Chap.5 Mod les conceptuels de perturbations tropicales d

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Chap.5 Modèles conceptuels de perturbations
tropicales déchelle synoptique de lhémisphère
dété
5.1 Ondes dEst (Afrique de lO, 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
2
5.5 Dépression tropicale
Source daprès Chris Landsea et le site
internet de la NOAA http//www.nhc.noaa.gov
Les différents évolutions possibles dune
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 dest, 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.
3
5.5 Dépression tropicale
Source daprès Chris Landsea et le site
internet de la NOAA http//www.nhc.noaa.gov
Les différents évolutions possibles dune
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 douragan (Hurricane)
4
5.5 Dépression tropicale Veille cyclonique (1)
Dina, 22/01/2002 image infrarouge colorée. Source
Météo-France

• LOrganisation 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 lanalyse, le suivi et la prévision des
  dépressions tropicales et cyclones tropicaux
• - 5 centres davertissement 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
5.5 Dépression tropicale veille cyclonique (2)
CMRS de Miami surveille lAtlantique N., le
Pacifique NE à lE. de 140W les américains
traduisent cyclone tropical par hurricane
CMRS de Honolulu Pacifique Nord Central
(hurricane) CMRS de Tokyo NO du Pacifique à
lO. de la LCD les japonais traduisent
cyclone tropical par typhoon
6
5.5 Dépression tropicale veille cyclonique (3)
CMRS de New Delhi Nord de lOcéan Indien
les indiens traduisent cyclone tropical par
severe cyclonic storm CMRS de la Réunion SO
Océan Indien CMRS de Nadi Pacifique SO à
lest de 160E les
fidjiens traduisent cyclone tropical par severe
tropical cyclone
7
5.5 Dépression tropicale veille cyclonique (4)

• - Les 3 centres dalertes cyclonique (TCWC) en
  Australie et celui de Papouasie surveillent le SO
  du Pacifique à lO. de 160E SE Océan Indien à
  lE. de 90E
• Le centre dalerte cyclonique (TCWC) en
  Nouvelle-Zélande surveille le Pacifique S.
• au sud de 25S

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5.5 Dépression tropicale Classification OMM

• Les dépressions tropicales sont classifiées
  selon lintensité du vent moyen.
• Les seuils de vent sont identiques sur tout le
  globe, mais attention, la moyenne du vent est
  faite sur une période d1 mn aux USA et dans
  leurs zones de surveillance (Atlantique N.,
  Pacifique NE et Pacifique N. Central) alors que
  cest 10 mn ailleurs.

7B
8/9B
10/11B
12B
échelle Beaufort et vitesse du vent (kt)
64
34
115
91
48
Seuil de baptême

• Cette classification est reconnue partout dans
  le monde.
• Chaque année, 85 tempêtes tropicales se
  produisent dont 9 sur lAtlantique N.

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5.5 Dépression tropicale Echelle de Dvorak

• Pour estimer lintensité des dépressions
  tropicales et des cyclones tropicaux, les
  prévisionnistes utilisent dans tous les bassins
  cycloniques léchelle de Dvorak.
• Lestimation du nombre de Dvorak se fait à
  partir dimages 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

10
5.5 Dépressions tropicalesEchelle Saffir-Simpson
pour les cyclones  américains 

• Léchelle 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
  lintensité estimée dun ouragan.
• La pression au sol et le vent ne sont pas
  estimés empiriquement comme pour léchelle 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.

sommaire cyclone
11
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

dTgt0
dépression des moyennes lat.
dépression tropicale
effet miroir
Source Merrill, 93
Retour chap 5.6.2 cyclone
sommaire chap.5
12
5.5 Dépression tropicale
6 paramètres essentiels pour la génèse dune
tempête tropicale (Gray, 68, 79)
3 conditions thermodynamiques
1. TSMgt26.5C (80F) sur au moins 50 m.
dépaisseur (favorable en été et début
dautomne) 2. Atmosphère conditionnellement
instable (nécessaire au moins jusquau stade de
développement du cyclone). Dans tous les cas,
absence dinversion des alizés. 3. Humidité gt70
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 dune
perturbation dans le champ de vent faible
chute de pression tourbillon cyclonique (?r gt0
dans HN) 6. Faible cisaillement vertical de vent
(Slt12 m/s) entre la 850 et la 200 hPa
(configuration la plus fréquente alizés en
surface et vents dest en haute tropo.)

NB dun point de vue pratique, les
prévisionnistes regardent aussi la divergence en
haute troposphère (favorise les
ascendances dans la basse et moyenne troposphère)
13
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 quen face équatoriale). La ZCIT
constitue alors la région de la planète la plus
favorable à la cyclogenèse de dépression
tropicale, doù lintérêt, pour les
prévisionnistes des DOM-TOM, de toujours
surveiller les amas convectifs de la ZCIT. 2/
les ondes dest africaines peuvent évoluer en
dépression tropicale sur lAtlantique N. 3/
dans les flux de mousson dété 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 lOcéan Indien) ou indonésienne
(Indonésie, Nord de lAustralie)
Distribution spatiale de la 1ère position des
tempêtes tropicales entre 1886-1997 Source
daprès Gray, 1979

sommaire chap.5
sommaire chap.5
14
5.5 Dépression tropicale
Ces 6 paramètres essentiels pour la génèse dune
tempête tropicale expliquent pourquoi certaines
régions tropicales sont totalement exclues du
risque

• -sur terre
• -dans la bande équatoriale (5N/5S)
• -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
daprès Gray, 1979
sommaire chap.5
15
5.5 Dépression tropicale
Cisaillement vertical de vent (kt) entre 850 et
200 hPa, moyennée sur le mois daoût
Source daprès Gray, 1968
-Le fort cisaillement vertical de vent (gt20 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 locéan Pacifique (phénomènes
appelé déferlement donde de Rossby ou RWB, voir
chap 5.2 TUTT pour plus de détail).
sommaire chap.5
16
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
17
5.5 Tempêtes tropicales sur lAtlantique N.
Trajectoire des tempêtes tropicales Source
Document extrait de Météo Marine, ouvrage n95
du SHOM, Service Hydrographique
et Océanographique de la Marine
Fréquence moyenne mensuelle de tempêtes
tropicales Source Daprès Atkinson, 1971.
9 par an
18
5.5 Tempêtes tropicales sur le Pacifique NE
Trajectoire des tempêtes tropicales Source
Document extrait de Météo Marine, ouvrage n95
du SHOM, Service Hydrographique
et Océanographique de la Marine
Fréquence moyenne mensuelle de tempêtes
tropicales Source Daprès Atkinson, 1971.
17 par an
19
5.5 Tempêtes tropicales sur le Pacifique NO
Trajectoire des tempêtes tropicales Source
Document extrait de Météo Marine, ouvrage n95
du SHOM, Service Hydrographique
et Océanographique de la Marine
Fréquence moyenne mensuelle de tempêtes
tropicales Source Daprès Atkinson, 1971.
27 par an
20
5.5 Tempêtes tropicales sur le Pacifique SO
Trajectoire des tempêtes tropicales Source
Document extrait de Météo Marine, ouvrage n95
du SHOM, Service Hydrographique
et Océanographique de la Marine
Fréquence moyenne mensuelle de tempêtes
tropicales Source Daprès Atkinson, 1971.
5 par an
21
5.5 Tempêtes tropicales sur lOcéan Indien Nord
Trajectoire des tempêtes tropicales Source
Document extrait de Météo Marine, ouvrage n95
du SHOM, Service Hydrographique
et Océanographique de la Marine
Fréquence moyenne mensuelle de tempêtes
tropicales Source Daprès Atkinson, 1971.
4.5 par an Pourquoi pas doccurrence en juillet
alors que les TSM Les hautes de lannée ?
22
5.5 Tempêtes tropicales sur le Pacifique NE
Moyenne du cisaillement vertical de vent (kts)
entre 850 et 200 hPa en août
Source daprès Gray, 1968
-En juillet/août, le cisaillement vertical de
vent devient si fort (gt 40 kt) sur lOcéan Indien
Nord (flux de mousson de SO en basse tropo. et
TEJ à 100-200 hPa) quil empêche toute génèse de
tempête tropicale
23
5.5 Tempêtes tropicales Océan Indien SO
Trajectoire des tempêtes tropicales Source
Document extrait de Météo Marine, ouvrage n95
du SHOM, Service Hydrographique
et Océanographique de la Marine
Fréquence moyenne mensuelle de tempêtes
tropicales Source Daprès Atkinson, 1971.
13 par an
24
5.5 Tempêtes tropicales sur lOcéan Indien
Sud-Est
Trajectoire des tempêtes tropicales Source
Document extrait de Météo Marine, ouvrage n95
du SHOM, Service Hydrographique
et Océanographique de la Marine
Fréquence moyenne mensuelle de tempêtes
tropicales Source Daprès Atkinson, 1971.
10 par an
25
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 Forecasters guide to
  tropical meteorology. USAF Air Weather Service,
  Technical Report N240, 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

26
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- N560,
  Report N TCP-31, World Meteorological
  Organization Geneva, Switzerland