Encyclopédie cyclonique : effets
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Les effets d'un système cyclonique

Les cyclones, ouragans ou typhons sont des phénomènes extrêmement dangereux qui génèrent
des vents violents, des pluies torrentielles, une houle cyclonique dévastatrice et des marées de tempête destructrices

Ils sont à l'origine chaque année de la disparition de milliers de personnes et de dégâts matériels évalués à plusieurs milliards de dollars
L’énergie déployée chaque seconde équivaut à celle de 5 bombes du type Hiroshima
La seule chaleur latente libérée en 24 heures équivaut à quelques 400 bombes à hydrogène de 20 mégatonnes !
Le vent peut souffler à plus de 250 km/h en moyenne et dépasser 350 km/h en rafales (seules les tornades dépassent ces vitesses)
Les quantités de pluie peuvent dépasser par mètre carré : - plusieurs centaines de litres par jour, - plusieurs dizaines de litres en une heure
Le niveau de la mer au voisinage d’un cyclone peut s’élever de plusieurs mètres et les vagues dépasser 15 mètres




Le vent

Les vents violents qui accompagnent les cyclones provoquent des dégats considérables

Dans un cyclone le vent augmente de la périphérie vers le centre

Il est généralement plus fort situé à gauche de la trajectoire dans l'hémisphère Sud
et à droite dans l'hémisphère Nord

C''est le demi cercle dangereux
à contrario on a le demi-cercle maniable

Pour infos
en premier lieu, le " côté droit" de la tempête " dans l'hémisphère Nord
(ou le "côté gauche" dans l'hémisphère Sud) est défini par rapport au mouvement de la tempête :
- si l'ouragan se déplace vers l'ouest, le côté droit est au nord de la perturbation ;
- si l'ouragan va vers le nord, le côté droit est à l'est de la tempête ;
- si le cyclone se déplace vers l'ouest, le côté gauche est au sud de la perturbation.....

Le passage de l'oeil sur une zone constitue le phénomène le plus dangereux
car le vent augmente de façon quasi exponentielle à l'approche de l'oeil puis
se calme temporairement lorsque l'oeil est sur la région avant de reprendre
violemment
mais de direction opposée lors de son éloignement


Les effet du vent sont liés à 2 facteurs : la vitesse des rafales et la résistance des obstacles
Il faut savoir que 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 important qu'un vent à 100 km/h
La plupart des contructions répondant aux normes actuelles doivent résister à des vents de 240 km/h ce qui correspond à une pression de l'ordre de 310 kg par m²
Par ailleurs le vent s'accompagne de rafales atteignant des valeurs supérieurs de 50% au vent moyen
Le record mondial de basse pression au niveau de la mer appartient au typhon Angela dans l'Océan Pacifique Nord-Ouest avec 860 hPa en 1995 et
un vent maximal estimé à 325 km/h

La variation des vents n'est pas la même suivant qu'un cyclone passe au Nord, au Sud ou carrément sur un territoire donné
Les 3 schémas suivants détaillent les scénarios possibles et sont adaptés à une île de l'Hémisphère Sud (en l'occurence la Réunion)
Pour transposer les conclusions à l'Hémisphère Nord il suffit d'inverser les résultats puisque les cylones tournent dans l'autre sens :
un cyclone qui passe droit sur la Martinique donnera donc d'abord des vents du Nord puis des vents du Sud
La vitesse de déplacement du cyclone peut s'additionner ou se soustraire à celle des vents selon que l'on se trouve ou non sur le demi cercle dangereux du phénomène

Déplacement d'un cyclone dans l'Hémisphère Sud vers l'ouest

Le cyclone passe au Sud de l'île de la Réunion
Une variation des vents du Sud Est à l'Ouest
C''est le cas le plus "favorable", la vitesse de déplacement du cyclone se soustrait à celle des vent
Par exemple : vitesse de déplacement 15 km/h et vitesse des vents 150 km/h
alors on aura 135 km/h de vents moyens

Le cyclone passe sur l'ile de la Réunion
Une variation des vents du Sud-Est au Nord-Ouest
Un brutal basculement des vents après le passage de l'oeil sur l'île

Le cyclone passe au Nord de l'île de la Réunion
Une variation des vents de l'Est vers le Nord-Ouest les 2 vitesses s'additionnent
Par exemple :
vitesse de déplacement 15 km/h et vitesse des vents 150 km/h
alors on aura 165 km/h de vents moyens

(Les cartes sont issues des livres de M.MAYOAKA & J.L. MARTIN)


La pluie

En ce qui concerne les quantités de pluies générées par un cyclone il n'y a pas de règle
En moyenne, il tombe 100 mm de pluie en 24 heures dans un rayon de 200 km du centre
, il n'est pas rare de recueillir 300 à 400 mm soit 300 à 400 litres par m²
Le record mondial est de 1825 mm de pluie en 24 heures à la Réunion en janvier 1966
L'intensité des pluies (c'est-à-dire la hauteur de pluie recueillie en un certain laps de temps) peut atteindre des valeurs phénoménales de l'ordre de 30 à 40 litres en une minute
ou 400 litres en une heure !

Certains ouragans de forte intensité sont plûtot secs alors que d'autres considérés comme moins intense provoquent inondations et glissement de terrain meurtrier

Les images du satellite TRMM
(Tropical Rainfall Measuring Mission) destinés à l'étude des pluies en zone tropicale mais aussi par extension au suivi des sytèmes dépressionnaires
nous montrent les zones plus ou moins porteuses de pluies : ci-dessous les zones de pluies plus ou moins intenses du cyclone Heta & du typhon Dianmu


Souvent les conditions locales (relief montagneux, vitesse de déplacement du cyclone) jouent de façon importante
Tous les records de pluviométrie cyclonique
des territoires français appartiennent à la Réunion : l'explication : les hauts reliefs de l'île sont un véritable piège à nuages (3069m)

L
es records :
en 12 h : cyclone Denise janv 1966 : 1144mm
en 24 h : cyclone Denise : 1825mm
en 72h : cyclone Hyacinthe janv 1980 : 3240mm

en 10 j : cyclone Hyacinthe : 5678 mm

pour comparaison il tombe 600 mm de pluie par an sur Paris


La marée de tempête

Les effets du vent sur la mer avec la marée de tempête et la houle cyclonique :

La marée de tempête est une surélévation anormale du niveau moyen de la mer
le long des côtes


Sur la mer le cyclone soulève une onde de tempête due à la baisse de la pression au centre
(à chaque fois que la pression baisse de 1hPa la mer monte d'1 centimètre)
L'eau est aspirée et forme un dôme de grande amplitude qui se déplace avec le cyclone
mais qui n'est pas perceptible en pleine mer
D'autre part les vents qui soufflent sur la surface de l'océan générent des courants marins
de dérive qui entrainent une accumulation d'eau en surface dans le quadrant avant gauche
du cyclone dans l'hémisphère Sud (voir dessus plus haut)
Lorsqu'un cyclone arrive sur les côtes ce phénomène est amplifié sur des hauts fonds
(baie ou golfe)

Il se combine aussi à la marée astronomique pour donner ce qu'on appelle
la marée de tempête
Une surélévation du niveau de la mer de 5, 6 ou 7 mètre, voire 9 mètres
(au Bengladesh)
Ces hauteurs dépendent de la topographie cotière, de l'angle suivant lequel le cyclone touche
la terre, de la vitesse et du déplacement du cyclone ainsi que de la force du vent
ex : ouragan Camille dans le delta du Mississipi où l'eau a monté brusquement
de près de 8 mètres


La houle

C'est l'agitation de la mer due aux vents cycloniques et à l'onde de choc du système cyclonique
En pleine mer ces vastes ondes peuvent ateindre 30 mètres de creux

Un système cyclonique génère une houle qui se caractérise par des ondulations de grande amplitude et qui se propage sur des centaines de kilomètres
La houle cyclonique se déplace souvent plus rapidement que le cyclone lui-même, jusqu'à 1000 km à l'avant et arrive donc avant la dégradation des conditions atmosphériques
La houle dépend de nombreux facteurs tel l'intensité de la perturbation, sa taille (rayon d'action des vents les plus forts) mais aussi sa vitesse et sa direction de déplacement
Ainsi la houle peut se propager dans plusieurs directions selon les cas
Quant elle arrive sur les côtes la houle déferle sur les rivages et innonde parfois les régions littorales
Lorsque les fonds marins sont peu profonds dans une baie par exemple les vagues sont amplifiées et peuvent atteindre 20 mètres

Exemple de mesure de houle cyclonique lorsque l'ouragan Bill en 2009 est passé au nord-est des Antilles