Connaissances actuelles sur les cyclones tropicaux

Les nombreuses observations ont permis d’avoir une définition bien précise des cyclones tropicaux. Le Vocabulaire météorologique international donné par l’Organisation Météorologique Mondiale1 définit le cyclone tropical comme une « perturbation d’échelle synoptique non accompagnée d’un système frontal, prenant naissance au-dessus des eaux tropicales ou subtropicales et présentant une activité convective organisée ainsi qu’une circulation cyclonique, plus intense en surface qu’en altitude ». Les connaissances actuelles sur la météorologie tropicale et les cyclones sont bien documentées dans l’ouvrage de Beucher (2010). 

Description des cyclones tropicaux

Les cyclones tropicaux naissent sur des eaux tropicales, où l’air est humide et où il existe une zone de convergence de vents de surface et de convection préexistante. Cette formation peut être déclenchée par des régions d’activité convective renforcée dans la zone de convergence intertropicale (ZCIT ; une ceinture de basses pressions qui entoure la Terre au niveau de l’équateur météorologique et qui mesure quelques centaines de kilomètres en latitude). Les amas convectifs se détachent pour devenir des dépressions tropicales et se dirigent vers les latitudes tropicales où elles gagnent en énergie. Ce gain en énergie est possible sur des eaux chaudes. Leur structure Dans un cyclone tropical à maturité, des formations nuageuses convectives et orageuses s’organisent et s’enroulent en spirale, dans le sens des aiguilles d’une montre dans l’hémisphère sud et dans le sens inverse dans l’hémisphère nord, autour de l’œil du cyclone. Cet œil, d’un diamètre entre 20 et 100 km, est une colonne d’air stable de très basse pression (jusqu’à un déficit de 10% par rapport à la pression ambiante) dans laquelle la météo est plutôt calme, le ciel est dégagé, les vents sont faibles et la température est relativement élevée surtout en altitude. Les nuages les plus épais, accompagnés des plus fortes précipitations parfois orageuses et des vents les plus violents, se produisent dans une zone en bordure de l’œil appelée le « mur de l’œil ». Cette zone en forme d’anneau autour du noyau peut atteindre une largeur horizontale entre 10 et 100 km. Dans les cyclones les plus intenses, il arrive qu’on observe un cycle de remplacement du mur de l’œil, au cours duquel des murs concentriques se forment et remplacent graduellement l’ancien mur de l’œil, parallèlement à un cycle de comblement et de creusement de la dépression. Dans les bandes spirales qui sont en rotation autour du centre dépressionnaire, on peut rencontrer divers nuages dont les cumulonimbus orageux générateurs de précipitations intenses. Les nuages dans le mur de l’œil et dans les bandes spirales peuvent s’étendre jusqu’à la tropopause à environ 15 km d’altitude, et même au-delà de façon sporadique.  Le cyclone tropical, une fois développé et organisé, peut alors atteindre un diamètre entre 300 km et 1000 km. Un cyclone tropical à maturité, comme Giovanna en février 2012 dans le sud de l’océan Indien (figure 1.1), est associé à un cœur chaud et à une dépression centrale au sein d’un tourbillon atmosphérique de grande échelle. Figure 1.1 (source Météo-France) : Représentation d’une vue satellite du cyclone très intense Giovanna en février 2012 alors qu’il vient de frôler l’île Maurice et l’île de la Réunion et qu’il est sur le point de s’abattre sur les côtes de Madagascar. Les phases de leur développement Plusieurs étapes mènent au développement des cyclones tropicaux. On passe d’une perturbation tropicale à une dépression tropicale, puis à une tempête tropicale qui s’intensifie pour donner un cyclone tropical. La figure 1.2 illustre ces différentes étapes et donne quelques-unes de leurs caractéristiques notables, notamment les vitesses maximales du vent soutenu en surface, moyennées sur 1 minute sur l’Atlantique Nord et le Pacifique Nord, et sur 10 minutes ailleurs. Une « perturbation tropicale » désigne un amas de nuages ou « cluster » à longue durée de vie (quelques jours), discernable sur les images satellitaires. Son extension horizontale varie entre 200 et 600 km, et peut atteindre jusqu’à 1000 à 3000 km dans des conditions favorables, par exemple au sein de la zone convective associée à la phase positive de l’Oscillation de Madden-Julian (MJO ; phénomène détaillé dans la partie 3.1.2). L’appellation « dépression tropicale » est donnée à une perturbation dès que le prévisionniste identifie une chute de pression de surface d’au moins 2 hPa au sein d’une dépression, visible sur la carte des isobares par des cercles concentriques fermés. Autour du centre dépressionnaire, les vents de surface tournent cycloniquement et la convection commence à s’organiser.

La prévision et la vigilance des cyclones aujourd’hui

On observe, en moyenne, entre 80 et 90 tempêtes tropicales par an, dont près de la moitié se développe en cyclones tropicaux. Ceux-ci provoquent à eux seuls 20% des dégâts et de la mortalité imputables aux phénomènes naturels dans le monde. Tandis que les cyclones font de moins en moins de morts dans les pays occidentaux, ils font de plus en plus de dégâts matériels et économiques. En revanche, ils sont toujours aussi dévastateurs dans les pays plus pauvres. Il est donc indispensable d’organiser le réseau de météorologues et de surveillance des cyclones tropicaux. La réponse de l’OMM : les CMRS L’Organisation Mondiale de la Météorologie (OMM), institution spécialisée des Nations Unies, comptant 182 Etats Membres, est en charge de la veille météorologique mondiale, avec notamment des centres météorologiques régionaux spécialisés (CMRS). Les centres à spécialisation régionale ont pour rôle principal de diffuser les données météorologiques dans leur région, tandis que les centres à activité spécialisée coordonnent la surveillance de phénomènes spécifiques, i.e. cyclones, cendres de volcan, etc. Le « Tropical Cyclone Programme » de l’OMM a pour but de minimiser les pertes de vie et de dommages matériels à travers la coordination des services météorologiques nationaux qui sont concernés par les cyclones tropicaux. La figure 1.4 renseigne sur l’activité cyclonique globale.