Les continents renforcent certains cyclones

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Certaines tempêtes tropicales peuvent s'amplifier durant leur passage sur un continent. Pour la première fois, des chercheurs viennent d'identifier les mécanismes d'un tel renforcement. Le surcroît d'énergie provient des « océans bruns », milieux naturels aux conditions bien particulières.

Cyclones, typhons, ouragans… Toutes les dépressions tropicales naissent sur les océans, et seules certaines viennent mourir sur les continents. En général, lorsqu’une tempête arrive sur les côtes, elle s’affaiblit, car son énergie se dissipe. Le cisaillement du vent, les forces de frottement et la perte de l'énergie thermique jusque-là apportée par l’océan entraînent une disparition progressive de la tempête. Pourtant, parfois, une dépression tropicale peut grossir sur le continent. Elle tire alors son énergie d’autres mécanismes, et peut aller très loin à l’intérieur des terres.

 Parfois, les ouragans se renforcent lorsqu'ils atteignent les côtes terrestres. L'humidité des sols ainsi qu’une atmosphère dont la température est homogène permettent à la dépression de pomper suffisamment d'énergie pour se déplacer sur des centaines de kilomètres à l’intérieur des terres. Trodel, Flickr, cc by sa 2.0

En 2007 par exemple, la tempête Erin s’était formée en plein centre du golfe du Mexique et s’est propagée jusque dans l’Oklahoma, soit à plus de 600 km des côtes. Au fur et à mesure que la tempête traversait le Texas, elle s’est intensifiée et l’œil s’est formé au niveau de l’Oklahoma. Erin est un exemple de tempête tropicale intérieure qui a trouvé une autre source d’énergie que l’océan pour se renforcer sur les terres. Le mécanisme de maintien ou d’amplification de ce type de tempête était largement méconnu, et donc difficilement prédictible jusqu’alors.

Les causes de variation de l’intensité d’un cyclone sur les terres peuvent être multiples, en raison de la diversité des surfaces terrestres et atmosphériques que la tempête peut rencontrer sur son chemin. Deux chercheurs de l’université de Géorgie (États-Unis) ont mené une vaste enquête sur toutes les tempêtes tropicales qui ont continué leur trajet sur les surfaces continentales durant la période 1979-2008. L’étude, dont les résultats sont publiés dans l’International Journal of Climatology, décrit pour la première fois les conditions environnementales et les caractéristiques des événements cycloniques qui se maintiennent ou se renforcent au contact des terres.

À partir des données archivées de la NOAA, Theresa Andersen et J. Marshall Shepherd ont identifié 227 tempêtes tropicales qui ont poursuivi leur trajectoire jusqu’à l’intérieur des terres (au moins au-delà de 350 km). D’après les enregistrements de vitesse des vents et de pression, seules 45 d’entre elles se sont maintenues ou intensifiées au contact du sol.

 Sur les 3.254 cyclones tropicaux qui se sont produits entre 1979 et 2008, seuls 227 se sont déplacés loin à l'intérieur des terres (inland tropical cyclones). En tout, 182 d'entre eux ont perdu leur intensité dès leur arrivée sur les terres, et 45 se sont maintenus ou intensifiés. Sur les 45 qui se sont intensifiés, 17 étaient des tempêtes extratropicales, dont le mécanisme d'amplification est bien connu. En revanche, 16 d'entre elles ont réussi à garder leur noyau chaud et à se maintenir grâce à la chaleur latente du sol. Kathryn Hansen, Nasa

Elles se répartissent en deux catégories : 

- Il y a d’abord les tempêtes qui changent de noyau. À leur formation, elles ont un noyau chaud, qui tire son énergie de l’océan. Arrivées sur terre, les tempêtes subissent une transition physique et thermique, et leur intensité se maintient grâce à l’énergie qu’elles tirent d’affrontements entre les masses d’air, et leur noyau devient froid. L’ouragan Sandy, qui s’est produit sur la côte est des États-Unis en octobre 2012, est de ce type. L’équipe a identifié 16 tempêtes similaires dans les archives.

- Cette étude identifie et définit un nouveau type de tempête tropicale, dont la tempête Erin fait partie. Plutôt que de subir une transition d’un noyau chaud à un noyau froid, ces tempêtes conservent leurs caractéristiques de tempêtes tropicales. Elles ont des capacités de précipitation supérieures aux tempêtes à noyau froid. À terre, elles tirent leur énergie de l’abondante évaporation de l’humidité du sol, phénomène qualifié d’«océan brun» par les chercheurs. Sur les 227 tempêtes, 17 ont été identifiées comme étant de ce type.

Du point de vue des observations, un milieu est un océan brun si trois conditions sont réunies :

- Le niveau inférieur de l’atmosphère doit imiter une atmosphère tropicale avec une très faible variation de température.

- Les sols que rencontre la tempête doivent être chargés d’humidité,

-  et l’évaporation des sols doit libérer une chaleur latente d’au moins 70 W/m2.

Avec ces conditions réunies, la tempête est capable de se maintenir, voire de s’amplifier sur les terres.

Bien que la majorité des cyclones tropicaux qui se propagent sur les terres se trouvent aux États-Unis et en Chine, l’étude met en évidence que l’Australie est le pays qui réunit le plus souvent ces conditions. Toutefois, la tempête Erin remplissait aussi ces conditions. La prise en compte de ces mécanismes d’amplification des tempêtes permettra de mieux prévoir les trajectoires et l’impact possible de certaines des dépressions tropicales.


Se rappeler : Lorsqu'on parle d'un cyclone, il s'agit systématiquement d'un cyclone tropical. S'il se produit sur l'Atlantique ou sur le Pacifique nord-est, il est appelé ouragan (ou hurricane en anglais). Sur le Pacifique nord-ouest, on parle plutôt d'un typhon. Mais cyclone tropical, typhon ou ouragan désignent exactement les mêmes phénomènes.



FUTURA SCIENCES 25/7/2013