Les tornades - Cours météo

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1 | Qu'est-ce qu'une tornade ?

 

Une tornade est un tourbillon vertical de vent qui prend naissance au sein d'un nuage de type convectif et qui s'étend jusqu'au sol.

Une tornade se compose de deux grandes parties distinctes :

- L'entonnoir, très caractéristique de ce phéomène. C'est la partie la plus visible des tornades.

- Le buisson, nuage de débris qui s'élèvent au-dessus du sol, créé par l'aspiration que provoque la tornade.

Lorsqu'une tornade se produit en mer, on la nomme trombe (marine) et lorsqu'on aperçoit un entonnoir sans qu'il n'y ai de contact établi au sol, on parle de tuba.

 

 

2 | Formation d'une tornade

 

Généralités

 

Une tornade résulte d'une conjonction de paramètres météorologiques très particulière. Qu'elle soit mésocyclonique ou non, elle est issue de forts cisaillements (différence de vitesse et de direction des vents en fonction de l'altitude) couplés à un environnement instable.

 

 

Formation mésocyclonique

 

Ces tornades sont issues du mésocyclone des orages supercellulaires. Le mésocyclone est la partie en rotation de la supercellule. Cette rotation est initiée par les cisaillements qui ont créé des tourbillons horizontaux dont un s'est redressé grâce à un courant ascendant.

Cependant, un mésocyclone classique, dont la base se situe généralement au-delà de deux kilomètres d'altitude, doit s'étendre en direction du sol afin de concentrer la rotation sur un diamètre plus réduit, ce qui aura pour conséquence de l'accélérer. Cette extension vers le sol est rendue possible grâce à la conjonction de la rotation du mésocyclone avec le courant descendant qui créé des tourbillons horizontaux près du sol. Ces mêmes tourbillons se redresseront à la verticale grâce à un fort courant ascendant. La rotation mésocyclonique va alors entraîner les basses couches à se mettre en rotation. La rotation étant plus resserrée dans les basses couches, elle sera d'autant plus intense.

Tous les ingrédients sont maintenant réunis pour que la supercellule entre en phase tornadique. Si la rotation continue de se concentrer, il pourra arriver un moment où elle se fera sur quelques dizaines de mètres de diamètre. Passé un certain stade, elle devient si intense qu'elle créé une forte dépression, qui aspirera l'air en périphérie. L'air étant aspiré, cela crée une dépressoin et ainsi de suite, le tout restant en rotation. L'aspiration va pouvoir se faire jusqu'au sol, où sa progression verticale sera stoppée. La tornade est maintenant une réalité.

L'aspiration créée par la tornade entraîne divers objets dans les airs, d'autant plus lourds que l'aspiration est intense. Les dégâts sont quant à eux la conséquence des vents extrêmement forts et/ou de la forte dépression causée par l'aspiration.

 

 

Ce type de formation peut donner des tornades de forte intensité (parfois EF3, EF4 ou EF5), souvent très esthétiques dont la trajectoire atteint parfois de très longues distances avec un déplacement très aléatoire, dépendant de la cellule attenante. La durée de vie de ces tornades peut également être très longue, plusieurs dizaines de minutes parfois.

 

 

Formation non-mésocyclonique

 

Une tornade non-mésocyclonique se forme lorsqu'une intense convection interagit avec un mésocyclone – rotation d'un volume d'air d'un diamètre inférieur à 4km – généré une discontinuité dans les flux de basses couches, telle une convergence.

Lors de la convection, le courant ascendant va entrer en rotation grâce au mésocyclone situé en contrebas. Cette rotation, généralement peu intense, persiste tant que les conditions sont réunies. D'importants cisaillements aideront de façon importante la formation et la persistance de la tornade dans le temps, même si ce type de formation ne permet généralement qu'une faible durée de vie.

 

Ce type de tornade, majoritaire dans l'hexagone, est généralement de faible intensité (<EF3) avec une durée de vie et une distance parcourue limitées. Cela s'explique par le caractère instable de l'organisation des éléments nécessaires à la formation de ces tornades.

 

 

Des zones d'ombre persistent

 

Même si la formation des tornades est aujourd'hui connue dans les grandes lignes, de nombreuses zones d'ombre persistent. Les chercheurs, avec la complicité de chasseurs de tornades, essaient actuellement de comprendre ce qui nous échappe.

C'est en partie cela qui rend la prévision des tornades très difficile. On ne peut pour le moment que cibler une zone en donnant une probabilité de tornade, mais il nous est encore impossible de prévoir avec précision l'occurrence de ce phénomène.

 

 

3 | L'intensité des tornades

 

L'intensité des tornades est difficile à évaluer seulement grâce à la vitesse de ses vents. En effet, ils ne sont mesurables qu'avec un radar Doppler utilisé par certains chasseurs aux USA. Ces radars sont extrêmement onéreux et ont une faible portée. Un maillage du territoire n'est donc pas envisageable sur le territoire, étant donné le faible intérêt.

On ne peut donc, dans la majorité des cas, qu'évaluer la vitesse des vents dans le couloir qu'aura suivi le phénomène. Pour cela, deux scientifiques, Ted Fujita et Allen Pearson, ont mis en place dans les années 1970 une échelle, nommée échelle de Fujita (F) se basant sur les dégâts occasionnés pour situer la vitesse des vents.

 

Cependant, au début des années 2000, un groupe de scientifiques s'est penché sur l'échelle originelle afin de la réajuster. Les nouveaux moyens de détection sont pris en compte ainsi que 28 indicateurs de dégâts pour lesquels une échelle est donnée pour évaluer la vitesse des vents en fonction des dégâts. Ces 28 indicateurs prennent notamment en compte les matériaux, la qualité et le type de constructions impactés ainsi que les traces laissées dans les cultures pour ne citer qu'eux. Cette modification entraîne un changement de nom, échelle de Fujita (F) devenant échelle de Fujita améliorée (EF).

 

Échelle améliorée de Fujita

Catégorie	Vitesse des vents (km/h)	Types de dégâts associés	Illustrations des dégâts associés
EF-0	105 à 135	Corridor bien visible dans les cultures, petites branches cassées, quelques tuiles envolées...
EF-1	135 à 175	Toits partiellement découverts, arbres de bonne taille sectionnés ou arrachés..
EF-2	175 à 220	Toits arrachés, hangars soufflés, projections d'objets à grande distance, gros arbres abbatus...
EF-3	220 à 270	Camions renversés, étages de maisons en dur partiellement ou totalement détruits, arbres écorcés...
EF-4	270 à 320	Maisons en dur partiellement soufflée jusqu'au rez-de-chaussée, voitures éjectées à distance...
EF-5	> 320	Voitures et objets comparables projetés à plus de 100 mètres, maisons de tous types rasées...

 

 

4 | La prévision des tornades

 

Une prévision seulement probabiliste

 

Comme cela a été dit plus haut, les tornades sont encore très mystérieuses pour la science. De nombreux petits éléments nous échappent encore. Cependant, la prévision n'est pas impossible. Pour être plus exact, il n'est pas possible de prédire le lieu et l'horaire précis d'une tornade (si ce n'est quelques minutes avant avec des outils très perfectionnés) mais nous pouvons estimer la probabilité d'occurrence d'une tornade dans une zone donnée à courte échéance (H+1 à J+1). En avançant plus loin dans la prévision, la démarche sera la même, mais la fiabilité et le ciblage seront de moindre qualité.

 

 

La méthode de prévision

 

Pour les tornades, comme pour toute prévision météorologique, des algorithmes (ou modèles) entrent une série de données afin d'établir la situation initiale. À partir de cet état de l'atmosphère, les algorithmes en question modélisent le paramètre à différentes échéances. Ces modélisations sont retranscrites sous forme de cartes lisibles par un prévisionniste.

Par la combinaison des paramètres associés aux tornades, le prévisionniste établit la probabilité de tornade sur les zones concernées. Il existe toutefois une marge d'erreur non négligeable, même à courte échéance, car chaque modèle n'est pas exact.

 

 

5 | Les faux-amis

 

Il existe bien des phénomènes pouvant être confondus avec des tornades. Gustnado (sorcière ou diable de poussière, selon les régions), snownados ou encore rafales descendantes peuvent parfois porter à confusion. Petit tour d'horizon de ces phénomènes...

 

 

► Dustdevil, snowdevil, firenado

 

Sous ses noms se cache le même phénomène, mais avec d'un côté de la poussière (dustdevil) d'un autre de la neige (snowdevil) et enfin du feu (firenado).

Ces tourbillons de dimensions généralement restreintes ( < 100 m d'altitude et < 50 km/h de vent) ont tout de l'apparence d'une tornade sans pour autant en posséder les caractéristiques.

 

Snowdevil

 

 

► Les rafales descendantes

 

Rafale d'origine convective, une rafale descendante est souvent considérée à tort comme une tornade lorsqu'aucun contact visuel avec l'extérieur n'a eu lieu (notamment pendant la nuit).

En effet, c'est un phénomène bref, intense et localisé. Tout laisse donc penser à une tornade.

 

 

► Gustnado

 

Les gustnados sont des tourbillons de faible intensité (par rapport à une tornade) qui se forment à l'avant d'un front de rafales. Ces tourbillons laissent tout au plus apparaître un petit buisson à la base. N'étant pas reliés au nuage, aucune trace de convection n'est discernable. Ce phénomène est lui aussi très bref (quelques minutes).

 

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Vous souhaitez en savoir davantage sur les tornades ?

Voici une vidéo qui va vous éclairer avec des mots simples... En cas de questions, n'hésitez pas à nous contacter via notre interface de contact.