Ouragans expliqués : comment se forme un ouragan, pourquoi il tourne et ce qu’est l’œil
Un ouragan se forme lorsqu’un groupe d’orages se trouve au-dessus d’une eau de mer d’au moins 27 °C environ (80 °F) : l’air chaud et humide monte, sa vapeur se condense et la chaleur libérée aspire de l’air supplémentaire par le bas. La rotation de la Terre courbe cet afflux en spirale et, dès que le vent soutenu atteint 119 km/h (74 mph), la tempête est un ouragan, avec au centre un œil calme large de 30 à 65 km en général.
Quand on demande comment se forme un ouragan, on attend en général une chaîne simple de causes et d’effets. Elle est courte : mer chaude, air qui monte, rotation, puis une tempête qui s’alimente seule. Ce guide suit les étapes dans l’ordre, donne les cinq catégories avec leurs vitesses de vent et explique pourquoi la plupart des perturbations n’y arrivent pas. La lecture prend environ cinq minutes.
Idées essentielles
- Un ouragan exige une eau océanique chaude (au moins 27 °C environ), un air humide et instable, un groupe d’orages déjà présent et peu de variation du vent avec l’altitude.
- Le moteur est la chaleur : quand la vapeur de la mer se condense en nuage, la chaleur libérée fait monter l’air plus vite et attire davantage d’air en surface.
- La rotation de la Terre (effet Coriolis) transforme l’afflux en spirale, dans le sens antihoraire dans l’hémisphère nord et horaire dans le sud, si bien qu’il ne s’en forme pas sur l’équateur même.
- Une tempête devient ouragan à 119 km/h (74 mph) de vent soutenu ; l’échelle de Saffir-Simpson compte cinq catégories, et la catégorie 5 commence à 252 km/h (157 mph).
- Sur la terre ou l’eau froide, l’ouragan perd son carburant et faiblit en un jour ou deux, mais la marée de tempête et les pluies restent dangereuses.
La réponse courte : un moteur thermique alimenté par la mer chaude
Voyez l’ouragan comme un moteur dont le carburant est la mer chaude. La NOAA fixe la température minimale de l’eau à environ 27 °C (80 °F), et la couche chaude doit être profonde, de l’ordre de 50 mètres, pour que le vent de la tempête ne remonte pas d’eau froide et n’éteigne pas le moteur. L’eau s’évapore et l’air humide monte.
En altitude la vapeur refroidit et se condense en nuage, et la condensation libère de la chaleur. Elle réchauffe l’air alentour, qui monte encore plus vite, et en surface de l’air neuf se précipite pour prendre sa place. En chemin, cet air se charge de davantage de vapeur et la boucle s’entretient. Un ouragan fonctionne donc moins grâce à l’air chaud qu’à la chaleur que la vapeur extrait de l’océan.
La chaleur n’est que le carburant. La NOAA énumère les autres conditions : une perturbation de départ, comme une onde tropicale ou un groupe d’orages ; une atmosphère instable avec de l’air humide à mi-hauteur ; une position à au moins 300 km (200 miles) environ de l’équateur ; et un faible cisaillement vertical du vent, c’est-à-dire une vitesse et une direction qui changent peu avec l’altitude. Un fort cisaillement décapite une jeune tempête.
Étape par étape : de l’orage à l’ouragan
Beaucoup de tempêtes atlantiques naissent comme une onde tropicale, une traînée d’orages qui quitte la côte africaine. La plupart s’éteignent. Si les conditions se maintiennent, les vents de surface se mettent à tourner autour d’un centre de basse pression et le groupe devient une dépression tropicale, avec des vents soutenus inférieurs à 63 km/h (39 mph).
À 63 km/h, le système est une tempête tropicale et reçoit un nom d’une liste de l’Organisation météorologique mondiale. À 119 km/h (74 mph), c’est un ouragan. La rotation vient de la Terre : l’air qui converge vers le centre de basse pression est dévié par l’effet Coriolis et se courbe au lieu d’aller droit. Dans l’hémisphère nord la circulation est antihoraire, dans le sud elle est horaire.
Le même effet explique pourquoi les ouragans ne se forment presque jamais près de l’équateur. La déviation y est trop faible pour amorcer une spirale : la tempête doit se trouver à quelques degrés de latitude de lui.
L’œil, le mur de l’œil et les cinq catégories
À mesure que la tempête se resserre, les vents les plus forts et les pluies les plus violentes se concentrent dans le mur de l’œil, un anneau d’orages élevés. Au centre, l’air descend et un œil clair et calme s’ouvre, en général large de 30 à 65 km. Quand l’œil passe sur une ville, c’est une accalmie brève, puis l’autre côté du mur arrive avec un vent de sens contraire.
L’échelle de Saffir-Simpson classe un ouragan d’après son vent soutenu : la catégorie 1 va de 119 à 153 km/h (74 à 95 mph), la 2 de 154 à 177, la 3 de 178 à 208, la 4 de 209 à 251 et la 5 à partir de 252 km/h (157 mph). Les catégories 3, 4 et 5 sont dites ouragans majeurs.
L’échelle ne mesure que le vent. Elle ne dit rien de la pluie ni de la marée de tempête, l’élévation de la mer poussée vers la côte, qui peuvent faire plus de dégâts que le vent. Ouragan, typhon et cyclone tropical sont trois noms d’une même tempête : ouragan sur l’Atlantique nord et le Pacifique nord-est, typhon sur le Pacifique nord-ouest, cyclone tropical sur l’océan Indien et le Pacifique sud.
Pourquoi la plupart s’éteignent, et pourquoi les autres faiblissent
Beaucoup de perturbations ne deviennent jamais des ouragans, car l’air sec, le cisaillement ou une eau plus froide les arrêtent. La climatologie de la NOAA pour 1991-2020 donne une saison atlantique moyenne de 14 tempêtes nommées, dont 7 deviennent des ouragans et 3 des ouragans majeurs. La saison atlantique va du 1er juin au 30 novembre et culmine vers le 10 septembre, quand la mer a eu tout l’été pour se réchauffer.
Un ouragan qui traverse la terre ou atteint une eau froide perd son carburant, et le frottement au sol freine le vent. Il faiblit en général en un jour ou deux, mais le danger ne disparaît pas avec le vent. La marée de tempête et les pluies abondantes, qui inondent loin à l’intérieur des terres, sont souvent le plus meurtrier d’un passage à terre : le conseil officiel est donc de suivre les ordres d’évacuation locaux et de ne pas juger la sécurité à la seule catégorie.
Comment le VJOURNAL SMART BOOK le montre
Le chapitre « Ouragans et tornades » du SMART BOOK gratuit « Tout sur tout », tome II, sur VITON13 SCHOOL parcourt les mêmes étapes en cinq courts moments. À côté du texte, une image 3D vivante se tourne au doigt ou à la souris : l’eau chaude s’y illumine et les nuages commencent à tourner.
Sous l’image se trouve un bac à sable : vous saisissez une vitesse de vent et lisez la catégorie. Le chapitre explique aussi comment une tornade descend d’une supercellule, comment les prévisionnistes suivent une tempête et où s’abriter, puis propose un quiz de trois questions avec explications et des sources à ouvrir.
En mots simples
Imaginez une cheminée de nuages au-dessus d’une mer chaude. L’air chaud et humide y monte, de l’air neuf entre par le bas pour prendre sa place et la rotation de la Terre tord cet afflux en spirale. Tant que la mer reste chaude, la cheminée continue à tirer.
À vous de jouer
Ouvrez l’échelle de Saffir-Simpson et notez le vent minimal de chaque catégorie : 119, 154, 178, 209 et 252 km/h. Divisez chacun par 119 et élevez le résultat au carré.
Résultat attendu
Vous obtenez environ 1 ; 1,7 ; 2,2 ; 3,1 et 4,5. La force du vent croît avec le carré de sa vitesse : un vent de catégorie 5 pousse donc environ 4,5 fois plus fort qu’un vent de catégorie 1.
Vérifiez votre réponse: Le vent d’une tempête passe de 120 à 240 km/h. De combien sa force augmente-t-elle, et à quelle catégorie correspondent 240 km/h ?
Doubler la vitesse multiplie la force par 2² = 4. Un vent de 240 km/h relève de la catégorie 4, qui couvre 209 à 251 km/h.
Questions et réponses
Quelle différence entre ouragan, typhon et cyclone ?
Seulement le lieu. La même tempête s’appelle ouragan sur l’Atlantique nord et le Pacifique nord-est, typhon sur le Pacifique nord-ouest et cyclone tropical sur l’océan Indien et le Pacifique sud.
Quelle température l’eau doit-elle avoir ?
Selon la NOAA, au moins 27 °C environ (80 °F), et la couche chaude doit être profonde, de l’ordre de 50 mètres. Une eau chaude est nécessaire mais pas suffisante : l’air sec ou un fort cisaillement peuvent encore arrêter la tempête.
Pourquoi les ouragans tournent-ils ?
L’air qui converge vers le centre de basse pression est dévié par la rotation de la Terre, l’effet Coriolis. Il en résulte une rotation antihoraire dans l’hémisphère nord et horaire dans le sud.
Pourquoi n’y a-t-il pas d’ouragans sur l’équateur ?
L’effet Coriolis y est presque nul et l’air qui afflue ne peut pas se mettre à tourner. La NOAA indique que la tempête doit se trouver à au moins 300 km (200 miles) environ de l’équateur, sauf rares exceptions.
Qu’est-ce que l’œil d’un ouragan ?
Une zone claire et calme au centre, large de 30 à 65 km en général, où l’air descend. Elle est entourée du mur de l’œil, qui concentre les vents et les pluies les plus forts.
Une tornade est-elle la même chose qu’un ouragan ?
Non. Un ouragan mesure des centaines de kilomètres de large, se nourrit d’eau de mer chaude et dure des jours. Une tornade est un entonnoir étroit, de quelques dizaines à quelques centaines de mètres, qui descend d’un orage en rotation et dure quelques minutes.
Retenez la chaîne : mer chaude, air humide qui monte, chaleur libérée par la condensation, rotation de la Terre, puis une tempête qui s’entretient jusqu’à la terre ou l’eau froide. Ouvrez ensuite le chapitre et servez-vous du bac à sable pour transformer n’importe quelle vitesse de vent en catégorie.
Sources et lectures
- NOAA: Hurricanes (how tropical cyclones form) ↗Sources consultées:
- NOAA National Hurricane Center: Saffir-Simpson Hurricane Wind Scale ↗Sources consultées:
- NOAA National Hurricane Center: Tropical cyclone climatology ↗Sources consultées:
- NOAA National Hurricane Center: Glossary of terms ↗Sources consultées: