Climat

Des cyclones plus lents et plus destructeurs

D’après une nouvelle étude publiée en juin 2018 dans la revue Nature, les cyclones tropicaux ont réduit leur vitesse de déplacement ces 70 dernières années, passant plus de temps au dessus des terres et entraînant des inondations et des précipitations locales plus importantes.

La vitesse à laquelle les cyclones avancent sur leur trajectoire, ce que l’on appelle leur vitesse de translation, peut également jouer un rôle dans les dégâts causés. Car leur mouvement influence la quantité de pluie qui tombe dans une zone donnée. En plus d’une vitesse de rotation, les cyclones tropicaux ont aussi une vitesse de translation qui est contrôlée par les vents de grande échelle dans lesquels ils sont intégrés. Cela est particulièrement vrai lorsque les températures mondiales augmentent, d’après une étude publiée dans Nature.

Les précipitations associées au passage de l’ouragan Harvey de 2017 dans la région de Houston, au Texas, ont fourni un exemple de la relation entre les quantités de précipitations régionales et les vitesses de translation des ouragans.

L’ouragan Harvey près de la côte texane, au pic de son intensité le 25 août 2017. Source : NOAA’s GOES-16 satellite.

L’auteur de l’article paru dans Nature, James Kossin (NOAA), affirme qu’une réduction de 10% de la vitesse de translation des cyclones correspond à une augmentation de 10% des précipitations sur une zone donnée. Cela ne signifie pas que les cyclones sont moins intenses, mais qu’ils traversent la Terre plus lentement. Cela donne aux dépressions plus de temps pour déverser la pluie et balayer une zone avec des vents puissants.

En outre, l’effet pourrait être amplifié par le réchauffement climatique car les simulations mondiales récentes estiment jusqu’à 10% d’augmentation du taux de pluie par degré Celsius de réchauffement. Dans le cas de l’ouragan Harvey, en août 2017, des eaux exceptionnellement chaudes ont précédé le passage de la dépression sur le Golfe du Mexique. Une récente étude de Kevin Trenberth a montré une correspondance entre la perte totale de chaleur dans l’océan (principalement due à l’évaporation) et la chaleur latente relâchée par Harvey lorsque la vapeur d’eau s’est transformée en eau liquide et est tombée sous forme de pluie.

L’étude de Kossin compare 68 ans (1949-2016) de données mondiales de la NOAA sur les trajectoires et l’intensité des cyclones pour identifier les changements dans les vitesses de translation. A travers la planète, les vitesses de translation des cyclones ont en moyenne connu un ralentissement de 10% sur cette période. Parmi les causes possibles, James Kossin met en avant les changements dans la circulation atmosphérique liés au réchauffement climatique. L’élévation des températures provoquerait un affaiblissement général de la circulation tropicale en été.

Ce changement de circulation atmosphérique concerne la circulation de Walker, une vaste boucle de vents qui influe sur le climat dans une grande partie du globe et varie de concert avec El Niño et La Niña. Des analyses des changements de pression au niveau de la mer indiquent que la circulation de Walker a ralenti de 3,5% depuis le milieu 19ème siècle (Vecchi, et al. 2006). Les modélisations climatiques menées par la NOAA annoncent un ralentissement similaire à celui observé et suggèrent que la circulation de Walker pourrait encore ralentir de 10 à 15% au cours du 21e siècle.

Circulation de Walker. Source : NOAA.

En théorie, l’amplification de effet de serre devrait affaiblir la circulation de Walker. Lorsque la température augmente et que l’eau s’évapore de l’océan, la quantité de vapeur d’eau dans la basse atmosphère augmente rapidement. Mais les processus physiques empêchent les précipitations d’augmenter aussi rapidement que la teneur en vapeur d’eau de l’atmosphère tropicale. Puisque, avec le temps, la quantité de vapeur d’eau transportée vers la haute atmosphère doit rester en équilibre avec les précipitations, la vitesse à laquelle l’air humide augmente ralentit pour compenser. Cela entraîne un ralentissement de la circulation générale de Walker. Ce qui réduirait la vitesse de déplacement des ouragans.

En plus des changements dans la circulation, le réchauffement anthropique entraîne une augmentation de la capacité de la vapeur d’eau atmosphérique, qui devrait également augmenter les précipitations.

En 2017, l’ouragan Harvey s’est arrêté sur l’est du Texas au lieu de se dissiper au-dessus des terres, comme les ouragans ont tendance à le faire. Il a inondé Houston et les régions avoisinantes sur plusieurs jours, battant des records historiques.

Le ralentissement des cyclones dépend de l’endroit où ils se produisent. Il y a une variation régionale dans les taux de ralentissement lorsqu’on regarde la moyenne mondiale de 10% sur la même période.

Le ralentissement le plus important, 20%, s’est produit dans la Région du Pacifique Nord-Ouest, une région qui concerne l’Asie du Sud-Est. A proximité, dans la région australienne, Kossin a identifié une réduction de 15%. Dans la région de l’Atlantique Nord, qui comprend les États-Unis, Kossin a constaté un ralentissement de 6% des vitesses de déplacement des ouragans.

Les pourcentages montrent combien les cyclones tropicaux ont ralenti dans ces régions au cours des 70 dernières années. Les totaux pluviométriques des cyclones tropicaux locaux devraient augmenter du même pourcentage en raison du seul ralentissement. L’augmentation des précipitations due au réchauffement des températures mondiales aggraverait encore ces totaux de précipitations locales. Source : NOAA/NCEI.

En isolant davantage l’analyse de la vitesse des ouragans sur les terres, où leur impact est le plus grand, Kossin a constaté que les taux de ralentissement peuvent être encore plus importants. Les ouragans sur les terres de l’Atlantique Nord ont ralenti de 20% et ceux du Pacifique Nord-Ouest de 30%.

Kossin l’attribue, en partie, aux effets du changement climatique. Les ouragans se déplacent d’un endroit à l’autre en raison de la force des vents qui les poussent. Mais au fur et à mesure que l’atmosphère terrestre se réchauffe, ces vents peuvent s’affaiblir, en particulier dans des régions comme les tropiques, où des ouragans se produisent fréquemment, entraînant des tempêtes plus lentes.

De plus, une atmosphère plus chaude peut contenir plus de vapeur d’eau, ce qui peut augmenter la quantité de pluie qu’un ouragan peut apporter à une région.

En 2014, Kossin a montré que les ouragans atteignaient leur intensité maximale de plus en plus loin des tropiques, se déplaçant vers les pôles dans les hémisphères Nord et Sud. Ces changements pourraient entraîner des ouragans dans des régions qui n’ont jamais été touchées directement par ce genre de tempêtes.

La nouvelle étude de Kossin complète d’autres analyse qui démontrent que le changement climatique affecte le comportement des cyclones. Mais bien que son article de Nature trouve un lien entre l’élévation de la température et le ralentissement cyclonique, il est possible que la variabilité naturelle du climat ait également joué un rôle, précise Kossin.

En outre, d’après Gabriel Vecchi (de la NOAA), non impliqué dans cette étude, une circulation de Walker plus faible peut être liée à un cisaillement accru du vent dans l’Atlantique tropical et donc des conditions moins favorables au développement des ouragans. L’impact de l’affaiblissement de la circulation de Walker sur le cisaillement du vent est cependant controversé. Kerry Emanuel, du MIT, considère que l’effet du cisaillement est surestimé et qu’il ne suffirait pas à compenser le réchauffement des océans.

Une autre étude, publiée en avril par des chercheurs du NCAR, a utilisé une approche de modélisation pour examiner ce qui arriverait aux ouragans dans le cadre de projections climatiques futures. À l’aide de véritables données sur les ouragans de 2000 à 2013, les chercheurs ont estimé que les futurs ouragans connaîtront un ralentissement de leur vitesse de déplacement de 9%. Mais aussi des vitesses de vent plus élevées et une augmentation de 24% des précipitations.

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Catégories :Climat

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11 réponses »

  1. Bonjour Johan,

    «En 2014, Kossin a montré que les ouragans atteignaient leur intensité maximale de plus en plus loin des tropiques, se déplaçant vers les pôles dans les hémisphères Nord et Sud. Ces changements pourraient entraîner des ouragans dans des régions qui n’ont jamais été touchées directement par ce genre de tempêtes.»
    Pour l’hémisphère nord, est-ce que cela a à voir avec une modification de l’oscillation nord atlantique qui tendrai à être plus souvent dans sa phase négative ?
    https://global-climat.com/2017/03/06/fonte-de-larctique-les-vagues-de-froid-auraient-un-impact-moindre/

    • Bonjour Ghtuz,
      Je n’ai pas entendu parler d’un lien direct même s’il y a bien sûr le réchauffement global. L’oscillation nord atlantique est liée aux différences de pression atmosphérique entre l’anticyclone des Açores et la dépression d’Islande. La fonte de l’Arctique pourrait favoriser une phase négative.
      Le déplacement des cyclones vers les pôles serait quand à lui lié au cisaillement du vent et à l’extension de la cellule de Hadley. Est-ce que le mouvement des cellules vers les pôles a un impact sur la NAO ? Je n’ai pas d’info à ce sujet.

      • J’avais effectivement en tête les système de pression (pour l’Atlantique) : un affaiblissement des ces 2 systèmes résultant d’un jet stream affaiblit/chaotique, permettent-ils justement en plus de favoriser l’apparition de cyclones capverdiens, à ce que ces derniers soient moins soumis à de forts cisaillement verticaux en rencontrant ce courant ? Car de mémoire, j’avais lu que les trajectoires sont statistiquement différentes selon la phase.

          • Voila peut être la phrase que tu cherchais, elle est dans ton lien :
            Composites, with respect to cluster membership, of sea surface temperature and other environmental fields show that regional and remote modes of climate variability modulate the cluster members in substantially differing ways and further demonstrate that factors such as El Niño–Southern Oscillation (ENSO), Atlantic meridional mode (AMM), North Atlantic Oscillation (NAO), and Madden–Julian oscillation (MJO) have varying intrabasin influences on North Atlantic tropical storms and hurricanes. 🤔

            • Oui, et plus loin dans le §4-d, lors de la phase négative de la NAO, concernant le « cluster 1 » principalement,

              « The composites of the May–June average of standardized SLP anomalies are shown in Fig. 13. Boreal winter SLP composites on NAO (not shown) naturally display prominent centers of action over Gibraltar and Iceland. These centers of action are weakened and shifted in the boreal spring. In particular, there is a coherent center of action in May–June SLP off the eastern coast of North America, with anomalously low SLP associated with a negative May–June NAO phase. This pattern persists and remains statistically significant when July, August, or September SLP is composited on May–June NAO phase. Thus, when the May–June NAO phase is negative, the western end of the subtropical high is generally weaker throughout most of the hurricane season. This offers a potential explanation for the relationship between cluster 1 storms and NAO phase. When the NAO is negative, the western portion of the ridge is eroded and tracks tend to move northward through the eroded region. The negative SLP anomaly associated with the negative phase of the May–June NAO can also be correlated with locally increased Atlantic tropical cyclogenesis (Ballenzweig 1959; Knaff 1997), which suggests that cluster 1 storms are being regulated by this relationship. It is of historical interest that similar SLP patterns were identified and related to regional differences in Atlantic hurricane activity in the substantive work of Ballenzweig (1959), but no connection was made at that time to the NAO as introduced by Walker and Bliss (1932, 1937). »

              C’est un peu taillé à la hache et sorti du contexte, mais c’était l’idée que j’en avais retenu à propos d’un article ou de je ne sais plus quoi.

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