Cyclones

Cyclone tropical, ouragan, typhon… tous ces termes désignent le même phénomène à savoir une zone de basses pressions composée de formations nuageuses qui s’enroulent autour d’un centre de rotation. Le vent en surface tourne en circulation fermée autour de ce centre. Un cyclone présente à la fois :

  • un mouvement de rotation sur lui-même dans le sens des aiguilles d’une montre dans l’hémisphère sud ;

  • un déplacement plutôt lent (20 à 30 km/h en moyenne) en comparaison à la vitesse des vents qui peuvent dépasser 150 à 200 km/h.

 

fig 1 pam 2015031405 s
Cyclone tropical très intense PAM, le 14 mars 2015 à 05 UTC

En Nouvelle-Calédonie, et plus globalement dans le Pacifique Sud-Ouest, la saison cyclonique commence "officiellement" le 1er novembre et se termine le 30 avril. Toutefois, des perturbations tropicales peuvent se développer en dehors de cette période statistique. En 2015 par exemple, la dépression tropicale modérée RAQUEL a intéressé les Salomon du 30 juin au 4 juillet : c'était la 1ère fois qu'un phénomène était nommé au mois de juillet.

Pour consulter les saisons cycloniques passées, cliquez ici.

point d interro 30px Pourquoi plusieurs dénominations ? 

Contrairement à une croyance répandue, un ouragan (ou un typhon) n'est pas forcément plus puissant qu'un cyclone : ces trois termes désignent bien le même type de phénomène.

Historiquement, chaque région du monde a donné un nom à cet évènement météorologique majeur :

  • cyclone (du grec kukios - cercle, rond) dans l'océan indien et dans le Pacifique Sud ;
  • typhon (du grec tuphôn - tourbillon) dans le Pacifique Nord-Ouest ;
  • ouragan en français et hurricane en anglais (de l'espagnol huracan, venant lui-même hunraken en indien caraïbes - dieu des tempêtes) dans l'Atlantique Nord et le Pacifique Nord-Est.
En fonction de la dénomination utilisée, on a donc un indice sur le bassin concerné. 

 

Structure

Un cyclone est une énorme masse nuageuse dont le diamètre atteint 500 à 1 000 km et plus.

Son centre, l’œil du cyclone, est bien visible sur les images satellitaires d’un diamètre de 20 à 60 km en moyenne (mais pouvant être beaucoup plus large). Il s’agit d’une zone d’accalmie caractérisée par un minimum de pression à la surface, un vent faible, un ciel clair et aucune précipitation. C'est également de la zone la plus chaude du cyclone : on l’appelle « cœur chaud », les températures pouvant y être supérieures de 10 à 15 °C à celles de l’environnement.

La masse nuageuse très dense qui entoure l’œil entièrement est appelée le mur de l’œil. Ce dernier est composé principalement de cumulonimbus, nuages d’orages dont l’extension verticale correspond à l’épaisseur totale de la troposphère (du sol jusqu'à une quinzaine de kilomètres d'altitude aux latitudes subtropicales). Le mur peut atteindre un rayon de 150 km et les vents comme les précipitations y sont les plus intenses.

A la suite du mur de l’œil se trouvent les bandes spiralées, composées de nuages convectifs de types cumulonimbus et/ou cumulus. Elles engendrent souvent des averses et des orages. Plus on s’éloigne du centre du cyclone et plus l’extension verticale de ces nuages est faible.

 

fig 2 structure

 

fig 3 evol vent P

Classification

Les cyclones sont la phase ultime de développement des perturbations tropicales. Tout au long de leur évolution, ces dernières sont classées en fonction de leur intensité, elle-même déterminée par la force du vent.

Le baptême des perturbations est désormais systématique lorsqu'elles atteignent le stade dépression tropicale modérée. Il est effectué par le centre météorologique responsable de la zone concernée (voir la rubrique "Nom des phénomènes tropicaux" ci-dessous pour en savoir plus sur le baptême des dépressions dans le Pacifique Sud).

Sur le Pacifique Sud, le centre météorologique de Brisbane (Australie) nomme celles qui sont repérées à l'ouest du méridien 160°E et le centre de Nandi (Fidji) celles repérées à l'est de ce même méridien (voir la rubrique "Pour aller plus loin" ci-dessous afin de découvrir les sept bassins cycloniques).

Type de perturbation tropicale Catégorie du BOM
(Australie)
Vent moyen
(km/h)
Rafales
(km/h)
Pression
(hPa)
Dépression tropicale modérée 1 63 - 88 < 125 > 985
Dépression tropicale forte 2 89 - 117 125 - 164 985 - 970
Cyclone tropical 3 118 - 159 165 - 224 970 - 940
Cyclone tropical intense 4 160 - 199 225 - 279 940 - 915
Cyclone tropical très intense 5 ≥ 200 ≥ 280 ≤ 915

 

La vie d'un cyclone

Formation

La formation d’un cyclone nécessite la présence de différentes conditions :

  1. A l’origine, il faut une perturbation près de la surface, tel qu’un amas nuageux, une ligne de grains (bande constituée de plusieurs nuages orageux) ou encore une onde tropicale ( thalweg se propageant d’est en ouest dans le flux d’alizé et donnant naissance à une ligne de grains).
  2. Il faut ensuite un carburant, constitué par des eaux suffisamment chaudes : l’océan doit avoir une température d’au moins 26,5 °C sur une grande surface et une profondeur d’au moins 50 m.
  3. Afin de favoriser la convection, l’atmosphère doit se refroidir suffisamment rapidement avec l’altitude : elle devient alors potentiellement instable et favorise l’activité orageuse.  Cette dernière a un rôle important : elle permet la libération de la chaleur stockée dans les océans.
  4. Les couches doivent être suffisamment humides au niveau de la troposphère moyenne (5 000 m d’altitude environ) afin de favoriser le développement de l’activité orageuse.
  5. Le vent doit être relativement homogène en force et en direction pour favoriser la mise en place de la structure, et ce, de la surface aux sommets nuageux : on parle de faible cisaillement du vent. Si cette condition n’est pas présente, l’énergie se dissipe et le système se désorganise.
  6. Enfin, la force de Coriolis est essentielle à la mise en place de la rotation (qui permet de maintenir les basses pressions). Cette force, qui a pour origine la rotation de la Terre, est nulle à l’équateur et maximale aux pôles : les cyclones ne se forment donc jamais entre 5° N et 5° S.

Ces conditions sont nécessaires mais non suffisantes : on observe de nombreuses perturbations bénéficiant de ces conditions mais qui n’évoluent pas en cyclone.

 

Trajectoire et vitesse

La trajectoire d’un cyclone paraît souvent très capricieuse et les lois physiques qui régissent cette évolution sont encore mal connues des météorologistes : avant et/ou après une portion de trajectoire rectiligne, le cyclone peut s’arrêter, faire une boucle ou repartir dans une autre direction voire rebrousser chemin pendant un certain temps, comme le montre par exemple la trajectoire de Nathan sur la carte ci-dessous.

fig 4 saison 20142015 s
Cependant, certaines « tendances » peuvent être mises en évidence :

  • Les cyclones naissent sous les basses latitudes et ils adoptent une trajectoire qui, dans notre région, les mène quasi-systématiquement vers le sud, même si pendant cette « descente », leur trajectoire reste difficile à prévoir. Lorsqu’ils franchissent le tropique du Capricorne (23°27’’), 60 % des phénomènes ont définitivement adopté une direction proche du sud-est.

  • Les vitesses de déplacement sont très variables d’une dépression à l'autre mais également au cours de l’évolution d’un même phénomène. Les dépressions sont généralement lentes aux premières heures de leur parcours (< 18 km/h). Leur déplacement s’accélère progressivement alors qu’elles progressent vers le sud (en général entre 20 et 30 km/h). Les ralentissements sont sensibles lors des changements de direction : les plus rapides sont donc celles dont la trajectoire est rectiligne et orientée sud-est. La vitesse atteint également des valeurs élevées lorsque le phénomène quitte la zone tropicale et notamment lorsqu’il franchit le 25e parallèle.

 

Comblement

Une dépression tropicale se « comble » lorsque la pression atmosphérique en son centre remonte pour retrouver progressivement une valeur proche de la normale. L’œil puis l’enroulement des masses nuageuses se désorganisent et deviennent difficilement discernables. Le vent perd de sa force mais les précipitations restent importantes.
Plusieurs facteurs peuvent entraîner le comblement d’un cyclone et ce, même avant le franchissement du tropique :

  • des eaux de surfaces « froides » (< 26 °C), ce qui ralentit le processus d’évaporation – il n’y a plus de carburant ;

  • un fort cisaillement vertical du vent, déstabilisant la structure verticale du cyclone et dissipant une grande partie de son énergie ;

  • une couche d’air très sec en moyenne troposphère ;

  • l’ « atterrissage », c'est-à-dire lorsque le cyclone touche les terres. Sa dissipation peut être observée en moins de 24 h, la nature de la surface et les forces de frottement lui coupant son alimentation. Toutefois, si le cyclone est assez puissant, il peut conserver suffisamment d’énergie pour traverser quelques centaines de kilomètres terrestres même s’il perd un peu d’intensité pendant ce trajet. Une fois de retour sur l’océan, il peut à nouveau se développer si toutes les conditions favorables sont réunies, et en particulier s’il retrouve une source d’énergie suffisante.

Dangers

Les phénomènes tropicaux sont dangereux car ils produisent à la fois de forts vents, de fortes précipitations, de fortes houles et des marées cycloniques. Chaque passage de dépression ou cyclone s'accompagne de destructions plus ou moins importantes, la pluie et le vent ayant chacun leurs « cibles  privilégiées » :

  • les vents violents causent la destruction des bâtiments, de la végétation "haute", des navires, du réseau de télécommunications et électrique ;
  • les rafales (ou vent instantané), dont la vitesse est nettement supérieure à celle du vent moyen, agissent comme des coups de boutoir ;
  • la rotation parfois brusque des vents fragilise les constructions les plus légères ainsi que l'enracinement de la végétation ;
  • la pluie cause la perte des cultures vivrières et endommage gravement le réseau routier. Elle entraîne la crue soudaine des rivières les plus modestes, des inondations catastrophiques, des éboulements et glissements de terrain. Elle est la cause de la grande majorité des décès.


Le vent

La force du vent engendré par une dépression est directement liée à la valeur de la pression en son centre. La vitesse du vent augmente progressivement à l'approche du phénomène jusqu'à atteindre ses valeurs maximales dans le mur. Les dégâts occasionnés sont donc fonction de la distance qui sépare ce point du centre du phénomène.


  fig 5 vent s
Freda, 2 janvier 2013

La direction du vent ressentie en un point dépend quant à elle essentiellement de la position du centre par rapport à ce point. En effet, le vent converge vers ce centre en adoptant un mouvement tourbillonnaire (dans le sens des aiguilles d'une montre dans l’hémisphère sud).

De plus, le vent se renforce sur le côté gauche du cyclone (par rapport à sa trajectoire). Ce renforcement est provoqué par l’association du déplacement du phénomène à la circulation cyclonique. Ainsi, un cyclone avec des vents moyens de 145 km/h et qui se déplace à 15 km/h aurait des vents de 160 km/h sur sa gauche, et des vents de 130 km/h sur sa droite.

Enfin, la pression exercée sur une surface (un mur par exemple) est proportionnelle au carré de la vitesse du vent qui est à l'origine de cette pression. Un vent de 200 km/h aura une action 4 fois plus importante qu'un vent soufflant à 100 km/h.

Le tableau ci-dessous recense les dégâts dus aux vents violents en fonction de l'intensité du phénomène :

Type de perturbation tropicale
Dégâts associés
Dépression tropicale modérée

Dégâts négligeables sur les constructions en dur. Dégâts sur certains arbres, cultures et constructions légères. Le vent peut tirer sur les amarres.

Dépression tropicale forte

Dégâts mineurs sur les constructions en dur (gouttières, bardeaux, etc.). Dégâts significatifs sur des panneaux, arbres et constructions légères. Lourds dégâts sur certaines cultures. Risque de coupures de courant, de téléphone. De petites embarcations peuvent rompre les amarres.

Cyclone tropical

Dégâts sur certains toits et structures. Destruction de certaines constructions légères. Probabilité de coupures de courant, de téléphone dues à des chutes d'arbres ou de poteaux.

Cyclone tropical intense

Dégâts considérables sur l'ensemble des infrastructures : routes et bâtiments, agriculture, bateaux, poteaux et pylônes, etc. Constructions fragiles détruites et emportées. Débris volants dangereux. Coupures étendues des réseaux électriques, hydrauliques et de communications.

Cyclone tropical très intense

Extrêmement dangereux avec destructions étendues.

 

La pluie

Les pluies recueillies lors du passage d'un phénomène tropical sur le territoire sont le plus souvent très importantes voire torrentielles et peuvent provoquer des dégâts majeurs occasionnés par des crues, des inondations, des glissements de terrain, etc. Des foyers sont parfois privés d’eau potable à cause de la turbidité de l’eau.

 

  pluie S
Erica, Anse-Vata, Nouméa, mars 2003

Chaque perturbation tropicale possède ses caractéristiques propres quant aux quantités de pluie déversées. Celles-ci ne dépendent en effet ni de l'intensité, ni de la distance à laquelle passe le phénomène - une dépression modérée peut ainsi entraîner des inondations plus catastrophiques qu'un cyclone, et ce en fonction des paramètres suivants :

  • la structure nuageuse de la perturbation (plus que son intensité) ;
  • sa vitesse de déplacement - un phénomène se déplaçant lentement peut arroser une même zone plus longtemps et donc provoquer des cumuls de précipitations très importants ;
  • les conditions topographiques locales - les précipitations sont par exemple amplifiées au vent des reliefs.

 

La houle cyclonique et la marée de tempête

La marée de tempête résulte de 2 facteurs : d'une part, l'accumulation d'eau par les vents forts en certaines zones périphériques et d'autre part la baisse de pression atmosphérique qui entraîne une élévation du niveau de la mer près du centre. Conjuguée à une marée haute, elle peut avoir des conséquences catastrophiques.

 

  fig 7 houle s
Conséquences de PAM au Vanuatu, mars 2015

La Nouvelle-Calédonie semble relativement épargnée par la houle cyclonique comme par la marée de tempête et les dégâts ont toujours été mineurs. Les marées de tempête d'importance sont en effet assez rarement observées et les lagons jouent un rôle protecteur pour la plupart des zones habitées.

Cependant, toutes les îles ou les portions de côtes dépourvues de barrières de corail suffisantes sont susceptibles d’être touchées, telles que les îles Loyauté → la digue du port de Tadine à Maré a par exemple été partiellement détruite par la houle lors du cyclone Rewa en 1994 et à Tiga, une partie du wharf a été arrachée par les vagues lors de la dépression tropicale forte Ella en 1999.
Certains points sur la Grande Terre peuvent également être victimes comme lors du cyclone Gyan en 1981 → une marée de tempête d'1 m a entraîné le déracinement de cocotiers sur la côte Est lors du cyclone Gyan en 1981.

Il est toutefois important de noter que la houle cyclonique et la marée de tempête peuvent avoir des conséquences indirectes difficilement mesurables : l'élévation du niveau de la mer provoque par exemple une diminution du débit des rivières et des torrents, ce qui peut aggraver les inondations.

Prévision et veille cyclonique



La prévision cyclonique consiste à détecter la formation des phénomènes cycloniques puis à prévoir leur évolution, et plus particulièrement leur trajectoire et leur intensité. Elle utilise toutes les observations météorologiques disponibles (observations au sol et en altitude, images radar et surtout images satellitaires) et s'appuient sur les prévisions fournies par les modèles numériques.

Pour plus d'informations, consulter la partie Prévision cyclonique dans l'onglet Prévisions.

Nom des phénomènes tropicaux dans le Pacifique Sud



Pour que les cyclones tropicaux puissent être identifiés rapidement et sans aucun doute possible dans les messages d’alerte et d’information, un système permettant de leur attribuer un nom a été mis en place.

Le système actuel prévoit des listes de noms que les prévisionnistes utilisent en suivant l’ordre alphabétique. Il existe plusieurs listes par zone de responsabilité (voir « Aller plus loin » pour en savoir plus sur les zones de responsabilité) : lorsqu’elles ont toutes été utilisées, on revient à la première.
Le but étant de faciliter la communication, les listes comportent des noms familiers pour les populations de la région concernée.
Dans ce même but de clarté de communication, on évite d’utiliser des noms ressemblants pour deux phénomènes suivis simultanément (expl : June et Jane) : dans ce cas, on peut sauter un nom dans la liste.
Lorsqu’un phénomène a été particulièrement lourd en victimes et en dégâts, son nom est retiré et remplacé par un autre commençant par la même lettre. Ça a par exemple été le cas pour Katrina dans le bassin Pacifique Nord en 2005, remplacé par Katia.

A partir du moment où un phénomène atteint le stade de dépression tropicale modérée, cette dernière est donc baptisée par le centre responsable de la zone où elle se trouve à cet instant. Une fois baptisé, un phénomène conserve le même nom durant toute sa durée de vie, même s’il entre dans la zone de responsabilité d’un autre centre.
 
En Nouvelle-Calédonie, nous sommes concernés essentiellement par trois zones de formation des phénomènes tropicaux, chacune sous la responsabilité d’un des trois centres suivants : Brisbane (Australie), Nandi (Fidji) et Port Moresby (Papouasie-Nouvelle-Guinée).
Si une dépression tropicale se forme dans la zone de responsabilité du centre de Wellington (Nouvelle-Zélande), ce dernier lui attribue un nom en se référant à la liste établie par Nandi.

fig 8 centre PacSW
fig 8 bis centre PacSW legende  

Cliquer sur une des trois zones pour consulter la liste de noms correspondante

(source : NOAA, Departement de Recherche sur les Cyclones)

 

Pour davantage d'informations sur l'histoire des prénoms attribués aux cyclones, consultez cette page rédigée par le centre Météo-France Antilles-Guyane.

Pour aller plus loin

Bassins cycloniques

fig 9 bassinsZones de formation et d'activité des cyclones, trajectoires et  nombre moyen par an et par bassin de tempêtes tropicales (nombre de gauche) et de cyclones (nombre de droite)
Adaptée de : Fondamentaux de la Météorologie, Sylvie Malardel, Cépaduès éditions.

L'Organisation Météorologique Mondiale a mis en place une système de veille cyclonique mondiale :

  • des centres météorologiques régionaux spécialisés (CMRS en français, RSMC en anglais) dans la prévision cyclonique ont été désignés dans les plus grands bassins
  • complétés par des centres d'avertissement de cyclones tropicaux (TCWC en anglais) notamment pour l'Australie et certaines régions restreintes.
Bassin Centre responsable Saison cyclonique Trajectoires moyennes
Atlantique Ouest RSMC Miami juin à novembre d’est en ouest, puis direction nord à nord-est à l’approche du continent américain
Pacifique Nord-Est RSMC Honolulu vers l’ouest ou le nord-ouest, en longeant la côte du Mexique jusqu’à la Californie
Pacifique Nord-Ouest RSMC Tokyo se forment dans les eaux nord-océaniennes et peuvent ensuite traverser les Philippines mais le plus souvent, s’infléchissent vers le nord et vont vers le sud-est de la Chine, le Japon ou même la Corée
Pacifique Sud-Ouest

RSMC Nandi

RSMC Brisbane

novembre à avril vers le sud : menacent alors la Polynésie, les îles Fidji, les îles Salomon, le Vanuatu, la Nouvelle-Calédonie et la côte nord-est de l’Australie
Océan Indien Sud-Est TCWC Perth se forment à l’est de l’Indonésie et prennent alors une direction sud-ouest vers les côtes nord, nord-ouest de l’Australie
Océan Indien Sud-Ouest RSMC St Denis de la Réunion se dirigent dans un premier temps vers l’ouest, puis vers le sud voire le sud-est et s’orientent alors vers l’île Maurice, l’île de la Réunion, Madagascar, les Comores et la côte sud-est de l’Afrique
Mer d'Oman et golfe du Bengale RSMC New Delhi avril à juillet se forment dans l’océan Indien, à l’ouest de l’Indonésie, puis prennent une direction nord-ouest
  • une partie d’entre eux, après avoir traversé la mer d’Oman, remonte vers le nord à partir de la Somalie jusqu’au Pakistan
  • l’autre partie s’engouffre dans le golf du Bengale et va vers le Sri Lanka, le sud-est et l’est de l’Inde, le Bangladesh ou les côtes birmanes

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Cyclones tropicaux entre 1985 et 2005 - Source : Wikipédia

 
Autres ressources
  • Traduction des FAQ Cyclones de la NOAA (version 2008)
  • Voyagez en 3D au coeur d'un cyclone : ici
  • Programme "Cyclones tropicaux" de l'Organisation Météorologique Mondiale : (en anglais)
  • Laboratoire de l'Atmosphère et des Cyclones (à la Réunion, pour l'océan Indien) : LACy