Comment et où se forment les cyclones tropicaux?

Un cyclone tropical est une tempête dont le centre est dépressionnaire. Il peut prendre différentes formes, notamment celle d’une dépression tropicale, d’une tempête tropicale ou d’un ouragan. Même si, en général, au Canada, les dépressions atmosphériques et les tempêtes sont alimentées par le choc de l’air chaud et de l’air froid, les cyclones tropicaux sont alimentés par un autre phénomène, qui implique notamment que l’eau s’évapore puis se retransforme en liquide.

Graphique montrant les 5 étapes de la formation des cyclones tropicaux.
Figure 1 : Étapes de la formation des cyclones tropicaux
Description longue
Figure 1 : Étapes de la formation des cyclones tropicaux
Étape Description du phénomène
1 L’air chaud et humide se déplace à la surface de l’océan.
2 La vapeur d’eau monte dans l’atmosphère.
3 En montant, la vapeur d'eau refroidit et se condense en gouttes d'eau.
4 La condensation libère la chaleur dans l’atmosphère et allège l’air.
5 L'air réchauffé continue à monter; l'humidité de l'océan prend sa place et augmente la vitesse du vent.

La plupart des gens savent que la chaleur est nécessaire à l’évaporation de l’eau. Par exemple, quand on fait chauffer une casserole d’eau sur la cuisinière, la chaleur provoque l’évaporation de l’eau. La vapeur devient captive de l’air. La vapeur d’eau tout juste au-dessus de l’eau, dans la casserole, est plus chaude que l’air ambiant et monte. L’atmosphère tropicale, chaude, est comme la cuisinière : elle réchauffe l’eau à la surface de l’océan et provoque son évaporation. Et tout comme la vapeur d’eau captive de l’air dans la casserole, l’eau à la surface de l’océan monte dans l’atmosphère. C’est le début d’une perturbation atmosphérique. L’air qui monte entre en contact avec des pressions et des températures plus basses, en hautes altitudes, et la vapeur d’eau commence à se condenser pour reprendre sa forme liquide. Ce sont les nuages. Et c’est à ce moment que l’intéressant phénomène physique de la formation des cyclones tropicaux se produit.

De nombreuses personnes ignorent que la vapeur d’eau qui refroidit et se condense libère de la chaleur. Plus le refroidissement est marqué (jusqu’au point de congélation), plus la quantité de chaleur libérée est élevée. La condensation extrait la chaleur de l’air lorsque la vapeur d’eau retourne à l’état liquide. C’est ce qu’on appelle la chaleur latente de condensation, le terme « chaleur latente » signifiant littéralement « chaleur stockée ».

La chaleur « stockée » dans l’air à la surface de l’océan est libérée dans l’atmosphère en hautes altitudes où l’air ascendant refroidit et provoque la condensation de la vapeur d’eau. Ce réchauffement en hautes altitudes cause l’ascension de l’air, car il est alors plus chaud que l’air ambiant. L’air qui continue à monter aspire l’air qui se trouve plus bas et accélère l’ascension de l’air près de la surface de l’eau. L’air de surface entourant la perturbation en formation s’engouffre dans le vide d’air. Ce mouvement d’air de surface est le vent qui accompagne les cyclones tropicaux. Les colonnes d’air ascendantes créent rapidement des orages tropicaux qui sont des « germes » potentiels de cyclones tropicaux. Le cyclone tropical qui finit par naître est appelé cyclone à noyau ou à air chaud à cause du phénomène que nous venons d’expliquer.

Le terme « cyclone » est un terme de météorologie qui fait généralement référence à une zone de dépression. Dans l’hémisphère nord, les cyclones tournent dans le sens contraire des aiguilles d’une montre; dans l’hémisphère sud, dans le sens des aiguilles d’une montre.

Il y a différents types de cyclones, dont les suivants :

  • les cyclones extratropicaux (qui font davantage référence au processus de formation qu’à l’origine géographique);
  • les mésocyclones (orages violents de grande envergure qui donnent naissance aux tornades);
  • les cyclones tropicaux.

Conditions essentielles à la formation des cyclones tropicaux

Eaux chaudes de l’océan pour alimenter le cyclone tropical

  • Des études ont démontré que la température à la surface de la mer doit être d’au moins 26,5 °C.
  • Cette température doit être présente sur une profondeur d’au moins 50 mètres.
  • C’est pourquoi les cyclones tropicaux peuvent prendre naissance uniquement sous les tropiques, puisqu’ailleurs, l’eau est trop froide.

Atmosphère chaude et humide tropicale

  • Elle favorise la naissance des orages, qui est à la base du dégagement de la chaleur latente, le mécanisme d’entraînement des cyclones tropicaux.

Distance supérieure à 500 kilomètres (à une latitude de 5° environ) de l’équateur

  • La force apparente de la Terre en rotation, soit la force de Coriolis, est nécessaire pour provoquer la rotation de la perturbation en formation.
  • La force de Coriolis s’amenuise près de l’équateur et augmente vers les pôles.
    • Sans celle-ci, la basse pression ne peut persister.

Perturbation déjà en place près de la surface, zone de dépression ou région de convergence

  • Les cyclones tropicaux ne peuvent apparaître sans mécanisme déclencheur qui aspire l’air aux niveaux inférieurs de l’atmosphère.

Cisaillement vertical de vent faible ou nul entre la surface et la haute troposphère

  • La troposphère est la partie supérieure de l’atmosphère où prennent naissance les conditions météorologiques, juste au-dessous de la stratosphère.
  • Le cisaillement vertical du vent est un changement de vitesse ou de direction du vent en altitude montante.
  • Un cisaillement vertical fort du vent interrompt une perturbation en formation et peut prévenir la formation d’un cyclone tropical.
  • Si un cyclone tropical est déjà formé, un cisaillement vertical fort du vent peut l’affaiblir et même l’anéantir en le renversant ou en pratiquant des ouvertures dans le noyau chaud.
    • Ce phénomène entrave le processus de convection profonde (renversement de l’air) autour du centre du cyclone.

Toutes ces conditions sont nécessaires à la naissance d’un cyclone tropical, mais il est possible qu’elles ne soient pas suffisantes. Il arrive souvent que toutes les conditions soient en place sans qu’aucun cyclone tropical n’apparaisse. C’est l’un des défis rattachés à la prévision de la formation d’un cyclone tropical – processus appelé la cyclogénèse tropicale.

Une zone de haute pression se trouvant tout en haut de la troposphère, au-dessus de la tempête ou de la perturbation en formation, peut également contribuer à la naissance d’un cyclone tropical. Cette zone sert de « cheminée » à la tempête en agissant de deux importantes façons :

  • Elle éloigne l’air ascendant du centre de la tempête pour qu’il ne s’accumule pas au-dessus de celle-ci et provoque l’affaissement de cette dernière;
  • Elle aspire l’air dans la tempête pour l’aider à monter et maintient la dépression en surface.

Où et quand se forment les cyclones tropicaux

Le tableau ci-dessous montre les sept principaux bassins où se forment les cyclones tropicaux, le moment de l’année où chacun des bassins est actif et les termes employés pour nommer les plus violents cyclones tropicaux. Comme l’indique la carte, les cyclones tropicaux ne prennent pas naissance près de l’équateur (la force de Coriolis y étant trop faible pour générer l’effet de rotation) ni à bonne distance de l’équateur (où l’eau est trop froide). Par conséquent, les cyclones tropicaux se forment généralement dans une bande de latitudes.

Carte des cyclones tropicaux
Figure 2 : Les cyclones tropicaux – noms et saisons
Description longue
Figure 2 : Les cyclones tropicaux – noms et saisons
Référence à la carte Bassin océanique Saison Maximum saisonnier Nom quand les vents excèdent 118 km/h
1 Océan Atlantique Nord (y compris les Caraïbes et le golfe du Mexique) De juin à novembre Septembre Ouragan
2 Nord-est du Pacifique (à l'est de la ligne de changement de date) De la mi-mai à la mi-novembre De la fin août au début septembre Ouragan
3 Nord-ouest de l’océan Pacifique (à l’ouest de la ligne de changement de date, comprend la mer de Chine méridionale Toute l’année De la fin août au début septembre Typhon
4 Nord de l’Océan indien (y compris la baie du Bengale et la mer d'Oman D'avril à juin et d'octobre à décembre Mai et novembre Forte tempête cyclonique
5 Sud-ouest de l’Océan indien D'octobre à mai De la mi-janvier à la fin mars Cyclone tropical
6 Sud-est de l'Océan indien (nord de l'Australie) D'octobre à mai De la mi-janvier à la fin mars Puissant cyclone tropical
7 Sud-ouest de l’océan Pacifique Novembre à avril De février au début mars Puissant cyclone tropical
Carte aèrienne des trajectoires de cyclones tropicaux dans le monde entier
Carte aérienne des trajectoires des cyclones tropicaux dans l’Atlantique Nord
Carte des trajectoires de cyclones tropicaux dans le nord-est du Pacifique
Carte aérienne des trajectoires de cyclones tropicaux dans le nord-est du Pacifique

La côte ouest du Canada n’est jamais directement frappée par les cyclones tropicaux de l’océan Pacifique. Toutefois, une fois ou deux par année, les restes de typhons du Pacifique Ouest traversent l’océan, passent en transition post-tropicale et frappent la Colombie-Britannique sous la forme de puissants cyclones post-tropicaux (tempêtes types des latitudes moyennes). Le plus célèbre de ces typhons a été Freda, en 1962, qui a causé de sérieux dégâts le long de la côte ouest de l’Amérique du Nord. C’est la célèbre tempête du Columbus Day.

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