Phénomènes cycloniques : définition, classification et dénomination

Qu'est-ce qu'un phénomène cyclonique ? Voici des éléments de définition, de classification et de dénomination des cyclones. Ils vous permettront notamment de savoir ce qui différencie un cyclone d'une tempêtetempête classique. Découvrez aussi comment se forme une tornadetornade.

Phénomènes cycloniques : définition, classification et dénomination. Ici, une tornade traversant les champs aux États-Unis. © Sergey Nivens, Shutterstock

Les trois grands paramètres météorologiques qui régissent l'état atmosphérique permettent de caractériser l'état de l'atmosphèreatmosphère et de prévoir, par la quantificationquantification et la variation, ses perturbations :

• La pression atmosphériquepression atmosphérique

Elle correspond à la pression exercée sur une unité de surface par la masse de la colonne d'air située à l'aplomb de cette surface. Dans les basses couches de l'atmosphère, elle diminue avec l'altitude d'environ 3 hectopascals (hPa) par tranche de 25 m. La pression de référence, utilisée pour définir « haute » et « basse » pressions, est de 1.013 hPa (soit 1.013 mbar), correspondant à la pression d'une colonne de mercure de 760 mm de haut (baromètrebaromètre de Torricelli). Il s'agit de la pression exercée au sol pour une température de 0 °C, au niveau de la mer et à une latitudelatitude de 45°. Au niveau de la mer, en France métropolitaine, la pression atmosphérique varie entre 950 hPa et 1.050 hPa. Les zones de basse pression sont appelées « dépressions » et celles de hautes pressions « anticyclonesanticyclones ».

• La température

Elle est variable en fonction de l'altitude, de la latitude, de la saisonsaison, des conditions météorologiques, etc. Elle diminue depuis le sol jusqu'au sommet de la troposphèretroposphère, suivant une variation moyenne de 0,6 °C par 100 m d'élévation.

• Le taux d'humidité (ou hygrométriehygrométrie)

Il correspond à la quantité d'eau contenue dans l'air sous forme de vapeur, provenant notamment de l'évaporation des océans, mers et lacs, et de la transpirationtranspiration des plantes. Plus l'air est chaud, plus il peut contenir de vapeur d'eau.

Qu'est-ce qu'un cyclone ?

Un cyclone est une perturbation atmosphérique de grande échelle, une zone de basses pressions des régions tropicales ou subtropicales (on parle de cyclones tropicaux ou subtropicaux). Au sein de cette zone, se développent des nuagesnuages convectifs, et, autour d'elle, le ventvent se déplace dans une circulation dite « fermée » en surface, autour d'un centre de rotation. La formation d'un cyclone nécessite un certain nombre de conditions météorologiques de départ, dont les principales sont la température de l'océan et la latitude.

Le cyclone est le phénomène climatique le plus puissant connu des scientifiques. Les variations maximales des éléments météorologiques (exception faite des tornades et trombes marinestrombes marines) ont pu y être observées : variation de pression de 45 hPa en 20 min, pression minimale de 867 hPa (Philippines), précipitationsprécipitations de 1.340 mm en 12 h (Réunion), rafales de vent atteignant 360 km/h.

Différences entre cyclones et tempêtes « classiques »

Une tempête est une perturbation atmosphérique pouvant s'étirer sur plus de 2.000 km et le long de laquelle deux masses d'airmasses d'air aux caractéristiques différentes s'affrontent. De cette confrontation naissent notamment des vents violents et des pluies souvent importantes. L'essentiel des perturbations touchant l'Europe se forme sur l'océan Atlantique, sur le front polaire séparant la zone d'air froid polaire et la zone d'air chaud tropical.

Les tempêtes des latitudes tempérées et les cyclones tropicaux se distinguent par quatre caractéristiques principales :

• Leur source d'énergie : les cyclones tirent l'essentiel de leur énergie de l'évaporation de l'eau de mer sur une zone de basses pressions, et ne peuvent donc prendre naissance qu'au-dessus des zones océaniqueszones océaniques. Les tempêtes naissent quant à elles des contrastescontrastes thermiques horizontaux existant dans l'atmosphère, et peuvent donc se former (et se renforcer) sur terre.
• Leur morphologiemorphologie : tandis que les cyclones présentent une symétrie autour de leur œilœil, les dépressions « tempérées » sont fortement asymétriquesasymétriques.
• La répartition des vents forts et des contrastes : une couronne de vents forts se forme autour de l'œil pour les cyclones, alors que pour les tempêtes, ces vents s'organisent en tubes, près des fronts.
• La répartition géographique : les tempêtes touchent les régions tempérées du globe et, parmi elles, l'Europe. Les cyclones ont pour zone de prédilection l'océan Atlantique nord, l'océan Pacifique et l'océan Indien (entre 5 et 35° de latitude nord et sud) et ne constituent donc pas une menace pour le territoire français métropolitain.

Différences entre cyclones et tornades

Il s'agit dans les deux cas de tourbillonstourbillons atmosphériques. Toutefois, les tornades sont des phénomènes de petite taille (exceptionnellement, jusqu'à quelques centaines de mètres de diamètre), d'une durée de vie limitée (jusqu'à quelques dizaines de minutes dans la majeure partie des cas) et elles parcourent rarement plus de 40 km (sauf dans le cas des tornades américaines, qui peuvent parcourir plusieurs centaines de kilomètres).

Pour qu'une tornade se développe, il faut que l'air soit instable, ce qui est rendu possible par :

• le réchauffement de l'air près de la surface grâce à l'action du rayonnement solairerayonnement solaire et par un apport d'air chaud et humide ;
• le refroidissement de l'air en altitude provoqué par un apport d'air.

Formation d'une tornade

1. L'air chaud et humide s'élève graduellement.
2. Si le courant ascendant est assez fort, il atteint les couches les plus froides de l'atmosphère, où la vapeur qu'il contient se condense et crée d'énormes cumulonimbuscumulonimbus.
3. En montant, l'air chaud entrecoupe des vents de directions et de vitessesvitesses différentes et provoque un mouvementmouvement de spirale.
4. La formation de la tornade a lieu quand, dans une petite zone du phénomène qui se situe près du sol, les vents convergent de plus en plus.

Les cyclones sont des phénomènes de grande échelle (jusqu'à 1.000 km de diamètre), susceptibles de parcourir des distances considérables sur plusieurs semaines. On notera toutefois que les vents maximaux générés par certaines tornades peuvent être supérieurs à ceux des cyclones les plus violents.

Alors que les cyclones sont, dans leur mécanisme de formation, des phénomènes « océaniques », les tornades sont principalement des phénomènes terrestres (bien que le phénomène existe également sur mer : ce sont les trombes marines). La naissance de ces dernières est notamment tributaire de la chaleurchaleur du soleilsoleil : celui-ci réchauffe la terre, favorisant le développement de conditions orageuses.

Classification des cyclones

Les cyclones sont classés en fonction de l'intensité des vents maximaux qu'ils génèrent. C'est le paramètre le plus facile à estimer et qui caractérise bien les destructions potentielles. L'Organisation météorologique mondiale a ainsi défini les trois stades suivants, en fonction des vitesses du vent maximal soutenu :

• dépression tropicale ou subtropicale lorsque ce vent ne dépasse pas 63 km/h (force 7 de l'échelle de Beaufort) ;
• tempête tropicaletempête tropicale ou subtropicale lorsque ce vent est compris entre 63 km/h (force 7) et 117 km/h (force 11) ;
• cyclone tropicalcyclone tropical lorsque ce vent dépasse 117 km/h (force 12). C'est à ce stade que se forme l'œil.

Deux échelles de classification existent, en fonction de la valeur minimale de la pression au centre de la dépression et de la vitesse des vents :

• l'échelle de Saffir-Simpsonéchelle de Saffir-Simpson, utilisée principalement dans l'océan Atlantique nord et dans l'océan Pacifique nord-est, établit cinq classes ;

• l'échelle de Dvorak relie un chiffre de 0 à 8 à une valeur de vent maximal soutenu et correspond à une pression centrale estimée dans les bassins océaniques de l'Atlantique et du Pacifique nord-ouest.

Dénomination des cyclones

Les cyclones tropicaux sont dénommés, pour faciliter la communication entre les prévisionnistes et le public pendant les phases de prévision et d'alerte. Les cyclones ont une durée de vie qui peut dépasser une semaine et plusieurs de ces phénomènes peuvent exister en même temps sur le même bassin. Les baptiser par des noms courts et familiers (donc faciles à mémoriser) permet de réduire le risque de confusion entre les phénomènes.

Un nom est affecté à toute perturbation dans laquelle le vent moyen dépasse 63 km/h. Les noms (généralement des prénoms alternativement masculins et féminins) sont donnés à partir de listes alphabétiques préétablies, desquelles ont été retirés les noms des cyclones les plus dévastateurs.

Noms des cyclones

• Le centre de Miami utilise six listes de prénoms par roulement annuel ; le premier ouraganouragan de l'année porteporte un nom commençant par la lettre A.
• Le centre météorologique de l'île de La Réunion attribue aux tempêtes tropicales et cyclones des prénoms d'origine française, malgache ou mauricienne.
• Les tempêtes tropicales et cyclones du nord de l'océan Indien ne sont pas désignés par un prénom mais par un numéro d'identification suivi d'une lettre (A ou B, selon que le phénomène se forme en mer d'Arabiemer d'Arabie ou dans le golfe du Bengale).
• Les typhons du Pacifique nord-ouest, du sud-est de l'océan Indien, du nord de l'Australie et du Pacifique sud-ouest portent un nom pris dans quatre listes sans initialisation annuelleannuelle.