Perturbations tropicales La convection profonde facteurs de développement les régions tropicales...

Perturbations tropicalesPerturbations tropicalesLa convection profonde

facteurs de développement

les régions tropicales

Formation et développement des perturbations

organisation

variété des formes

les zones continentales et océaniques

La circulation tourbillonnaire

mise en place

classification

QUITTERQUITTER

Le cyclone tropical

organisation typique

distribution de la pression, du vent, de la température

nuages et précipitations

vue satellite

trajectoires, vitesses

atténuation, disparition, climatologie, animations

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Premièrediapositive

La convection profonde La convection profonde (1/2)(1/2)

• Convection qui se développe sur une grande étendue verticale et souvent sur toute l’épaisseur de l’atmosphère

– facteurs de développement • 1 : déséquilibre base/sommet définit le caractère instable et favorise les ascendances•2 : organisation dynamique de la circulation horizontale et verticale

•convergence de surface (D) qui réalise l’alimentation ascendante en air chaud et humide•divergence d’altitude (A) assure l’évacuation efficace de la cheminée convective

•3 : faibles cisaillements permettant une structure homogène et une énergie concentrée

Tropopause air sec et froid

alimentation

tirage

ventilation

Source d'humidité et de chaleur

ventvent

1

1

2

2

3

3


La convection profonde La convection profonde (2/2)(2/2)

• Dans les régions tropicales-équatoriales :– la base de la troposphère est chaude et humide (océans)– le sommet de la troposphère est froid (tropopause élevée)– le champ de pression est dépressionnaire en surface (D)– le champ de pression est anticyclonique en altitude (A)– la structure du vent le long de la verticale est régulière (faibles

cisaillements)

les facteurs de développement de la convection profonde sont réunis

ils vont favoriser les processus d’apparition et d'intensification de circulations tourbillonnaires dépressionnaires

c’est la cyclogénèse tropicalequi est d’abord un processus convectif

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Formation et développement des Formation et développement des perturbations perturbations (cyclogénèse tropicale 1/3)(cyclogénèse tropicale 1/3)

• Lorsque les facteurs de développement sont réalisés ou réunis la convection profonde peut :– rester isolée ou dispersée en cellules convectives de petite échelle

(aérologique)– s’organiser à une échelle supérieure (moyenne à synoptique)

• en amas nuageux (à tendance grégaire) avec déplacements et évolutions rapides en quelques heures

• en lignes de convections ou en forme d'ondes (tendance ordonnée)

• en forme caractéristique de tourbillon tropical

• La variété des organisations, des formes, des échelles et la rapidité des évolutions rendent difficile la description fine et la prévision locale

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Formation et développement des Formation et développement des perturbations (perturbations (cyclogénèse tropicale 2/3)cyclogénèse tropicale 2/3)

• La convection dessine des tendances « grégaires » ou « ordonnées »

• La convection se regroupe et s’organise sur ces deux images du sud-ouest africain espacées de six heures. Ici, seules les structures d’échelle moyenne peuvent être suivies. Leur déplacement et leur évolution rapide rendent illusoire toute extrapolation précise : attention, une région géographiquement très convective (croix rouge) peu devenir peu convective en l’espace de quelques heures et inversement. Animation de la convection sur l’Afrique

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Formation et développement des Formation et développement des perturbations perturbations (cyclogénèse tropicale 3/3)(cyclogénèse tropicale 3/3)

• Les zones continentales– avec leurs facteurs d’environnement (topographie, géologie, état

du sol) et le cycle diurne limitent l’organisation convective à l’échelle moyenne mais avec une répétition diurne (l’atmosphère garde le souvenir de la convection passée)

• Les zones océaniques– avec leur homogénéité horizontale et leur fort potentiel énergétique

favorisent les organisations convectives d’échelle moyenne à synoptique

– et en particulier, le développement et l’évolution de circulations tourbillonnaires

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A moins de 8-10° de latitude :

0°0°

A plus de 10° de latitude :

15°N15°N

La circulation tourbillonnaireLa circulation tourbillonnaire

• En prenant un chemin océanique, la convection (amas, lignes, ondes…) peut s’amplifier et prendre un caractère de tourbillon synoptique favorisé par des eaux chaudes de surface (>25°C) à partir de latitudes 8-10°

alimentationalimentation

alimentation

alimentation

pas de rotation cyclonique

pas d’effet de Coriolis

CONVECTION Basses pressions

en surface

une rotation cyclonique peut s’amorcer

CONVECTION Basses pressions

en surface

effet de Coriolis

creusement de la dépression en

surface

alimentationalimentation

alimentation

alimentation

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La circulation tourbillonnaire : classificationLa circulation tourbillonnaire : classification

• Basée sur la Vitesse Maximale du Vent en Surface VMVS– moyenne sur 10’ autour du tourbillon

isobares fermées

dépression parfaitement nette

dépression extrêmement creuse

circulation faiblement dépressionnaire

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Le cyclone tropical Le cyclone tropical (1/7)(1/7)

300NM50NM H.NH.N..25NM

• Organisation typique

dilution nuageuse par insertion d’air sec

Mur Mur nuageuxnuageuxpluies torrentiellesvents les plus forts

Lignes convectives spiraléesCB très développés

ŒilŒilciel clairvent calmepression<950hPa

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Le cyclone tropical Le cyclone tropical (circulation basse et haute troposphère) (circulation basse et haute troposphère)

(2/7) (2/7) • Distribution de la pression, du vent et de la température

T(FL180) en très nette hausse dans l’œil

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• Nuages et précipitations


EEDBA C

EED

B

C

A

mur mur

œil

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Le cyclone tropical Le cyclone tropical (vue satellite) (vue satellite) (4/7)(4/7)

• Double image du cyclone tropical Bellamine le 7 novembre 1996 dans l’océan indien sud-ouest. A son maximum d’intensité il possède une structure quasi symétrique. L’œil à un diamètre de 30 MN. La zone centrale convective, compacte et circulaire, en orange/rouge sur l’image infrarouge, à un diamètre de plus de 150 MN. A ce moment, les rafales du vent en surface autour du centre dépassent les 130 kts.

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• Trajectoires, vitesses de déplacement

formation 5kt

15/20 kt

25/30 kt

trajectoireserratiques

remarques

déplacement lent ou nul

déplacement 15 à 20 kt

15/20 kt

vents les plus forts- à gauche de la trajectoire (HS)- à droite de la trajectoire (HN)

1/2 cercle maniable

1/2 cercle dangereux

perd sa nature tropicale

Appellation :Ouragan (Caraîbes)Typhon (Pacifique NW)Hurricane (Atlantique)

A

A

équateur

Ng

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• Les 4 stades d’évolution sur la même image

La très forte activité cyclonique au-dessus de l’Océan Atlantique Nord durant l’été 1996 à permis d’obtenir cette image où vous retrouvez la morphologie des 4 principaux stades de l’évolution tourbillonnaire tropicale. Edouard, Fran et Gustave dérivent simultanément vers l’ouest et le nord

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• Atténuation et disparition (cyclolyse)– facteurs de développement et d’évolution de la convection

contrariés• 1) dans une atmosphère «cisaillée» (fort courant d’Ouest en altitude)

• 2) au dessus d’une surface plus froide

• 3) au dessus d’une surface continentale (frottement, humidité )• 1) et 2) circulation des latitudes plus élevées

• Climatologie– périodes d’occurrence : été de l’hémisphère (Pacifique NW toute

l’année)– principales zones de formation– trajectoires

• Animations– Andrew (23/08/92) Géralda (31/01/94)

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Les extrêmes d'un phénomène extrêmeLes extrêmes d'un phénomène extrême• Le plus rapide : Forest (sep 1983) , sur l'océan Pacifique Nord-Ouest a

vu sa pression chuter de 100 hPa (976 à 876 hPa) en 24 heures les vents sont passés de 65 à 150 kt

• La plus longue durée : John (aoû-sep 1994) a traversé en 31 jours les deux bassins du Pacifique Nord, Nord-Est et Nord-Ouest

• Le plus violent : Nancy (sep 1961), sur le Pacifique Nord-Ouest, présentait des vents de surface moyens d'environ 185 kt

• Le plus intense : Tip (oct 1979), a parcouru le nord-ouest du Pacifique, avec une pression au centre de 870 hPa et des vents au sol d'une vitesse soutenue de 165 kt

• Le plus grand : encore Tip, avec des vents moyens de 30 kt dans un rayon de 1100 km

• Le plus meurtrier : au Bangladesh, le cyclone de 1970 provoqua plus de 300000 victimes lors de la marée de tempête associée dans les zones basses du delta

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