Info cyclonique : les facteurs climatiques
  Généralités Globe Hémisphère Nord Hémisphère Sud Météorologie Glossaire Conversion

Les facteurs climatiques influançant l'activité cyclonique

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, ENSO ont des effets sur une échelle annuelle



Le phénomène ENSO (El Nino - La Nina)

L'activité cyclonique dans l'Atlantique Nord et le Pacifique Sud sont plus sensibles aux inflluences d'El Nino - La Nina que dans les autres bassins

Régions
Année El Nino
Année non El Nino
Nombre de systèmes
Intensité
Nombres de systèmes
Intensité
Hémisphère Nord
Atlantique Nord
Large baisse
Petite baisse
Large augmentation
Petite augmentation
Pacifique Nord-Est
Légère augmentation
Augmentation
Légère baisse
Baisse
Pacifique Nord-Ouest Moitié Est
Augmentation
Pas de changement
Baisse
Pas de changement
Pacifique Nord-Ouest Moitié Ouest
Baisse
Pas de changement
Augmentation
Pas de changement
Hémisphère Sud
Océan Indien (Nord/Sud)
Pas de changement
Pas de changement
Pas de changement
Pas de changement
Région australienne Ouest
Légère baisse
Pas de changement
Légère augmentation
Pas de changement
Région australienne Centre & Est
Baisse
Légère baisse
Augmentation
Légère augmentation
Pacifique Centre / Sud (>160°E)
Augmentation
Augmentation
Baisse
Légère baisse
Données du Bureau Australien de Météorologie

Evolution du El Nino - La Nina


L’Oscillation Atlantique Multidécennale

L'Oscillation Multidécennale de l'Atlantique
(the Atlantic multidecadal oscillation -AMO) est une variation cyclique à grande échelle dans le courant atmosphérique
et océanique dans l'Océan Atlantique du Nord qui combine pour augmenter et baisser alternativement la température de la surface de l'océan Atlantique
(SST)
Cette oscillation qui est multidécennal varie sur une échelle de 50 à 70 ans avec des anomalies positives pendant environs 40 ans suivies d'anomalies négatives de la SST
pendant environ 20 ans dans l'Antlantique Nord avec une différence d'approximativement 0,6°C entre les extrêmes
L'AMO est un cycle quasi périodique, apparenté à la variabilité de la circulation du thermohaline océanique
Son indice montre que de 1856 à 2006 qu'il y a eu une persistance chaude de 1856 à 1900, de 1930 à 1960, de 1995 à aujourd'hui, et fraîche de 1900 à 1920, de 1960 à 1995
L'indice de l'AMO est calculé en faisant la moyenne de la SST du nord de l'Océan Atlantique à l'équateur de l'Océan Atlantique, entre 0°N et 60°N, puis 75°W et 7.5°W

L'indice annuel de l'AMO de 1856 à 2009
Les parties rouges du graphique montrent que la SST de l'Atlantique du Nord est plus chaude
que la moyenne et inverse pour la SST de l'Atlantique Sud,
puis les parties bleues, montrent au contrairement que la SST de l'Atlantique du Nord
a été au-dessous des normales alors que la SST a été au dessus de la normale
.
Ce phénomène climatique a aussi des conséquences sur le nombre et voir la puissance des ouragans dans l'Atlantique du Nord
Lors de la phase positive de l'AMO comme de 1995 à aujourd'hui, le nombre d'ouragans est plus important que lors de la phase négative comme de 1960 à 1995
Car lorsque l'AMO est en phase positive la circulation océanique est plus rapide, les westerlies (vent d'ouest de mi-latitude) sont décalés vers le nord
et les alizés réchauffent plus l'océan ce qui est favorable pour la formation des cyclones
Alors que lors de la phase négative la circulation du thermohaline est plus faible, les vents d'ouest s'incurvent plus loin vers le sud
Cette situation cause un cisaillement vertical de vent qui diminue le nombre des cyclones tropicals dans l'Atlantique du Nord

Source : Climatologie

Les projections de l'AMO étendent la phase chaude commencée en 1995 jusqu'au moins 2015 et possiblement jusqu'en 2035
Cependant, la compréhension actuelle du phénomène ne peut que donner des probabilités de sa durée ce qui est quand même utile à des fins de planification


L'Oscilliation Décennale du Pacifique

En 1996 le Scientifique Steven Hare a montré qu'une deuxième oscillation existait dans le Pacifique avec l'E.N.S.O :
l’Oscillation Décennale du Pacifique

(the Pacific Decadal Oscillation -PDO-)
Cette oscillation est une variation de l'anomalie de la surface de la température du Pacifique de 40 à 50 ans avec 2 phases d'environs 20 à 30 ans
contrairement à l'E.N.S.O. qui persiste pendant 6 à 18 mois
La P.D.O. est phénomène comparable au E.N.S.O. mais avec une amplitude bien plus grande et qui est caractérisée par une répartition des anomalies de la température
de l'océan en « fer à cheval », alors que l'E.N.S.O. est une répercussion tout le long du Pacifique entre les tropiques
Les causes du PDO ne sont actuellement pas bien connues parce que cette oscillation est longue
Il est aussi difficile de le prévoir contrairement à El Niño et La Niña
D'une part l'identification du PDO est importante parce qu'elle montre que les conditions climatiques peuvent changer sur de longues périodes dans le Pacifique

Il existe deux phases :
- Lors de la phase chaude (positive), au nord-est du Pacifique les eaux sont plus froides que la normale
Mais la température de l'océan le long de l'Amérique du Nord occidentale est chaude ainsi que le long de l'équateur du centre de l'Amérique jusqu'aux îles Marquises
Tout ceci crée des anomalies semblables à El Niño
En Amérique du Nord ouest les températures sont au-dessus de la moyenne en hiver et au printemps, mais elles sont au dessous de la moyenne au sud-est de l'USA
Au Mexique et au Nord-Ouest du Pacifique les précipitations sont moins importantes
- Dans la phase froide (négative), la PDO ressemble à un arc d'eau chaude allant du nord au sud du Pacifique en passant près du Japon, et qui enveloppe
une grande zone d'eau froide proche de l'équateur Cette phase est l'opposée de la précédente qui a donc des effets inverses, soit semblables à La Niña
L'Amérique du Nord Ouest et les Grands Lac ont des précipitations importantes de mars à octobre et souvent au printemps il est possible qu'il neige beaucoup

Les phases du PDO peuvent s'associer avec El Niño ou La Niña
La phase positive du PDO qui a des températures de la surface de la mer chaude dans le Pacifique équatorial, peut rehausser un épisode d'El Niño,
en amplifiant les conséquences de ce dernier
Cette même phase du PDO affaiblirait l'épisode de La Niña qui se produirait pendant cette période
De la même façon, pendant une phase négative du PDO, les événements La Niña seraient plutôt rehaussés, et les événements El Niño seraient affaiblis


L'index du P.D.O. est défini comme la variabilité mensuelle de la température de la surface
du Pacifique Nord et il est calculé tout les 2 à 3 mois
Le P.D.O. a connu une phase fraîche de 1900 à 1924 puis une phase chaude de 1925 à 1946
suivie de d'une phase fraîche de 1947 à 1976 puis d'une autre phase chaude de 1977 à 1998
et une phase fraîche a commencé depuis 1999 environ

Evolution du PDO


Source : Climatologie


La Variabilité de l'Atlantique Tropical

La Variabilité de l'Atlantique Tropical (the Tropical Atlantic Variation - TAV) : c'est les fluctuations de l'ensemble des variations suivantes :
- de la température de la surface des eaux (SST),
- de la pression du niveau de la mer (SLP),
- de la circulation de Hadley,
- de la convergence de la zone intertropicale (ITCZ),
- et des changements de la direction du vent
Sa manifestation la plus claire a lieu en mars, avril et mai habituellement (MAM)
Tout ceci est dominé par les changements interannuels et décennaux
La TAV est souvent appelée "El Niño de l'Atlantique" et est associé aux Alizés tout comme El Niño dans le Pacifique
Selon la force des Alizés, Sud-Est, çela réchauffe l'eau de l'océan alternativement vers le sud de l'équateur, puis au nord, puis de nouveau au sud de l'équateur
Contrairement à El Niño où l'oscillation va d'Ouest en Est, celle du TAV va vers le Nord et le Sud

Conséquences
Les anomalies importantes des précipitations dans le Sahel (Lamb, 1978), au nord-est du Brésil (Hastenrath et Heller, 1977) et bien d'autres,
sont liées à la variation de l'Atlantique Tropical
L'Atlantique Tropical du Nord (TNA) soit à 15-80°W et 6-22°N, est la région où se forment les ourgans et tempêtes tropicales
Donc la variation de la SST du TNA a des effets sur le nombre de systèmes cycloniques
En 2005 (juin à octobre) celle-ci a été très élevé avec une anomalie de +0,90°C (record depuis les enregistrement de 1949) ce qui a causé beaucoup de records sur les ouragans
et tempêtes tropicales de l'Atlantique (nombre, puissance, taille, dégâts...).
Bien sur celui-ci n'est pas le seul phenomène à influencer le nombre d'ouragans dans l'Atlantique Nord


Ce graphique a été réalisé puis est mis à jours suivant les données du NOAA pour la TNA
et du Unisys Weather pour le nombre de cyclones (Climatologie)

Source : Climatologie


Le Dipôle Océan Indien

Le Dipôle Océan Indien (the Indian Ocean Dipole - IOD)est un phénomène du lien entre l'océan et l'atmosphère dans l'Océan Indien
Il serait indépendant d'ENSO comme seulement 35% des événements du Dipôle Océan Indien se produisent avec ENSO
De plus en 1961, un IOD+ s'est produit sans El Niño dans le Pacifique et en 1967, un IOD+ a coïncidé avec la Niña et le dipôle positif de 1997 s'est produit avec un fort El Niño


L'IOD +

Le Dipôle Océan Indien est positif quand la température de la surface de l'eau de l'océan Indien est supérieure à la normale à l'ouest et inférieure à la normale à l'est
Quand on a un IOD+ dans le centre-ouest de l’océan Indien tropical des précipitations supérieures à la normale ont lieu
alors que dans l’est de l’océan Indien tropical et dans l’ouest de l’océan Pacifique tropical les précipitations sont inférieures à la normale


Schéma des anomalies de la SST
(en rouge SST se réchauffant ; en bleu se refroidissant)
pendant un événement positif du Dipôle Océan Indien
Les taches blanches indiquent l'activité nuageuse et pluvieuse
Les flèches indiquent la direction du vent

L'IOD -

Le Dipôle Océan Indien est négatif quand la température de la surface del'eau de l'océan Indien est inférieure à la normale à l'ouest et supèrieure à la normale à l'est
Quand on a un IOD- dans le centre-ouest de l’océan Indien tropical des précipitations inférieures à la normale ont lieu
alors que dans l’est de l’océan Indien tropical et dans l’ouest de l’océan Pacifique tropical les précipitations sont supérieures à la normale

Schéma des anomalies de la SST
(en rouge SST se réchauffant ; en bleu se refroidissant)
pendant un événement négatif du Dipôle Océan Indien
Les taches blanches indiquent l'activité nuageuse et pluvieuse
La flèche indique la direction du vent

L'index Dipôle Océan Indien est nommé DMI ou IOD en anglais
C'est suivant la différence entre l'anomalie de la température de surface l'eau de l'ouest (50°E à 70°E et 10°S à 10°N) et de l'est (90°E à 110°E et 10°S à 0°N)
de l'océan Indien au niveau de l'équateur que l'intensité du Dipôle Océan Indien est représentée et son index est calculé
(
Evolution de l'IOD & Historique de l'IOD)

Dipôle Océan Indien
Une période positive DOI (> à 0.4°C) se caractérise par des eaux plus froides que la normale dans l'océan indien tropical Est
et par des eaux plus chaudes que la normale dans l'océan indien Ouest
Une période négative DOI (< à 0.4°C) se caractérise par des eaux plus chaudes que la normale dans l'océan indien tropical Est
et par des eaux plus froides que la normale dans l'océan indien Ouest




L'Oscillation Quasi Biennale

L'Oscillation Quasi Biennale (the Quasi Biennial Oscillation - QBO-) est un phénomène qui se produit au dessus de l'équateur où les vents stratosphériques font le tour du globe
soit en direction de l'est soit en direction de l'ouest et tous les 15 à 20 mois la diretion s'inverse
La QBO a des liens sur l'activité cyclonique tropicale
En règle générale, une activité cyclonique est plus forte de 50 à 70 % quand la Q.B.O. est de phase Ouest et inverse quand la Q.B.O. est de phase Est

Donc suivant la direction des vents
:
- vents soufflants de l'ouest vers l'est (QBO d'Ouest ou phase d'ouest) : diminution de l'activité cyclonique
- vents soufflants de l'est vers l'ouest (QBO d'Est ou phase d'est) : augmentation de l'activité cyclonique

Sur le tableau les valeurs positives correspondent à une phase d'ouest
et les valeurs négatives à une phase d'Est

Source : Climatologie


L’Oscillation de Madden-Julian

L’Oscillation de Madden-Julian (the Madden-Julian Oscillation - MJO) est un patron anormal de fortes précipitations le long de l'équateur à l'échelle planétaire
Il se caractérise par une progression graduelle vers l'est des zones de pluies tropicales et des zones sèches concomitantes
On l'observe surtout dans les océans Indien et Pacifique (mais existe aussi pour l'Hémisphère Nord)
Ces zones pluvieuses, où l'on retrouve surtout des nuages convectifs, sont suivies par des zones sèches très prononcées où l'air est très stable

Donc l'oscillation intra saisonnière de Madden-Julian (M.J.O) est un phénomène tropical
sous la forme d'une onde qui se propage d'ouest en est depuis l'Afrique jusqu'au Pacifique
Cette onde module fortement l'activité nuageuse et convective dans la zone proche-équatoriale à des échelles de temps comprises entre 30 et 60 jours


Voilà comment se divise l'évolution et subséquemment le mouvement vers l'est de la MJO en 8 phases,
chacune correspondant à une localisation géographique de la phase active de la MJO


Cette oscillation comprend en fait 2 phases (comme vous le verrez sur les diagrammes ci dessous) :
- une phase active humide qui favorise le développement nuageux
- une phase inactive qui assèche l'atmosphère et empêche tout développementnuageux important
Ces phases peuvent être plus ou moins prononcées, donc l'activité nuageuse est alors plus ou moins perturbée, ce qui permettra oui ou non le développement
d'une dépression puis d'un cyclone

Des années de forts épisodes de MJO consécutifs sont suivies d'année sans OMJ ou avec de très faible épisodes
Cette variabilité semble partiellement reliée au cycle du ENSO (El Niño-Oscillation australe)
Dans l'Océan Pacifique, de forts OMJ précédent de 6 à 12 mois le maximum des épisodes de El Niño alors qu'une faible activité est reliée à La Niña
Sur le reste de la planète, la variabilité de l'OMJ est plus reliée par la dynamique interne de l'atmosphère
Durant un ENSO neutre la MJO st active alors que durant des événements El Nino ou La Nina modéré à fort la MJO est souvent absente

Ainsi la MJO se caractérise par une succession d'évenements individuels plutot que d'un cycle avec une forte varaibilité d'un événement à l'autre

La MJO implique des variations dans le vent, la température de surface de la mer et les précipations
Parce la pluie tropicale est convective et le sommet des nuages convectifs sont très froids, la MJO est la plus évidente dans la variation de l'ORL (outgoing longwave radiation)
qui est mesuré par des senseurs infrarouges des satellites

Plus d'infos sur le site CPC

Evolution de la MJO