Tempêtes
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Qu'est-ce qu'une tempête ?
Une tempête correspond à l'évolution d'une perturbation atmosphérique, celle-ci affecte généralement une zone de basses pressions de l'atmosphère (large de 1 000 à 2 000 km). A cet instant deux masses d'air se confrontent avec des caractéristiques bien distinctes : notamment des différences de température et de teneur en vapeur d'eau.
Cette confrontation engendre un gradient (taux de variation d'un élément météorologique en fonction de la distance) de pressions très élevées à l'origine de vents violents et de précipitations intenses.
Au strict sens météorologique du terme, une tempête est définie par un vent d'une force 10 ou supérieure sur l'échelle de Beaufort, ce qui signifie une vitesse de vent d'au moins 90 km/h sur une durée d'au moins 10 minutes et se manifestant le plus souvent dans les régions littorales.
Néanmoins, de profondes perturbations en provenance de l'Ouest et accompagnées le plus souvent de fortes précipitations atteignent nos régions en donnant de forts coups de vent (supérieur à 60 km/h) avec des rafales qui peuvent atteindre 100 km/h. Ces perturbations très actives se manifestent le plus souvent en hiver, et leur temps de passage peut varier d'une heure à une douzaine d'heures environ.
Les tempêtes s'associent souvent à de fortes pluies, des chutes de neige ou de grêle abondantes, ou encore à des orages.
Differents types de tempêtes
Certaines tempêtes ont un nom particulier comme les typhons, les ouragans, les tempêtes tropicales ou extra-tropicales, les tempêtes de verglas ou de neige. Il existe également des tempêtes caractérisées par des vents transportant des substances dans l'atmosphère (blizzard, tempête de poussière, tempête de sable, tempête de neige…).
Les tempêtes des latitudes moyennes
Les dépressions des latitudes moyennes en évolution très rapides, dites bombes causent les tempêtes qui affectent les régions hors des Tropiques. Ces systèmes sont alimentés par des zones frontales, soit une zone de transition entre deux masses d'air ayant des températures fort différentes. La circulation s'organise dans le sens d'une aiguille d'une montre dans l'hémisphère sud, et le contraire dans l'hémisphère nord, poussant un front chaud à l'avant de son déplacement, et un front froid à l'arrière.
Elles sont souvent d'origine océanique lorsqu'une dépression atmosphérique se forme entre la bordure océanique plus chaude et le continent plus froid, là où l'humidité de l'air se condense et fait baisser la pression. Elles peuvent également provenir de zones continentales, particulièrement en hiver (tempête de neige), lorsque les masses d'air arctiques et maritimes s'y rencontrent.
Les mouvement verticaux dans ces dépressions soulèvent l'air et l'humidité se condense pour former des précipitations importantes. Lorsque la structure thermique de l'atmosphère demeure normale, la température diminuant avec la hauteur, on aura formation de neige en altitude. Cette dernière restera sous forme solide, en atteignant le sol, si toute l'atmosphère qu'elle traverse est sous le point congélation. Par contre, on aura de la pluie au sol si les flocons passent dans une couche épaisse d'air au-dessus de zéro Celsius. Si on a de l'air doux en altitude et froid au sol, on peut assister à une fonte des flocons qui vont regeler près ou au sol. Selon l'épaisseur des couches chaudes et froides, on aura : du grésil ou de la pluie verglaçante.
Les vents violents autour de ces tempêtes est dû à la forte cyclogénèse qui crée un important gradient de pression atmosphérique. C'est la combinaison entre les vents et les précipitations va causer les dégâts.
Finalement, dans le secteur chaud de ces systèmes, le front froid amène de l'air froid en altitude au-dessus d'un sol plus chaud. Ceci rend l'air très instable et donne des orages. Si ces derniers s'organisent en lignes, on peut assister au développement de tornades, de la grosse grêle ou de rafales descendantes dans ce secteur.
Les 26 et 28 décembre 1999 deux tempêtes des latitudes moyennes en développement rapide, nommées respectivement Lothar et Martin, ont traversé la France d'ouest en est. Ces deux cyclones extratropicaux de type bombe très classique, ont également affecté une bonne partie de l'Europe.
Lothar
Lothar est le nom donné à la tempête qui a dévasté, dans la journée du 26 décembre 1999, les forêts de France, de Suisse, d'Allemagne et du Danemark, causant des dommages sans précédent avec des vents jusqu'à 259 km/h. La dépression a touché le Finistère à environ 2h, et Strasbourg à 11h, elle s'est donc déplacée à environ 100 km/h.
Les vents les plus violents ont ravagé une bande d'environ 150 kilomètres de large le long de la ligne pointe de la Bretagne - Normandie vers l'Île-de-France puis Champagne-Ardenne, la Lorraine et Alsace en France. Elle a poursuivi sa route vers Allemagne et le nord-est y causant le même genre de dommages.
Situation exceptionnelle pour l'Europe, le creusement de cette bombe s'est accentué sur terre pour atteindre 960 hPa (960 mb) en raison probablement d'une interaction forte avec les courants jets d'altitude qui étaient proches de 400 km/h à 9 000 m d'altitude.
Martin
Cette seconde dépression se déplaçant aussi à une vitesse proche de 100 km/h et très profonde (jusqu'à 965 hPa à 16h en Bretagne) s'est développée au large de la Bretagne le 27 décembre 1999. Pour atteindre la côte de cette région vers 16h. Par la suite, elle s'est dirigée vers Nantes (19h), Dijon (1h le 28 décembre) et enfin l'Alsace (4h). Les régions de toute la côte Atlantique ont été les plus touchées par le vent, en particulier le département de la Charente-Maritime, qui a été le département le plus durement touché (198 km/h à La Rochelle). Le vent continuait à souffler en Corse le mardi 28 au matin. La tempête a également affecté l'Espagne et le nord de l'Italie.
Au nord de la dépression, une injection d'air froid a donné dès l'après-midi du 27, des chutes de neige tenant au sol sur le nord de la Bretagne et la Normandie. Durant la nuit, la neige a atteint le Nord-Est de la France jusque sur le Genevois, laissant même des flocons sur le sud de la région parisienne. Pendant ce temps, le long de sa trajectoire, des quantités importantes de pluie ont causé des inondations. Dans certains endroits des Alpes, la neige a duré deux jours et environ deux mètres de neige sont tombés.
Les tempêtes tropicales
Les ouragans, typhons et autres cyclones tropicaux sont essentiellement formés par l'organisation d'orages autour d'une circulation qui prend forme dans les océans de la zone intertropicale. Structurellement, un cyclone tropical est une large zone de nuages en rotation, de vent, et d'orages. La source d'énergie principale d'un cyclone tropical est le dégagement de chaleur latente causé par la condensation de vapeur d'eau en altitude. On peut ainsi considérer le cyclone tropical comme une machine thermique, au sens de la thermodynamique.
L'importance de la condensation comme source principale d'énergie différencie les cyclones tropicaux des autres phénomènes météorologiques. Pour conserver la source d'énergie de sa machine thermodynamique, un cyclone tropical doit demeurer au-dessus de l'eau chaude, qui lui apporte l'humidité atmosphérique nécessaire. Les forts vents et la pression atmosphérique réduite au sein du cyclone stimulent l'évaporation, ce qui entretient le phénomène.
Le dégagement de chaleur latente dans les niveaux supérieurs de la tempête élève la température à l'intérieur du cyclone de 15 à 20 °C au-dessus de la température ambiante dans la troposphère à l'extérieur du cyclone. Pour cette raison, on dit des cyclones tropicaux qu'ils sont des tempêtes à « noyau chaud ». Notons toutefois que ce noyau chaud n'est présent qu'en altitude, la zone touchée par le cyclone à la surface est habituellement plus froide de quelques degrés par rapport à la normale, en raison des nuages et de la précipitation.
Les effets les plus dévastateurs des cyclones tropicaux se produisent quand ils frappent la côte et entrent dans les terres. Dans ce cas, un cyclone tropical peut causer des dommages de quatre façons :
- Vents violents : des vents de force d'ouragan peuvent endommager ou détruire des véhicules, des bâtiments, des ponts, etc. Les vents forts peuvent aussi transformer des débris en projectiles, ce qui rend l'environnement extérieur encore plus dangereux ;
- Onde de tempête : les tempêtes de vent, y compris les cyclones tropicaux, peuvent causer une montée du niveau de la mer et des inondations dans les zones côtières ;
- Pluie forte : les orages et les fortes pluies provoquent la formation de torrents, lavant les routes et provoquant des glissements de terrain ;
- Tornades : les orages imbriqués dans le cyclone donnent souvent naissance à des tornades. Bien que ces tornades soient normalement moins intenses que celles d'origine non-tropicale, elles peuvent encore provoquer d'immenses dommages.
Les tempêtes tropicales sont divisées en trois groupes principaux : les dépressions tropicales, les tempêtes tropicales, et un troisième groupe dont le nom varie selon les régions.
- Une dépression tropicale est un système organisé de nuages, d'eau et d'orages avec une circulation atmosphérique définie en surface et des vents soutenus maximum de moins de 17 mètres par seconde (62 km/h) ;
- Une tempête tropicale est un système organisé de nuages, d'eau et d'orages avec une circulation définie en surface et des vents soutenus maximum entre 17 et 33 mètres par seconde (62-119 km/h) ;
- Un cyclone tropical dont le vent soutenu maximum excède 33 mètres par seconde (environ 119 km/h).
Le terme utilisé varie selon les régions, comme suit :
- Ouragan dans l'Atlantique Nord, l'océan Pacifique à l'est de la ligne de changement de date, et le Pacifique Sud à l'est de 160°E ;
- Typhon dans le Pacifique Nord à l'ouest de la ligne de changement de date ;
- Cyclone tropical dans le Pacifique Sud-Ouest à l'ouest de 160°E, et dans l'océan Indien.
Les métérologues utilisent une échelle de 1 à 5 pour catégoriser les ouragans selon la force de leurs vents, selon l'échelle de Saffir-Simpson. Un ouragan de catégorie 1 a les vents les plus faibles, alors qu'un ouragan de catégorie 5 est le plus intense. Le National Hurricane Center (le centre de prévision des cyclones tropicaux aux États-Unis) classifie les ouragans de catégorie 3 et plus comme étant des ouragans majeurs. Le Joint Typhoon Warning Center classifie les typhons dont les vents atteignent au moins 241 km/h comme étant des super typhons.