Question: D1) Comment sont classés les cyclones de l'Atlantique?

Les États-Unis utilisent l'échelle Saffir-Simpson pour les bassins Atlantique et Pacifique Nord-Est pour donner une estimation des inondations potentielles et des dégâts en fonction de l'intensité estimée d'un cyclone :

Remarque : la classification selon la pression au centre n'a plus cours depuis les années 1990, et seule la vitesse du vent est aujourd'hui utilisée. Les estimations de pression au centre qui accompagnent chaque catégorie ne sont données qu'à titre indicatif.

A noter que les tempêtes tropicales ne font pas partie de cette échelle, mais peuvent produire des dégâts importants par inondation. A noter également que les ouragans de catégorie 3, 4 et 5 sont appelés collectivement ouragans intenses (ou majeurs). Ceux-ci sont responsables de plus de 83% des dégâts aux États-Unis même si seulement 21% des cyclones touchent les terres

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Question: D2) Comment sont classés les cyclones tropicaux du bassin Australien ?

Toutes les notices concernant les cyclones comprennent désormais une estimation de la violence des cyclones. Le tableau ci-dessous décrit les effets dus aux vents qui sont typiques des cyclones des différentes catégories. Il faut garder à l'esprit que le système n'est pas sensé donner une description exacte dans des lieux spécifiques mais donner une idée générale des pires conditions prévues. Les catégories de violence des cyclones vont de 1 pour les faibles cyclones à 5 pour les cyclones les plus violents.

Les risques de dégâts sur les biens et les cultures, d'érosion de la côte et le risque vital augmentent de « faibles » pour un cyclone de catégorie 1 à « très élevés » pour un cyclone de catégorie 5. En utilisant cette échelle, les collectivités peuvent déterminer le niveau de menace d'un cyclone et prendre les mesures qui s'imposent. Nous insistons sur le fait que les catégories correspondent à la force du cyclone dans la zone des vents maximums et que les effets ressentis dans différents lieux peuvent donc ne pas correspondre exactement à ce qui est décrit dans le tableau ci-dessous.

 •  Les dégâts varient selon les lieux en fonction de facteurs comme :
 •  la distance à la zone de vents maximaux,
 •  le niveau d'exposition du lieu,
 •  le type de bâtiments,
 •  le type de végétation,
 •  les inondations subséquentes.

Notons également que les catégories ne concernent pas les marées de tempête. Si une marée de tempête est prévue, elle est mentionnée dans un avis de cyclone à part.

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Question: D3) Pourquoi les vents cycloniques tournent dans le sens inverse des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère Nord et en sens inverse dans l'hémisphère Sud ?

La raison est la suivante : la rotation de la terre impose une force apparente (appelé force de Coriolis) qui pousse les vents sur la droite dans l'hémisphère Nord et sur la gauche dans l'hémisphère Sud. Donc quand un système de basse pression commence à se former au nord de l'équateur, les vents de surface tourneront vers la droite et une rotation en sens inverse des aiguilles d'une montre sera initiée. L'opposé aura lieu au sud de l'équateur.

NOTE: Cette force est trop minime pour affecter la rotation, par exemple, des eaux domestiques. La rotation de ces eaux sera déterminée par la géométrie des containers et la mouvement initial de l'eau. Par conséquent quelqu'un peut trouver son eau coulant dans chacun des deux sens independement des hémisphères. Si vous n'êtes pas convaincu, testez le vous même.

Question: D4) Que signifie « vents moyens maximaux » ? Comment sont-ils reliés aux rafales dans les cyclones tropicaux ?

L'OAR utilise les moyennes sur 1 minute pour rendre compte des vents moyens (c'est à dire durant un certain temps). Les vents moyens maximaux mentionnés dans les avis émis par le NHC (National Hurricane Center : centre national des ouragans) pour les tempêtes tropicales et les ouragans sont les vents de surface sur 1 minute les plus forts se produisant dans la circulation du système. Ces vents « de surface » sont ceux qu'on observe (ou qu'on estime le plus souvent) à la hauteur standard météorologique de 10 m dans une zone dégagée (c'est à dire sans obstacle comme des bâtiments ou des arbres).

Depuis l'inauguration du Système Automatique d'Observation en Surface (ASOS : Automated Surface Observation Système), le National Weather Service (Service de la Mététorologie américain) a adopté les moyennes sur 2 minutes pour les vents moyens maximaux. En effet, les stations ASOS moyennent et enregistrent les données de vent sur des périodes de 2 minutes. Il n'y a pas de facteur de conversion pour passer des vents moyennés sur 2 minutes aux vents moyennés sur 1 minute, et il est inutile d'essayer d'estimer le vent le plus fort sur une minute à l'intérieur d'une période de 2 minutes puisqu'ils sont globalement identiques.

Les rafales sont des pics de vents de quelques secondes (3-5 s). A proximité d'un ouragan, la valeur des rafales maximum sur 3 secondes dans une période d'1 minute est généralement de l'ordre de 1,3 fois la valeur du vent moyen maximal (soit 30% de plus).

L'utilisation des vents moyens maximaux sur 1 minute comme référence dans les bassins Atlantique et Pacifique Nord-Est (zone de responsabilité cyclonique officielle des Etats-Unis pour l'OMM) pose toutefois un problème : presque partout dans le reste du monde, on utilise les moyennes sur 10 minutes pour les « vents moyens maximaux ». Bien qu'on puisse utiliser un simple rapport pour convertir les pics de vent sur 10 minutes en pics sur 1 minute (à peu près 12% de plus pour ces derniers), ces différences systématiques posent problème pour effectuer des comparaisons entre les cyclones dans le monde.

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Question: D5) Quelle est la corrélation entre la force des vents et les dommages observés lors du passage d'un cyclone ?

Ou pour poser la question différemment : est-ce qu'un cyclone avec des vents d'au moins 118 km/h cause la moitié des dégâts causés par un cyclone ayant des vents de 236 km/h ? Non, les dégâts (du moins d'après ce qu'on a pu constater sur les côtes des USA) n'augmentent pas linéairement avec la vitesse du vent. Au contraire, les dommages augmentent de façon exponentielle avec les vents. Un cyclone ayant des vents de 236 km/h (catégorie 4 sur l'échelle Saffir-Simpson) peut produire en moyenne jusqu'à 250 fois plus de dégâts qu'un cyclone de catégorie 1 !

L'étude Pielke and Landsea (1998) a analysé les dégâts causés par différentes catégories de tempêtes tropicales et ouragans normalisation par le taux d'inflation, l'augmentation des richesses et les variations de population sur les côtes. Les dégâts dus aux cyclones tropicaux de 1925 à 1995 ont été estimés avec la valeur du dollar en 1995.

D'autres informations intéressantes :

 • La moyenne des dommages annuelles aux USA s'élève à $4,900,000,000.

 • Les pires dommages causés par un ouragan aux USA, ne sont plus à l'actif de l'ouragan Andrew, mais à celui Super Ouragan de Miami de 1926. Si cet ouragan frappait dans les années 90, les degâts seraient estimés à plus de $63 milliards pour le Sud de la Floride, plus $9 milliards pour la péninsule de la Floride et l'Alabama.

 • Les Etats-Unis ont au moins 1 chance sur 6 de subir des dommages s'élevant à au moins $10 milliards (dollar au taux de 1995).

 • Même si les ouragans intenses (catégorie 3, 4 et 5) ne représentent que 21% des phénomènes touchant les USA, ils causent 83% des dégâts.

 • On remarque que les dommages étaient très élevés dans les années 1920-40-60 et beaucoup plus bas dans les années 1970 et 1980. Par contre au début des années 90 les dommages atteignent le niveau élevé des années 40 jusqu'à 60. Par conséquent les récents ouragans ne sont pas sans précédents.

Question: D6) Pourquoi les vents les plus forts dans un ouragan sont-ils le plus souvent situés à la droite du phénomène ? 

En premier lieu, le " côté droit de la tempête " est défini par rapport au mouvement de la tempête : si l'ouragan se déplace vers l'ouest, le côté droit est au nord de la perturbation ; si l'ouragan va vers le nord, le côté droit est à l'est de la tempête, etc.

En général, les vents les plus forts d'un cyclone sont situés sur le côté droit parce que le déplacement du phénomène favorise les vents tourbillonnants. Un ouragan dont les vents seraient de 145 km/h lorsqu'il est stationnaire verrait ceux-ci monter jusqu'à 160 km/h sur sa partie droite et seulement 130 km/h sur sa partie gauche s'il commençait à de déplacer à 16 km/h (quelle que soit la direction).

A noter que l'OAR américain et d'autres centres de référence prennent déjà cette asymétrie en compte et auraient, dans ce cas, annoncé des vents maximums de 160 km/h.

Pour les cyclones tropicaux de l'hémisphère Sud, ces différences sont inversées : les vents les plus forts sont sur le côté gauche de la tempête. En effet, les vents cycloniques tournent dans le sens des aiguilles d'une montre au sud de l'équateur.

Question: D7) Quelle quantité d'énergie libère un ouragan?

Les ouragans sont souvent considérés, à prime abord, comme des machines à vapeur, en captant cette châleur dans l'air chaud et humide au dessus de l'océan tropical, et en la relachant au cours de la condensation de vapeur d'eau en de fines gouttes d'eau dans les orages du mur de l'œil, et en récoltant de l'air frais dans les hautes couches de la troposphère (± 12 km d'altitude).

On peut voir l'énergie d'un ouragan de deux façons:

 • la quantité d'énergie relachée par la condensation de gouttelettes d'eau ou ...

 • la quantité d'énergie cynétique générée pour maintenir les forts vents tournants dans l'ouragan.

Il en résulte que la gande majorité de la châleur libérée dans le processus de condensation entraine le mouvement acsendant des orages et seule une faible part cause les vents horizontaux de la tempête.

Méthode 1) - Energie totale libérée en formation de pluie et de nuages:

Un ouragan moyen produit 1,5 cm/jour de pluie dans un cercle de rayon de 665 km. (Il y a plus de pluie à l'intérieur de l'ouragan près de l'œil, que dans les bandes pluvieuses.) La conversion en volume de pluie donne 2.1 x 10¹⁶ cm3/jour. Un cm3 pèse 1 gramme. En utilisant la châleur latente de la condensation, cette quantité de pluie produite donne 5.2 x 10¹⁹ Joules/jour ou 6.0 x 10¹⁴ Watts. Ceci équivaut à 200 fois la capacité de production électrique mondiale - une quantité d'énergie incroyable!

Méthode 2) - Energie cynétique totale (énergie éolienne) générée:

Pour les plus forts ouragans, la quantité d'énergie cynétique générée est égale à celle qui se dissipe avec la friction. On peut soit intégrer un profil type de vent sur une échelle de rayons du centre vers l'extérieur de l'ouragan, soit une vitesse moyenne de vent au cœur même de l'ouragan. Par ce dernier, et en utilisant des vents de 40 m/ssur une échelle de 60 km de rayon, on obtient un taux de dissipation de 1.5 x 10¹² Watts. Ceci équivaut la moitié de la capacité de production électrique mondiale - également une formidable quantité d'énergie!

Quelque soit la méthode, une énorme quantité d'énergie est générée par les ouragans. Toutefois, il faut voir que la quantité d'énergie libérée par un ouragan qui sert à maintenir la rotation en spirale des vents est d'un ratio de 400 pour 1.

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Question: D8) Que sont les « structures de murs de l'oeil concentriques » (ou « structures de remplacement de mur de l'oeil ») et en quoi contribuent-elles à affaiblir les vents maximums d'un ouragan ?

Les "structures de murs de l'oeil concentriques" (ou "structures de remplacement de mur de l'oeil") se produisent naturellement dans les cyclones tropicaux intenses, c'est à dire les ouragans majeurs (vents>50m/s, 100 kt, 184 km/h) ou de catégories 3, 4 et 5 sur l'échelle Saffir-Simpson. Lorsque les cyclones tropicaux atteignent ce seuil d'intensité, ils ont en général, mais pas toujours, un mur de l'oeil et un rayon de vents maximums concentrés et donc de très petite taille, environ 10 à 25 km. A ce stade, certaines bandes pluvieuses extérieures peuvent s'organiser en un anneau externe d'orages qui se déplace lentement vers l'intérieur et pompent l'humidité et la force dont le mur de l'oeil a besoin. Pendant cette phase, le cyclone tropical s'affaiblit (c'est à dire que les vents maximums diminuent un peu et que la pression au centre augmente). Finalement, le mur de l'oeil extérieur remplace totalement le mur intérieur, et la tempête peut avoir la même intensité que précédemment, voire parfois être plus forte. Une structure de murs de l'oeil concentriques s'est produite dans l'ouragan ANDREW (1992) avant qu'il ne touche les terres près de Miami : l'intensité atteinte était très forte, un mur de l'oeil s'est formé, il s'est contracté en même temps que la tempête subissait un affaiblissement très net, et, alors que le mur de l'oeil externe remplaçait complètement celui d'origine, l'ouragan s'est à nouveau intensifié. Un autre exemple est l'ouragan ALLEN (1980) qui a présenté plusieurs structures de murs de l'oeil concentriques, passant de la Catégorie 5 à la Catégorie 3 à plusieurs reprises.

La découverte des structures de murs de l'oeil concentriques est en partie responsable de l'abandon de l'expérimentation sur la modification des ouragans financée par le gouvernement américain, le projet STORMFURY, puisque ce que les scientifiques avaient espéré réaliser par l'ensemencement se produisait fréquemment comme étape naturelle dans la dynamique des ouragans.

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Question: D9) Pourquoi les ouragans n'ont-ils pas tous la même vitesse de vent maximal pour une pression au niveau de la mer minimale donnée ?

L'équilibre horizontal de base dans un cyclone tropical au dessus de la couche limite est compris entre la somme de l' « accélération » de Coriolis et de l' « accélération » centripète, équilibrée par la force du gradient de pression. Cet équilibre est connu sous le nom d'équilibre de gradient, dans lequel l' « accélération » de Coriolis est définie comme la vitesse horizontale d'une particule d'air, v, multipliée par le paramètre de Coriolis, f. La « force » centripète est définie comme l'accélération d'une particule d'air décrivant une courbe, dirigée vers le centre de la courbure, avec une magnitude de v^2/r (v, la vitesse horizontale de la particule et r, le rayon de courbure du trajet). Le force centripète altère l'équilibre géostrophique d'origine basé sur deux forces et crée un vent de gradient non-géostrophique. La raison pour laquelle différents pics de vents peuvent aboutir à des pressions au centre différentes est due au fait que le rayon r des pics de vent varie. Une tempête avec des pics de vent à 40 m/s et un rayon de vents maximums de 100 km aura une baisse de pression plus faible qu'avec un rayon de vents maximums de 25 km

Question: D10) Quelle quantité d'énergie libère un ouragan?

En 1805-1806, le Commandant Francis Beaufort de la Royal Navy (plus tard, Amiral Francis Beaufort) a créé une échelle descriptive du vent afin d'essayer d'homogénéiser les comptes-rendus de vent dans les journaux de bord. Son échelle divisait les vitesses de vent en 14 Forces (rapidement réduites à 13), chaque force correspondant à un nombre, un nom usuel et une description des effets qu'un tel vent aurait sur un navire en mer. Et comme la pire tempête qu'un marin puisse rencontrer en Atlantique est l'ouragan, ce nom a été attribué à la Force la plus élevée de l'échelle.

Au 19ème siècle, avec la fabrication d'anémomètres précis, des valeurs numériques réelles ont été attribuées à chaque niveau de Force, mais ce n'est qu'en 1926 (avec des révisions en 1939 puis 1946) que le Comité Météorologique International (prédécesseur de l'OMM) a adopté une échelle universelle de valeurs de vitesses de vents. Comme l'échelle a été créée à l'origine pour les besoins nautiques, et que la plupart des comptes-rendus de vent de cette époque étaient en milles nautiques par heure (ou convertis dans cette unité), ces valeurs numériques ont été données en nouds. Il s'agissait d'une échelle progressive présentant des intervalles de vitesse croissants avec le niveau des Forces. Ainsi, l'intervalle de la Force 1 n'est que de 3 kt (1 kt - 3 kt), alors que celui de la Force 11 est de 8 kt (56 kt -63 kt). C'est pourquoi la Force 12 (Ouragan) commence à 64 kt (33 m/s, 119 km/h).

Il n'y a rien de magique dans ce nombre, et comme les vents de Force Ouragan sont rares, il est probable que le comité qui a décidé de ce nombre ne l'a pas fait à partir d'observations réelles pendant un ouragan. En effet, l'échelle de vent Smeaton-Rouse en 1759 situait la force ouragan à 70 kt (36 m/s, 130 km/h). Néanmoins, quand les vents maximums d'un cyclone tropical atteignent à peu près cette vitesse, on voit la structure mature (oeil, mur de l'oeil, bandes pluvieuses spiralées) commencer à se former : il semble donc utile de situer la force ouragan dans cette zone.

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