Chap.5 Modèles conceptuels de perturbations tropicales d’échelle synoptique de l’hémisphère d’été 5.1 Ondes d’Est (Afrique de l’O, Caraïbes, Pacifique) 5.2 Thalweg Tropical de Haute Troposphère (TUTT) 5.3 Dépression de mousson 5.4 Cyclone de moyenne troposphère 5.5 Dépression tropicale 5.6 Cyclone tropical sommaire général

Les différents évolutions possibles d’une perturbation tropicale : 5.5 Dépression tropicale Source : d’après Chris Landsea et le site internet de la NOAA http://www.nhc.noaa.gov Les différents évolutions possibles d’une perturbation tropicale : 1. Un amas convectif de méso-échelle et non noyé dans la masse correspond à une perturbation tropicale (Tropical Disturbance). Dans ces systèmes, la pression en surface ne chute pas forcément. Dans le cas des ondes d’est, la chute peut atteindre 1 ou 2 hPa; 2. Lorsque la pression de surface chute au moins de 2 à 4 hPa par rapport à son environ-nement, les prévisionnistes parlent alors de ‘dépression tropicale’ (Tropical Depression); suite diapo suivante….

5.5 Dépression tropicale Source : d’après Chris Landsea et le site internet de la NOAA http://www.nhc.noaa.gov Les différents évolutions possibles d’une perturbation tropicale (suite): 3. Lorsque le vent moyen atteint 17 m/s (34 kt), les prévisionnistes parlent de ‘tempête tropicale’ (Tropical Storm) ou de dépression tropicale modérée. A ce stade, les prévis vont également baptiser le système; 4. Lorsque le vent moyen atteint 33 m/s (64 kt), on parle de cyclone tropical ou d’ouragan (Hurricane)

5.5 Dépression tropicale : Veille cyclonique (1) Dina, 22/01/2002 image infrarouge colorée. Source : Météo-France L’Organisation Mondiale de la Météorologie (OMM) a désigné : 6 centres (Honolulu, Miami, La Réunion, Nadi (Fidji), New Delhi, Tokyo) comme centres météorologiques régionaux spécialisés (CMRS) pour assurer l’analyse, le suivi et la prévision des dépressions tropicales et cyclones tropicaux; - 5 centres d’avertissement des cyclones tropicaux (TCWC) dont 3 en Australie (Darwin, Perth, Brisbane) 1 en Papouasie (Port Moresby) et 1 en Nouvelle-Zélande (Wellington). sommaire chap.5

5.5 Dépression tropicale : veille cyclonique (2) CMRS de Miami : surveille l’Atlantique N., le Pacifique NE à l’E. de 140°W les américains traduisent cyclone tropical par ‘hurricane’ ; CMRS de Honolulu : Pacifique Nord Central (hurricane) CMRS de Tokyo : NO du Pacifique à l’O. de la LCD; les japonais traduisent cyclone tropical par ‘typhoon’

5.5 Dépression tropicale : veille cyclonique (3) CMRS de New Delhi : Nord de l’Océan Indien; les indiens traduisent cyclone tropical par ‘severe cyclonic storm’ CMRS de la Réunion : SO Océan Indien CMRS de Nadi : Pacifique SO à l’est de 160°E les fidjiens traduisent cyclone tropical par ‘severe tropical cyclone’

5.5 Dépression tropicale : veille cyclonique (4) - Les 3 centres d’alertes cyclonique (TCWC) en Australie et celui de Papouasie surveillent le SO du Pacifique à l’O. de 160°E + SE Océan Indien à l’E. de 90°E Le centre d’alerte cyclonique (TCWC) en Nouvelle-Zélande surveille le Pacifique S. au sud de 25°S

5.5 Dépression tropicale : Classification OMM Les dépressions tropicales sont classifiées selon l’intensité du vent moyen. Les seuils de vent sont identiques sur tout le globe, mais attention, la moyenne du vent est faite sur une période d’1 mn aux USA et dans leurs zones de surveillance (Atlantique N., Pacifique NE et Pacifique N. Central) alors que c’est 10 mn ailleurs. 7B 8/9B 10/11B 12B échelle Beaufort et vitesse du vent (kt) 34 64 48 91 115 dépression Tropicale (Dt) Faible Dt modérée= tempête tropicale modérée Dt forte = Tempête forte Cyclone tropical intense très Seuil de baptême Cette classification est reconnue partout dans le monde. Chaque année, 85 tempêtes tropicales se produisent dont 9 sur l’Atlantique N.

5.5 Dépression tropicale : Echelle de Dvorak Pour estimer l’intensité des dépressions tropicales et des cyclones tropicaux, les prévisionnistes utilisent dans tous les bassins cycloniques l’échelle de Dvorak. L’estimation du nombre de Dvorak se fait à partir d’images satellites. Ensuite, il existe une relation empirique entre ce nombre de Dvorak, la vitesse maximale de vent moyennée sur 1 mn et la pression minimale au niveau de la mer. Il existe deux échelles de Dvorak, une pour le CMRS de Miami et Honolulu (tableau ci-dessous avec intensité des cyclones classée de 1 à 5), et une 2nde pour les autres CMRS Classification Nombre CI de Dvorak Vent soutenu sur 1 minute Pression centrale estimée (hPa) Perturbation tropicale 1 25 kt > 1009 2 30 kt 1009 Dépression tropicale 2.5 35 kt 1005 Cyclone tropical, classe 1 3.5 64 kt 994 à 987 Cyclone tropical, classe 2 4.5 83 kt 979 à 970 Cyclone tropical, classe 3 5 96 kt 970 à 960 Cyclone tropical, classe 4 5.5 102 kt 960 Cyclone tropical, classe 5 6.5 127 kt 935 Cyclone tropical, classe 5 7 140 kt 921 8 170 kt 890

5.5 Dépressions tropicales Echelle Saffir-Simpson pour les cyclones « américains » L’échelle de SAFFIR/SIMPSON classe les ouragans de 1 à 5 et donne une estimation des dégâts et des inondations le long des côtes en fonction de l’intensité estimée d’un ouragan. La pression au sol et le vent ne sont pas estimés empiriquement comme pour l’échelle de Dvorak mais sont mesurés par avion avec des lâchers de sondes. Cette technique très coûteuse explique que seul le CMRS de Miami utilise cette échelle. Échelle SAFFIR/ SIMPSON Classe 1 Classe 2 Classe 3 Classe 4 Classe 5 Pression (hPa) > 980 979-965 964-945 944-920 <920 Vitesse du vent sur 1 min (kt) 64-82 83-95 96-113 114-134 >135 dégâts faibles modérés important Très important Désastreux sommaire cyclone

5.5 Dépression tropicale Foncièrement, quelle est la différence entre une dépression des Moyennes Latitudes (ML) et une dépression tropicale ? Les dépressions des ML puisent principalement leur énergie du gradient horizontal de température. Elles sont aussi appelées tempêtes extra-tropicales ou baroclines et le système dépressionnaire est associé à des fronts froids, chauds et occlus Les dépressions tropicales, au contraire, présentent peu ou pas de gradient horizontal de température en surface et la force des vents provient du relâchement de chaleur latente libérée au sein des nuages qui se développent dans un air chaud et humide δT>0 dépression tropicale dépression des moyennes lat. = ‘effet miroir’ Source : Merrill, 93 sommaire chap.5 Retour :chap 5.6.2 :cyclone

3 conditions thermodynamiques : 5.5 Dépression tropicale 6 paramètres essentiels pour la génèse d’une tempête tropicale (Gray, 68, 79): 3 conditions thermodynamiques : 1. TSM>26.5°C (80°F) sur au moins 50 m. d’épaisseur (favorable en été et début d’automne) 2. Atmosphère conditionnellement instable (nécessaire au moins jusqu’au stade de développement du cyclone). Dans tous les cas, absence d’inversion des alizés. 3. Humidité >70 % dans la couche 700-500 hPa 3 conditions dynamiques : 4. Force de Coriolis suffisamment importante : -les amas convectif sont soumis à la rotation terrestre au-delà de 4 – 5° de latitude -genèse et développement le + souvent entre 5 et 25° de latitude 5. Pré-existence d’une perturbation dans le champ de vent = faible chute de pression + tourbillon cyclonique (ζr >0 dans HN) 6. Faible cisaillement vertical de vent (S<12 m/s) entre la 850 et la 200 hPa (configuration la plus fréquente : alizés en surface et vents d’est en haute tropo.) NB : d’un point de vue pratique, les prévisionnistes regardent aussi la divergence en haute troposphère (favorise les ascendances dans la basse et moyenne troposphère)

5.5 Dépression tropicale Les 6 conditions favorables pour la cyclogenèse de dépressions tropicales sont réunies dans 3 principales zones : 1/ sur la face polaire de la ZCIT (le paramètre de Coriolis est + important qu’en face équatoriale). La ZCIT constitue alors la région de la planète la plus favorable à la cyclogenèse de dépression tropicale, d’où l’intérêt, pour les prévisionnistes des DOM-TOM, de toujours surveiller les amas convectifs de la ZCIT. 2/ les ondes d’est africaines peuvent évoluer en dépression tropicale sur l’Atlantique N. 3/ dans les flux de mousson d’été se développent des dépressions de mousson qui font partie de la famille des dépressions tropicales. On les observe pendant la mousson indienne (Baie de Bengale, Nord de l’Océan Indien) ou indonésienne (Indonésie, Nord de l’Australie) Distribution spatiale de la 1ère position des tempêtes tropicales entre 1886-1997 Source : d’après Gray, 1979 sommaire chap.5 sommaire chap.5

5.5 Dépression tropicale -sur terre Ces 6 paramètres essentiels pour la génèse d’une tempête tropicale expliquent pourquoi certaines régions tropicales sont totalement exclues du risque : -sur terre -dans la bande équatoriale (5°N/5°S) -En Atlantique S. et Pacifique SE (pas de ZCIT et TSM trop froide) Pourquoi pas de génèse sur le Pacifique Central ? réponse, diapo suivante Distribution spatiale de la 1ère position des tempêtes tropicales entre 1886-1997 Source : d’après Gray, 1979 sommaire chap.5

5.5 Dépression tropicale Cisaillement vertical de vent (kt) entre 850 et 200 hPa, moyennée sur le mois d’août Source : d’après Gray, 1968 -Le fort cisaillement vertical de vent (>20 kt) sur le Pacifique Central empêche la génèse de tempête tropicale dans cette zone. Le fort cisaillement vertical de vent est généré par de profonds thalwegs des moyennes latitudes qui déferlent en été vers les tropiques au milieu de l’océan Pacifique (phénomènes appelé déferlement d’onde de Rossby ou RWB, voir chap 5.2 TUTT pour plus de détail). sommaire chap.5

Fréquence annuelle des tempêtes tropicales 5.5 Dépression tropicale Fréquence annuelle des tempêtes tropicales Sources : Gray 68, Allard 84, Basher 95, Holland 84a, Holland 84b, Holland 84c, McBride 81a, McBride 82 CMRS Honolulu CMRS New delhi CMRS Tokyo CMRS Miami CMRS Réunion TCWC Australie CMRS Nadi chap.5.6 : cyclones

5.5 Tempêtes tropicales sur l’Atlantique N. Trajectoire des tempêtes tropicales Source : Document extrait de Météo Marine, ouvrage n°95 du SHOM, Service Hydrographique et Océanographique de la Marine Fréquence moyenne mensuelle de tempêtes tropicales Source : D’après Atkinson, 1971. 9 par an

5.5 Tempêtes tropicales sur le Pacifique NE Trajectoire des tempêtes tropicales Source : Document extrait de Météo Marine, ouvrage n°95 du SHOM, Service Hydrographique et Océanographique de la Marine Fréquence moyenne mensuelle de tempêtes tropicales Source : D’après Atkinson, 1971. 17 par an

5.5 Tempêtes tropicales sur le Pacifique NO Trajectoire des tempêtes tropicales Source : Document extrait de Météo Marine, ouvrage n°95 du SHOM, Service Hydrographique et Océanographique de la Marine Fréquence moyenne mensuelle de tempêtes tropicales Source : D’après Atkinson, 1971. 27 par an

5.5 Tempêtes tropicales sur le Pacifique SO Trajectoire des tempêtes tropicales Source : Document extrait de Météo Marine, ouvrage n°95 du SHOM, Service Hydrographique et Océanographique de la Marine Fréquence moyenne mensuelle de tempêtes tropicales Source : D’après Atkinson, 1971. 5 par an

5.5 Tempêtes tropicales sur l’Océan Indien Nord Trajectoire des tempêtes tropicales Source : Document extrait de Météo Marine, ouvrage n°95 du SHOM, Service Hydrographique et Océanographique de la Marine Fréquence moyenne mensuelle de tempêtes tropicales Source : D’après Atkinson, 1971. 4.5 par an Pourquoi pas d’occurrence en juillet alors que les TSM Les + hautes de l’année ?

5.5 Tempêtes tropicales sur le Pacifique NE Moyenne du cisaillement vertical de vent (kts) entre 850 et 200 hPa en août Source : d’après Gray, 1968 -En juillet/août, le cisaillement vertical de vent devient si fort (> 40 kt) sur l’Océan Indien Nord (flux de mousson de SO en basse tropo. et TEJ à 100-200 hPa) qu’il empêche toute génèse de tempête tropicale

5.5 Tempêtes tropicales Océan Indien SO Trajectoire des tempêtes tropicales Source : Document extrait de Météo Marine, ouvrage n°95 du SHOM, Service Hydrographique et Océanographique de la Marine Fréquence moyenne mensuelle de tempêtes tropicales Source : D’après Atkinson, 1971. 13 par an

5.5 Tempêtes tropicales sur l’Océan Indien Sud-Est Trajectoire des tempêtes tropicales Source : Document extrait de Météo Marine, ouvrage n°95 du SHOM, Service Hydrographique et Océanographique de la Marine Fréquence moyenne mensuelle de tempêtes tropicales Source : D’après Atkinson, 1971. 10 par an

Bibliographie dépression tropicale 1/2 - Allard, R. A., 1984 : ‘A climatology of the characteristics of tropical cyclones in the Northeast Pacific during the period of 1966-1990’. Master of Science Thesis, Texas Tech. Univ., Lubbock, TX, 106 p. Atkinson, G. D., 1971 : Forecaster’s guide to tropical meteorology. USAF Air Weather Service, Technical Report N°240, 364 p. Basher, R. E. and Zheng X. Z., 1995 :Tropical cyclones in the Southwest Pacific : Spacial patterns and relationships to Southern Oscillation and sea surface temperature’. J. Climate, Vol.8, p. 1249-1260 Gray, W. M., 1968 : ‘Global view of the origin of tropical disturbances and storms’. Mon. Wea. Rev., Vol. 96, p .669-700 Gray, W. M., 1979. Hurricanes : Their formation, structure and likely role in the tropical circulation. In ‘meteorology Over the Tropical Oceans’ (D. B. Shaw, ed.), p. 151-218. Royal Meteorological Society, London. Holland, G.J., 1984a : ‘On the climatology and structure of tropical cyclones in the Australian/Southwest Pacific Region. I. Data and tropical storms. Austra. Meteor. Mag., 32, p.1-16 Holland, G.J., 1984b : ‘On the climatology and structure of tropical cyclones in the Australian/Southwest Pacific Region. II. Hurricanes. Austra. Meteor. Mag., Vol.32, p.17-32 Holland, G.J., 1984c : ‘On the climatology and structure of tropical cyclones in the Australian/Southwest Pacific Region. III. Major hurricanes. Austra. Meteor. Mag.,Vol. 32, p.33-46

Bibliographie dépression tropicale 2/2 McBride, J.L., 1981a :’observational analysis of tropical cyclone formation. Part I. Basis definition of data sets. J. Atmos. Sci., Vol.38, p. 1132-1151 McBride, J. L. and T. D. Keenan, 1982 : ‘Climatology of tropical cyclone genesis in the Australian region’. J. Climate., Vol.2, p.13-33 Merrill, R. T., 1993 : ‘Tropical Cyclone Structure’ –Chapter 2, Global Guide to Tropical Cyclone Forecasting, WMO/Tropical Cyclone- N°560, Report N° TCP-31, World Meteorological Organization; Geneva, Switzerland