Quelle est la recette de la formation des ouragans, et comment le comportement de ces tempêtes change-t-il alors que la tendance au réchauffement à long terme de la Terre se poursuit ? Un article de la NASA répond à ces questions pour nous aider à comprendre comment l'excès de chaleur dans les océans change la façon dont les ouragans se forment et évoluent.
Le nom générique des ouragans est "cyclones tropicaux". En dehors des États-Unis, on appelle également ces tempêtes des typhons ou simplement des cyclones. En résumé, les cyclones tropicaux sont des tempêtes dont les vents tourbillonnent rapidement autour d'un centre d'air chaud.
Les ouragans ont besoin de quatre ingrédients principaux pour se former. Premièrement, ils ont besoin de chaleur ou d'énergie stockée dans la couche supérieure de l'océan. Cette chaleur océane alimente une tempête de la même manière que le carburant alimente un moteur. Ensuite, ils ont besoin d'une forte humidité dans l'air, obtenue par l'évaporation des eaux océaniques au-dessus de 26 °C. Lorsque cet air humide s'élève et interagit avec l'air plus frais au-dessus, il crée et fait croître des nuages et des orages de plus en plus gros. Troisièmement, les ouragans ont besoin de vents favorables. À différentes altitudes dans l'atmosphère, ces vents doivent être suffisamment faibles pour éviter de déchirer la tempête. Quatrièmement, les ouragans ont besoin d'une rotation de fond pour organiser les orages dispersés en une tempête plus importante qui tourne de plus en plus vite pour prendre la forme en spirale caractéristique d'un cyclone. Une partie de cette rotation provient de la rotation de la Terre elle-même, qui tourne autour de son axe.
La chaleur de l'océan, l'humidité de l'air, le vent - tous ces ingrédients entrent en jeu dans la formation des ouragans. Et tous sont affectés par le changement climatique.
L'océan a absorbé 90 % du réchauffement qui s'est produit au cours des dernières décennies en raison de l'augmentation des gaz à effet de serre, et les quelques mètres supérieurs stockent autant de chaleur que l'ensemble de l'atmosphère terrestre. Mais la façon dont les vents interagissent avec cette chaleur ou cette énergie dans l'océan joue également un rôle important dans le sort d'une tempête, explique Scott Braun, météorologue et chercheur au Goddard Space Flight Center de la NASA.
"Si une tempête se déplace au-dessus d'une couche d'eau chaude peu profonde, les vents plus forts peuvent mélanger l'océan au point de faire remonter l'eau plus froide et plus profonde, ce qui réduit l'énergie disponible pour la tempête", explique M. Braun. "Cependant, si la profondeur de la couche chaude est assez importante, la tempête ne peut pas vraiment puiser dans cette eau plus froide, et il y a donc moins de chances que cette eau plus froide agisse pour affaiblir la tempête."
Les changements de vitesse et de direction du vent à différentes hauteurs, appelés cisaillement vertical du vent, peuvent faire ou défaire un ouragan. Celui-ci peut empêcher la formation d'une tempête en dispersant la chaleur et l'humidité. S'il est fort, il peut également défaire une tempête existante en éloignant son sommet de sa base.
"Mettons que vous soyez dans un environnement où, à basse altitude, les vents soufflent de l'est à 8 km/h et où, en altitude, ils soufflent de l'ouest à 8 km/h", explique M. Braun. "Vous avez des vents qui essaient de déplacer la tempête dans des directions différentes en fonction de l'altitude, et cela tend à faire basculer la tempête et à potentiellement la déchirer."
Dans les projections climatiques futures du comportement des ouragans, le cisaillement du vent est le plus grand joker, car il peut affaiblir ou renforcer les tempêtes dans différentes régions. Les recherches suggèrent que certaines régions du monde pourraient être soumises à des vents plus forts que d'autres en raison du réchauffement climatique, mais on ne sait pas encore comment cela va se passer.
Non. Même si un océan chaud est un ingrédient-clé pour la formation des ouragans, les recherches montrent que ce réchauffement n'a pas influencé de manière significative le nombre d'ouragans qui se forment chaque année dans l'Atlantique.
Cependant, comme les projections suggèrent qu'avec le réchauffement de l'océan, l'atmosphère retiendra également plus d'humidité pour former des nuages et alimenter les tempêtes, les scientifiques prévoient des ouragans plus forts et plus humides dans les années à venir. En d'autres termes, bien que le réchauffement des océans n'augmente pas encore la fréquence des ouragans, cet excès de chaleur semble affecter différentes caractéristiques des ouragans qui se forment.
C'est pourquoi Mayra Oyola-Merced, physicienne de l'atmosphère au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud, encourage les personnes vivant dans des endroits constamment exposés aux ouragans à suivre les conseils des autorités locales avant l'arrivée d'une tempête.
"Nous savons qu'en termes de réchauffement climatique avec une augmentation des températures de surface de la mer, nous avons une probabilité plus élevée d'ouragans dans la partie extrême de l'échelle", déclare M. Oyola-Merced. "Parfois, même s'il s'agit d'une tempête de catégorie 1, vous pouvez recevoir beaucoup de pluie, de vents et des marées de tempête qui peuvent mettre des vies et des biens en danger."
Les recherches suggèrent qu'avec l'augmentation des températures, il sera plus probable que les tempêtes subissent une intensification rapide, définie comme une augmentation de la vitesse des vents d'ouragan de 35 mph (env. 56 km/h) en 24 heures. Ces changements rapides peuvent empêcher les autorités locales et les communautés situées sur la trajectoire d'un ouragan d'avoir le temps de se préparer.
L'intensification rapide semble déjà être l'une des principales influences du réchauffement de l'océan sur le comportement des ouragans. Alors que les tempêtes à intensification rapide étaient moins fréquentes au cours des dernières décennies, l'Atlantique produit désormais environ une de ces tempêtes par saison, indique Mme Oyola-Merced. Et comme ce phénomène s'est produit plus souvent au cours des dernières décennies, les scientifiques commencent tout juste à comprendre comment le prévoir.
"La raison pour laquelle nous ne savons pas grand-chose à ce sujet est que jusqu'à environ 2005, il était très rare que cela se produise", a déclaré Oyola-Merced. "Cela devient délicat parce que si vous avez une prévision lorsque quelque chose comme ça se produit, et que le modèle n'est pas capable de capturer cette intensification rapide, cela signifie que vous avez les mauvaises informations, et que vous donnez au public les mauvaises informations."
Oui. Au cours des dernières décennies, les ouragans se sont davantage immobilisés lorsqu'ils se sont approchés des côtes, occasionnant davantage de précipitations sur une même région. Les recherches montrent que les ouragans de l'Atlantique connaissent une réduction d'environ 17 % de leur vitesse de déplacement vers l'avant par rapport aux décennies précédentes, ce qui se traduit par une augmentation d'environ 25 % des précipitations, explique Mme Oyola-Merced.
"Plus un système passe de temps au-dessus de l'océan en se réchauffant grâce à cette eau extrêmement chaude, plus les précipitations vont augmenter", explique-t-elle. "Quand vous avez une terre déjà saturée, où il pleut constamment, et que vous arrivez avec une autre tempête qui est remplie de précipitations, c'est la voie toute tracée vers un désastre."
Traduit et adapté d'un article de Roberto Molar Candanosa
NASA's Earth Science News Team
En ce dimanche 18 septembre, dans l'ouest du Pacifique, sévit le typhon Nanmadol ou Josie, avec des rafales qui atteignent 240 km/h, placé en catégorie 4 et qui se dirige vers Sasebo au Japon.