Encyclopédie cyclonique : formation
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La formation d'un système tropical

La plupart des systèmes tropicaux se forment dans une bande d'orages tropicaux qui encercle le globe terrestre,
et qu'on appelle la zone de convergence intertropicale (ZCIT)
Leur parcours affecte le plus souvent des zones au climat tropical et au climat subtropical humide
De par le monde, il se forme en moyenne 90 systèmes tropicaux par année.
Près des 2/3 atteignent le stade majeur de cyclone, ouragan ou typhon
La grande majorité d'entre eux (9 sur 10) naissent au sein de deux zones océaniques situées de part et d'autre de l'équateur, entre 5° et 20° de latitude
Les systèmes tropicaux sont très rares mais pas inconnus dans une bande de 3 à 6 degrés de large chevauchant l'équateur et parfois se forme dans des régions dites non cycloniques
Leur absence résulte du fait que la force de Coriolis, indispensable à la naissance et à l'entretien d'un tourbillon, est nulle à l'équateur et trop faible au voisinage de celui-ci
Leur répartition est loin d'être uniforme sur l'ensemble des régions tropicales du globe
On note ainsi deux fois plus de phénomènes dans l'Hémisphère Nord que dans l'Hémisphère Sud, deux fois plus de phénomènes dans la moitié est du globe (par rapport au méridien O°) que dans la moitié ouest
Parmi toutes les régions tropicales océaniques susceptibles d'abriter des systèmes tropicaux, le nord-ouest du Pacifique est de loin la plus prolifique
avec plus du tiers du total mondial, l'Atlantique Sud et le Pacifique Sud-Est ignorent presque leur existence



Conditions de formation

Un cyclone se forme toujours en mer
Ainsi il nait au dessus de l'océan près de l'équateur sous l'effet d'une forte évaporation qui déclenche des vents convergents
L'air froid s'insinue sous l'air chaud qui se soulève : la dépression se creuse ; l'air chaud entre en contact alors avec le jet stream (vents à 400 km/h) ce qui accélère les vents

 

Les conditions suivantes sont nécessaires pour sa formation:

  • il se crée à partir d'une zone perturbée qui préexsite :
    Un amas nuageux ou une ligne de grains
    qui est une bande nuageuse constituée de nuages orageux ou encore une onde tropicale
    qui est une perturbation tropicale associée à un axe dépressionnaire des couches basses et moyennes de la troposphère circulant d'est en ouest
    Ces amas nuageux se trouvent entre les tropiques au niveau d'une vaste zone de mauvais temps que l'on dénomme Zone Intertropical de Convergence (ZIT ou ZCIT)
    (voir carte ci dessous) qui varie suivant les saisons
    Cependant cela n'empêche pas certains cyclones de se développer non pas à partir de perturbations intertropicales mais de perturbations d'origines tempérées qui sont descendues en latitude et ont pris peu à peu des caractéritiques tropicales, le coeur froid devenant notamment un coeur chaud
  • le carburant , élément nécessaire pour maintenir ou développer une zone perturbée est l'eau chaude :
    L'océan doit avoir une température d'au moins 26°C sur au moins 50 m de profondeur
    L'évaporation de surface de grande quantité d'eau fournira l'énergie nécessaire pour entretenir le système de machine à vapeur qu'est une formation cyclonique
    Cependant i
    l est également arrivé que des cyclones se soient développés avec des température de surface de la mer à 25 degrés Celsius ou moins (par exemple Vince en 2005)
  • les vents régnant dans l'environnement du système doivent être relativement homogènes de la surface jusqu'aux sommets nuageux :
    Sur toute cette surface le profil du vent doit être régulier, c'est à dire la même direction et la même force sinon l'énergie développée par le système va se disperser et le système aura tendance à se cisailler. Par exemple : vents d'Est dans les 1er niveaux et vents d'Ouest plus haut : on parlera de cisaillement dans le profil vertical du vent
  • une ascendance d'air humide et chaud (> à 26,5C) qui provoque une baisse de pression en bas, vers la surface de la mer, et une hausse de pression à haute altitude
    au niveau des sommets des nuages les plus développés (vers la tropopause)
    C'est la naissance d'une dépression qui ne se creuse que si en altitude les particules d'air qui montent et affluent peuvent s'échapper
    On parle de divergence en haute altitude permettant ainsi au système de s'entretenir de manière quasi autonome
  • les courants d'air ascendants au coeur du système font baisser la pression atmosphérique en surface mais il n'y aura de dépression pouvant se creuser que si l'on est éloigné
    de l'équateur :
    Loin de cette zone c'est à dire 550 km pour que la force de Coriolis soit non nulle
    Cette force, engendrée par la rotation de la Terre imprime une déviation du vent vers la droite dans l'hémisphère Nord et vers la gauche dans l'hémisphère Sud
    (elle est nulle à l'équateur)
    C'est elle qui intervient pour déclencher le mouvement tourbillonaire initial
    L
    es effets de la Force de Coriolis : les objects se dirigent vers la droite dans l'hémisphère Nord (c'est l'inverse pour l'hémisphère Sud)
    Comme la force de Coriolis donne aux cyclones leur rotation initiale, ceux-ci se forment donc rarement à moins de 5° de l'équateur cependant la formation d'un cyclone tropical
    à l'intérieur de cette limiteest toutefois possible si une autre source de rotation initiale se manifeste
    Ces conditions sont extrêmement rares et de telles tempêtes se forment, croit-on, moins d'une fois par siècle
    En 2001, le typhon Vamei s'est formé à seulement 1,5° au nord de l'équateur, à partir d'une perturbation pré-existante et des conditions atmosphériques relativement fraîches reliées à la mousson
    On estime que les facteurs qui ont mené à la formation de ce typhon ne se répètent que tous les 400 ans

Si l'une de ces conditions n'est pas remplie le cyclone ne peut se former ou si l'une de ces conditions disparait il s'affaiblira et disparaitra

Lieux de formation

Presque tous les systèmes tropicaux se forment à moins de 30° de part et l'autre de l'équateur et 87% se forment à moins de 20° de celui-ci
Comme la force de Coriolis donne aux cyclones leur rotation initiale, ceux-ci se forment rarement à moins de 5° de l'équateur
(la composante horizontale de la force de Coriolis est nulle à l'équateur)
Ainsi
les régions propices aux formations des systèmes tropicaux sont celles déterminées par la position de la Zone de Convergence intertropicale (ZIC ou ZCIT)
qui change suivant les mois de l'année

Ainsi au mois de janvier elle se trouve plus au sud (ex : passe par l'Australie) qu'au mois de juillet où elle remonte (ex : passe par Taiwan)

Ainsi au vu de la position changeante de la ZCIT il y a sept principaux bassins de formation :

- l'ouest du Pacifique Nord :
les systèmes tropicaux dans cette région affectent souvent la Chine et Taïwan, le Japon et les Philippines
c'est de loin le bassin le plus actif, comptant pour le tiers de tous les systèmes tropicaux dans le monde
- l'est du Pacifique Nord :
il s'agit de la deuxième zone la plus active au monde, et aussi la plus dense (le plus grand nombre de tempêtes dans une zone relativement réduite d'océan)
les systèmes qui se forment dans ce bassin peuvent atteindre l'ouest du Mexique, Hawaï et très rarement la Californie
- l'Atlantique Nord :
c'est le bassin tropical le plus étudié. Il inclut l'océan Atlantique, la mer des Caraïbes et le Golfe du Mexique
le nombre de systèmes tropicaux formés dans ce bassin varie grandement d'une année à l'autre, entre un seul et une vingtaine
les États-Unis, le Mexique, l'Amérique centrale, les Caraïbes et le Canada peuvent être affectés par ces phénomènes
- le nord de l'Océan Indien :
on divise ce bassin en deux régions, le Golfe du Bengale et la Mer d'Oman
le Golfe du Bengale domine le décompte, avec 5 à 6 fois plus de systèmes que la mer d'Arabie
ils se forment dans ce bassin qui sont historiquement les plus meurtriers
notons particulièrement le cyclone de Bhola de 1970, qui fit 200 000 victimes
les pays affectés par ce bassin incluent l'Inde, le Bangladesh, le Sri Lanka, la Thaïlande, la Birmanie et le Pakistan
en de rares occasions, un système tropical provenant de ce bassin peut affecter la Péninsule arabique
comme en 1981 lorsque une tempête tropicale a touché le détroit d'Ormuz et le sultanat d'Oman et déversé des quantités d'eau totalement inhabituelles dans cette région
(65 millimètres à Mascate)
- le Pacifique Sud :
les systèmes tropicaux dans cette région affectent généralement l'Australie et l'Océanie
- le sud-est de l'Océan Indien :
les systèmes se formant dans cette région affectent l'Australie et l'Indonésie. Ils touchent également les Îles Cocos et l'ile Christmas
- le sud-ouest de l'Océan Indien :
les systèmes se formant ici affectent Madagascar, le Mozambique, l'île de la Réunion, l'ile Rodrigues, l'île Maurice, les Comores (dont Mayotte), la Tanzanie et le Kenya

Si ces régions sont les principaux bassins cycloniques il arrive que d'autres zones soient également affectées mais de façon plus épisodique



Période de formation

C'est ainsi en été ou en hiver suivant l' Hémisphère que l'on trouve réalisées les conditions ci précedemment décrites sur des régions suffisamment étendues
pour se voir développer des systèmes tropicaux :


Bassin
Période
Nbre de mois
Pic d'activité
Atlantique
du 1er juin au 30 novembre
6 mois
1er quinzaine de septembre
Pacifique Nord-Est
de fin mai à début novembre
5 mois
fin aôut - début septembre
Pacifique Nord-Ouest
toute l'année
12 mois
entre juillet et novembre
Océan Indien Nord
d'avril à décembre
9 mois
en mai et novembre
Océan Indien Sud-Ouest /Océan Indien Sud-Est
fin octobre jusqu'à fin mai
7 mois
à la mi-janvier et début mars
Australie/Océan Pacifique Sud-Ouest
fin octobre à mai
6 mois
entre février et début mars

Sur l'ensemble de la planète septembre est en général le mois le plus actif et mai celui où l'activité cyclonique est la plus faible


Fréquence de formation

Il y a environ 90 systèmes cycloniques qui se forment chaque année sur notre planète ayant au moins atteint le stade de tempête tropicale (vents > 63 km/h)
dont 45 dépassent le seuil d'ouragans
68 % sont répertoriés dans l'hémisphère Nord et 32% dans l'hémisphère Sud
Zone
Océan
Nbre moyen de tempête tropicale ou plus (100%)
Nbre moyen d'ouragan ou cyclone ou typhon (100%)
1
Atlantique
9,4 (11%)
5,4 (12%)
2
Pacifique Nord-Est
16,5 (20%)
8,9 (20%)
3
Pacifique Nord-Ouest
25,7 (31%)
16 (36%)
4
Oécean Indien Nord
5,4 (6%)
2,5 (6%)
5
Océan Indien Sud-Ouest
10,4 (12%)
4,4 (10%)
6
Océan Indien Sud-Est
6,9 (8%)
3,4 (8%)
7
Australie - Pacifique Sud
9 (11%)
4 (9%)
Le pourcentage établi est celui par rapport au total annuel moyen du globe :
83,3 pour les tempêtes tropicales ou plus et 44,9 pour les ouragans, cyclones ou typhons

Différents facteurs climatiques peuvent influer sur l'actitivé d'une saison cyclonique
Certains de ces facteurs ont une influence sur une échelle à long terme comme l'AMO
alors que d'autres comme le QBO, l'ENSO ont des effets sur une échelle annuelle

De plus le développement d'une dépression est plutot régi par des conditions météorologiques d'échelle synoptique que par les seules évolutions climatiques

Les liaisons avec le réchauffement climatique
L'évaluation scientifique conduit pour l'instant à la non évidence d'un changement de lieu d'occurence, à des faibles changements du nombre et de l'intensité des systèmes cycloniques
Cependant il apparait clairement que nous commençons une phase d'intense activité des cyclones tropicaux tout en ne sachant pas si cela est du
au réchauffement global ou à un cycle climatique à long terme
A ce sujet de nombreux débats font rage depuis quelques temps quant à la réalité de l'augmentation ou non du nombre et de l'intensité des phénomènes cycloniques