Les tempêtes sont des perturbations dans l’atmosphère (air entourant la Terre) qui apportent un temps violent : fortes pluies et neige, vents violents, éclairs et tonnerre, tornades et grêle. Il y a des tempêtes qui sont douces, comme les orages de pluie, qui sont bénéfiques, apportant les précipitations nécessaires aux plantes, aux animaux et aux cours d’eau. Mais les tempêtes peuvent aussi causer de grands dommages. Les ouragans frappent les côtes et les îles avec des vents violents, des pluies diluviennes et des vagues. Les orages et les blizzards peuvent provoquer des inondations et des conditions de voyage dangereuses. Pendant les orages, la foudre peut allumer des feux de brousse et la grêle peut détruire les cultures. Les tornades peuvent détruire tout ce qui se trouve sur leur passage.
Les orages se produisent dans des zones instables ou changeantes de l’atmosphère où de l’air chaud et léger s’élève rapidement de la surface du sol.Les conditions générales qui engendrent les orages sont bien connues ; les chaudes journées d’été dans le Midwest américain produisent presque toujours des orages. Les conditions générales qui donnent naissance aux tempêtes sont bien connues : les chaudes journées d’été dans le Midwest américain produisent presque toujours des orages. Les zones de basse pression d’air froid provoquent des blizzards en hiver, qui se déplacent vers l’est, et les mers chaudes alimentant les systèmes de basse pression tropicaux provoquent les ouragans qui se forment dans l’océan Atlantique tropical de juin à novembre. Il est toutefois très difficile de prédire l’emplacement exact, la gravité et le moment des tempêtes. Bien que les prévisions météorologiques et les systèmes d’alerte aux tempêtes soient devenus plus précis ces dernières années, les phénomènes météorologiques violents prennent toujours les humains par surprise. Les tempêtes causent des milliards de dollars de dommages et tuent des milliers de personnes chaque année dans le monde.
Orages
Les orages se forment là où des panaches ou des masses d’air chaud et humide s’élèvent dans l’air frais au-dessus. Dans les climats tempérés comme le centre de l’Amérique du Nord, les orages sont plus fréquents au printemps et en été, mais ils peuvent aussi se former en hiver. Les différences de température entre les zones d’air chaud qui s’élèvent et l’air froid qui les entoure créent des courants d’air (flux d’air en mouvement) appelés courants ascendants et courants descendants. Les nuages d’orage à circulation verticale (vers le haut et vers le bas) ont des courants ascendants centraux (zones d’air ascendant) entourés d’un anneau de courants descendants (zones d’air descendant). De grands nuages noirs et gonflés se forment, appelés cumulonimbus ou têtes d’orage. De fortes pluies tombent. Les particules d’eau et de glace en mouvement dans les nuages créent des charges électriques, provoquant des éclairs entre les nuages et le sol. Le tonnerre gronde et crépite. Le tonnerre est le son créé par la décharge électrique de la foudre.
Trois ingrédients constituent la recette d’un orage : de l’air chaud et humide près de la surface terrestre ; de l’air frais et sec au-dessus ; et quelque chose pour soulever l’air chaud. Les chaînes de montagnes, les fronts météorologiques en mouvement (une ligne entre deux masses d’air aux caractéristiques différentes, apportant un temps changeant), les vents convergents et le réchauffement inégal des surfaces terrestres et maritimes peuvent tous fournir une poussée vers le haut. Parfois, l’air ascendant est assez sec et il se forme des nuages qui produisent des éclairs mais pas de pluie. Une ligne d’orages peut se former le long du front mobile d’une masse d’air. En été, les orages traversent les grandes plaines américaines chaque après-midi, car la surface de la terre se réchauffe de manière inégale. Les éclairs et les rafales de nuages sont très fréquents l’après-midi dans les Rocheuses lorsque de l’air chaud et humide s’élève sur la face de la montagne. La plupart des orages sont des orages de courte durée, unicellulaires (brefs, petits) et multicellulaires (orages avec plusieurs nuages producteurs d’orages) qui peuvent produire des éclairs et de fortes pluies, mais causent rarement des dommages importants. Les orages les plus intenses, appelés supercellules, produiront des grêlons battants, des inondations soudaines, des vents violents et des tornades.
Trompes d’eau
Les trombes d’eau sont des tornades au-dessus de l’eau. Elles ressemblent à des cordes transparentes, remplies d’eau, entre les nuages et la surface de la mer ou du lac, et beaucoup de gens les trouvent belles (à une distance sûre). Certaines trombes sont des tornades qui se sont déplacées au-dessus de l’eau, mais la plupart se forment loin de la terre. Bien qu’elles semblent aspirer l’eau de l’océan, les trombes d’eau sont en fait des nuages tournoyants de gouttelettes d’eau qui sont passées de l’état de vapeur d’eau à l’état liquide dans le vortex (centre tourbillonnant). Les trombes sont généralement moins dangereuses et se forment plus facilement que les tornades sur terre car elles tirent la chaleur et l’humidité de leur base ainsi que de leur nuage. Les trombes se forment souvent sous des nuages blancs bouffis de beau temps, et occasionnellement sous un ciel clair. Les scientifiques ont observé des trombes avec des vitesses de vent supérieures à 306 kilomètres par heure. Elles constituent donc un danger important pour les bateaux et les avions. Les trombes marines pourraient expliquer certaines disparitions mystérieuses dans le « triangle des Bermudes », où des bateaux et des avions se sont volatilisés.
Tornades
Les tornades, ou twisters, sont d’étroites colonnes d’air tournoyant violemment qui s’étendent, à la manière d’un doigt, depuis la base des cumulonimbus lors d’orages supercellulaires intenses. Les tornades se forment lorsque l’instabilité au sein de l’orage provoque une circulation d’air en spirale. La base du nuage orageux s’abaisse et devient un nuage en rotation appelé « nuage-mur ». Les nuages de paroi peuvent parfois former des masses saillantes appelées nuages de mammifères. Les tornades sont des tourbillons d’air ascendant qui descendent du nuage de paroi parent jusqu’au sol. La partie d’une tornade qui touche effectivement le sol est généralement assez petite. De nombreux récits décrivent des tornades qui détruisent complètement une structure tout en laissant intacte la propriété d’un voisin immédiat. De petits tourbillons comme les tourbillons de poussière (petits vents circulaires et brefs sur la terre) et certaines trombes (une colonne d’air en rotation, semblable à une tornade, au-dessus d’un plan d’eau) peuvent également se développer à l’écart d’un orage parent.
Les météorologues (spécialistes de la météo) classent les tornades en faibles, fortes ou violentes. Les tornades faibles et fortes tournent à moins d’environ 200 miles par heure (322 kilomètres par heure). Elles peuvent renverser des arbres, soulever des objets et les projeter comme des missiles, démolir des maisons mobiles et arracher les toits des maisons à ossature. Les tornades violentes peuvent détruire complètement une maison bien construite ou soulever un gros objet comme une voiture. Heureusement, elles sont assez rares ; seules deux tornades sur cent ont des vents qui dépassent 200 miles par heure (322 kilomètres par heure). Une tornade comme celle qui a arraché la maison de Dorothy du sol et l’a soulevée dans les airs pendant un rêve dans le conte de L. Frank Baum, Le Magicien d’Oz, est donc peu probable, mais pas impossible. La maison de Dorothy, au Kansas, est au centre de « Tornado Alley », où de violents orages engendrent des tornades qui ratissent les plaines entre les Rocheuses et les Appalaches au printemps et en été.
Cyclones tropicaux
Les cyclones tropicaux sont d’énormes systèmes orageux en forme de spirale qui se forment près de l’équateur dans les océans Atlantique, Pacifique et Indien. Les eaux chaudes et tropicales alimentent leur croissance à partir de groupes d’orages individuels, en systèmes massifs et organisés de vents et de nuages en circulation. Les cyclones tropicaux de l’Atlantique et de l’est de l’océan Pacifique sont appelés ouragans. Les cyclones du Pacifique occidental sont appelés typhons, et ceux du sud du Pacifique et de l’océan Indien sont simplement appelés cyclones. La rotation de la Terre fait que les vents qui soufflent les ouragans et les typhons dans l’hémisphère nord tournent dans le sens inverse des aiguilles d’une montre (d’est en ouest). Dans l’hémisphère sud, les vents se déplacent d’ouest en est, ce qui fait que les ouragans et les cyclones tournent dans le sens des aiguilles d’une montre.
Les ouragans de l’Atlantique naissent d’une bande d’orages quasi permanente près de l’équateur. L’eau chaude et les alizés convergents (vents de surface soufflant vers l’ouest dans les régions tropicales et subtropicales) créent des courants ascendants d’air humide qui alimentent d’énormes orages et des nuages de pluie denses. Le premier stade d’un ouragan en développement, appelé dépression tropicale, se forme lorsqu’un groupe d’orages s’organise autour d’une tempête particulièrement importante et commence à tourner.
Certaines dépressions tropicales, mais pas toutes, se transforment en tempêtes tropicales, puis en ouragans. Les tempêtes tropicales ont des configurations spiralées plus organisées et des vents plus forts que les dépressions tropicales. Bien que les tempêtes tropicales ne soient pas aussi puissantes que les véritables ouragans, elles apportent de très fortes précipitations et provoquent souvent de graves inondations. Les tempêtes tropicales deviennent officiellement des ouragans lorsque leurs vents dépassent 74 miles par heure (119 kilomètres par heure). Une petite zone de calme, appelée œil, se forme au centre de la tempête. Le mur de l’œil, un anneau de vents intenses et de fortes pluies, entoure l’œil. Des bandes de pluie et de nuages s’étendent en spirale sur les bords de la tempête. Les météorologues classent l’intensité des ouragans de la catégorie 1 à la catégorie 5. Les ouragans plus forts que la catégorie 3 (vitesse des vents supérieure à 111 miles par heure ou 179 kilomètres par heure) causent généralement des dommages importants lorsqu’ils touchent terre.
Huragan Andrew
L’ouragan Andrew a frappé les Bahamas, la Floride et la côte du golfe des États-Unis avec des vents violents, de hautes vagues et de fortes pluies en août 1992. Avec des vitesses de vent dépassant les 175 miles par heure (282 kilomètres par heure), Andrew a été l’un des trois seuls ouragans de catégorie 5 du vingtième siècle. (Galveston, en 1900, et Camille, en 1979, ont également été classés en catégorie 5.) Andrew a balayé les îles des Bahamas, a traversé le sud de la Floride, puis a tourné vers le nord dans le golfe du Mexique. La tempête a regagné en intensité avant de toucher terre dans le centre-sud de la Louisiane et de s’affaiblir. Plus de 200 000 personnes ont été évacuées de leurs maisons en Floride, en Louisiane et au Texas.
L’ouragan Andrew a été de loin la catastrophe naturelle la plus coûteuse de l’histoire des États-Unis. Les dommages causés aux bâtiments, aux plateformes pétrolières offshore, aux ponts, aux routes et à d’autres structures en Floride, dans le golfe du Mexique et en Louisiane ont dépassé 25 milliards de dollars. Selon le Miami Herald, Andrew a détruit presque tous les mobile homes de deux comtés de Floride. Les bateaux ont subi à eux seuls 500 millions de dollars de dégâts. Si Andrew avait été légèrement plus large, ou s’il avait pris une trajectoire légèrement différente, les dégâts auraient été bien pires. En Floride, Andrew s’est déplacé juste au sud des villes balnéaires très peuplées de Miami et de Ft. Lauderdale. En Louisiane, la Nouvelle-Orléans s’en est tirée relativement indemne (l’onde de tempête d’un gros ouragan pourrait facilement faire déborder les digues qui protègent la Nouvelle-Orléans d’inondations catastrophiques.)
L’ouragan Andrew a causé remarquablement peu de pertes en vies humaines pour une tempête de son intensité. Il a touché une zone peuplée de centaines de milliers de personnes, mais la tempête a causé directement ou indirectement moins de 60 décès. Les autorités américaines et bahaméennes ont pu se préparer à l’arrivée d’Andrew grâce aux technologies de prévision météorologique, aux systèmes de diffusion d’avis de tempête et aux procédures d’évacuation planifiées à l’avance. Les habitants de l’île de Galveston n’ont pas eu un tel avertissement lorsque l’ouragan de catégorie 5 a frappé leur communauté côtière le 8 septembre 1900. Plus de 6 000 personnes sont mortes lorsque l’onde de tempête de 16 pieds (5 mètres) de haut a balayé l’île de 9 pieds (3 mètres) de haut (au-dessus du niveau de la mer). Grâce aux progrès de la météorologie et de la communication, les vies humaines ont été épargnées et ce sont plutôt les biens qui ont subi le poids de la colère d’Andrew.
Les tempêtes tropicales et les ouragans de l’Atlantique chevauchent le courant chaud du Gulf Stream (un courant de surface chaud se dirigeant vers le nord qui transporte l’eau de l’océan Atlantique dans la mer de Norvège) vers le nord-ouest des tropiques en direction de la mer des Caraïbes, du golfe du Mexique et de la côte atlantique des États-Unis. Les cyclones tropicaux dépendent de l’eau chaude de l’océan pour alimenter en air chaud et humide leurs courants ascendants centraux, de sorte qu’ils s’atténuent lorsqu’ils passent au-dessus d’eaux ou de terres fraîches. Les cyclones tropicaux mettent plusieurs semaines à se développer et à se déplacer sur l’océan avant de se calmer, et il peut y avoir plusieurs tempêtes dans un océan donné à un moment donné. Pour éviter toute confusion, les météorologues attribuent des noms aux tempêtes tropicales et aux ouragans en utilisant des listes alphabétiques de noms masculins et féminins alternés. La première tempête de l’année porte un nom commençant par A, la deuxième par B, et ainsi de suite. (Aucun nom ne commence par Q, U ou Z.) La liste de 2004 pour l’océan Atlantique comprenait des noms commençant tôt dans l’alphabet comme Charley, Frances et Ivan. Comme il y a six listes, ces noms seront à nouveau utilisés en 2010. Les noms des ouragans très grands et destructeurs comme Camille (1969), Hugo (1989) et Andrew (1992) sont retirés de la liste.
Cyclones de latitude moyenne
Les cyclones de latitude moyenne (zones à mi-chemin entre l’équateur et les pôles) sont à l’origine de la plupart des tempêtes d’Amérique du Nord. Comme les cyclones tropicaux, les cyclones des latitudes moyennes sont des systèmes de basse pression qui tournent dans le sens inverse des aiguilles d’une montre dans l’hémisphère Nord. Les vents d’ouest (soufflant vers l’est) poussent les masses d’air à travers l’Amérique du Nord d’ouest en est. Les vents d’est soufflent de l’air froid vers l’ouest dans le nord du Canada. Les cyclones des latitudes moyennes se forment lorsqu’une masse d’air frais et sec suit une masse d’air chaud et humide. (Le bord d’attaque de la masse d’air froid est appelé front froid.) Une partie de l’air chaud s’écoule vers le nord (à gauche) en direction du Canada, et une partie de l’air froid canadien souffle vers le sud (à gauche), créant une spirale dans le sens inverse des aiguilles d’une montre avec de l’air ascendant, et une basse pression, en son centre.
Des tempêtes se forment le long du front froid et dans la zone de basse pression où l’air plus chaud et humide est poussé vers le haut dans l’air froid sus-jacent. L’air chaud qui se déplace vers le nord depuis le Golfe du Mexique fournit l’humidité qui alimente les blizzards d’hiver et les orages d’été dans les Grandes Plaines. Les cyclones puisent également de l’humidité dans les Grands Lacs et laissent tomber de fortes pluies et de la neige sous le vent à l’est. Lorsqu’un grand cyclone atteint la côte nord-est de l’Amérique du Nord, les vents en spirale s’étendent au-dessus de l’Atlantique Nord et captent davantage d’humidité avant de revenir vers le continent. Les Nor’easters sont des tempêtes froides et humides qui soufflent sur le Maine, la Nouvelle-Écosse, le Nouveau-Brunswick et Terre-Neuve depuis le nord-est.
Laurie Duncan, Ph.D.
Pour en savoir plus
Livres
Junger, Sebastian. La tempête du siècle. New York : Perennial, 1999.
Société nationale Audubon. Guide de poche de la National Audubon Society sur les nuages et les tempêtes. New York : Knopf, 1995.
Simon, Seymour. Tornades. New York : HarperCollins, 1999.
Sites web
« Météorologie, les guides en ligne ». Weather World 2010, Université de l’Illinois à Urbana-Champagne Département des sciences atmosphériques.http://ww2010.atmos.uiuc.edu/(Gh)/guides/mtr/home.rxml (consulté le 17 août 2004).
« Rapport préliminaire, ouragan Andrew. » National Weather Service National Hurricane Center.http://www.nhc.noaa.gov/1992andrew.html (consulté le 17 août 2004).
« Tropical Prediction Center. » National Weather Service National Hurricane Center.http://www.nhc.noaa.gov (consulté le 17 août 2004).