux

Vents Horizontaux

Les vents intenses associés aux cyclones tropicaux peuvent causer des dommages dévastateurs. Dans les cyclones sévères, les vents soutenus peuvent atteindre 240 km/h et dépasser 320 km/h. La durée des vents intenses à un emplacement particulier dépend de la taille de la tempête et de la vitesse de mouvement, ce qui peut durer plusieurs heures. Pendant ce temps, même les bâtiments les plus robustes peuvent subir des dommages. La force du vent augmente avec la vitesse : les vents à 100 km/h exercent une pression de 718 Pascals, tandis que les vents à 200 km/h peuvent augmenter cette pression jusqu’à 3734 Pascals, suffisante pour détruire de grands bâtiments.

Tornades

Bien que les vents forts près du centre d’un cyclone soient responsables de dommages significatifs, les tornades représentent également une menace. Les perturbations tropicales génèrent souvent des tornades lors de leur arrivée sur terre, se produisant dans n’importe quelle zone près du centre de la tempête, généralement à plus de 50 km. Ces tornades sont généralement confinées au quadrant nord-est des tempêtes de l’hémisphère Nord et au quadrant sud-ouest des tempêtes de l’hémisphère Sud. La formation exacte des tornades n’est pas claire, mais les effets de friction peuvent jouer un rôle en ralentissant les vents de surface à mesure que le cyclone atteint la terre, créant une rotation horizontale à faible niveau qui s’incline verticalement, fournissant la rotation nécessaire pour les tornades.

Marées de Tempête

Les marées de tempête sont parmi les phénomènes les plus dangereux associés aux cyclones tropicaux, en particulier dans les zones côtières. Les hauteurs de marée peuvent atteindre jusqu’à 6 mètres dans les cyclones sévères, principalement

en raison de la friction entre les vents forts et la surface de l’océan, entraînant une accumulation d’eau dans la direction des vents. Dans l’hémisphère Nord, l’effet est le plus prononcé dans le quadrant avant droit de la tempête, où les vents sont plus forts. Dans l’hémisphère Sud, il se produit dans le quadrant avant gauche. L’élévation du niveau de la mer qui en résulte provoque des inondations, souvent responsables de la majorité des décès liés aux cyclones.

Pluie

Les cyclones tropicaux apportent généralement des pluies substantielles aux régions touchées, avec des quantités significatives provenant des nuages convectifs profonds dans la paroi de l’œil et les bandes pluvieuses. Les taux de précipitations peuvent atteindre plusieurs centimètres par heure, entraînant des inondations graves, surtout dans les zones basses telles que le Bangladesh et la côte du Golfe des États-Unis.

Évaluation des Cyclones

Échelles d’Intensité

Les cyclones présentent une large gamme de vitesses de vent, allant de légères à hautement destructrices. Pour aider à émettre des alertes et indiquer les niveaux de menace potentiels, des systèmes de classification numériques basés sur les vitesses maximales des vents et le potentiel de marée de tempête ont été développés. Dans l’Atlantique et le Pacifique Est, l’échelle des vents des ouragans de Saffir-Simpson classe les cyclones en fonction de leur force. Une échelle similaire est utilisée pour les tempêtes près de l’Australie. Malgré les différences de points de départ, la catégorie la plus élevée de chaque échelle est la Catégorie 5. Les autres bassins océaniques n’utilisent pas d’échelles numériques.

Système de Nommer

Les cyclones sont nommés selon des systèmes régionaux établis par des comités sous l’Organisation Météorologique Mondiale. Chaque région maintient sa propre liste de noms, et les changements (comme les retraits de noms) sont approuvés lors de réunions officielles. Par exemple, dans l’Atlantique Nord, les noms des cyclones sont recyclés tous les six ans, les noms des tempêtes de 2003 étant réutilisés en 2009, et les noms de 2004 en 2010, à l’exclusion des noms de tempêtes sévères ou catastrophiques comme « Mitch » et « Ivan ». Dans les océans Pacifique et Indien, des systèmes de nommage régionaux sont utilisés, tandis que certaines zones, comme l’océan Indien Nord, utilisent des numéros au lieu de noms.

Suivi et Prévision

Au début du XXe siècle, la détection des cyclones reposait sur les changements météorologiques, les conditions de surface de la mer et les rapports des zones touchées, ce qui offrait un temps d’avertissement limité et contribuait à des taux de mortalité élevés. Les avancées en technologie satellitaire depuis les années 1960 ont considérablement amélioré la détection précoce et le suivi des cyclones, fournissant des images continues en longueurs d’onde visibles et infrarouges. Ces images aident à suivre le développement des cyclones en montrant les températures des sommets des nuages et sont cruciales pour estimer l’intensité de la tempête.

Des informations détaillées sur la force et la structure des cyclones sont obtenues directement à l’aide d’avions, principalement par les États-Unis, pour les tempêtes affectant les masses continentales. Cela est dû aux coûts élevés associés à l’entretien des avions de recherche, et d’autres pays peuvent ne pas avoir les ressources pour de telles opérations. Lorsque les données des avions ne sont pas disponibles, les estimations satellitaires des vitesses des vents et des pressions sont utilisées.