Tornade - Tornado

Tornade
Tornade F5 Elie Manitoba 2007.jpg
Une tornade s'approche d' Elie, au Manitoba .
Saison Principalement au printemps et en été , mais peut être à tout moment de l'année
Effet Dommages causés par le vent

Une tornade est une colonne d' air en rotation violente qui est en contact à la fois avec la surface de la Terre et un cumulonimbus ou, dans de rares cas, la base d'un cumulus . Il est souvent appelé tornade , tourbillon ou cyclone , bien que le mot cyclone soit utilisé en météorologie pour désigner un système météorologique avec une zone de basse pression au centre autour de laquelle, d'un observateur regardant vers la surface de la terre, les vents soufflent dans le sens inverse des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère nord et dans le sens des aiguilles d'une montre dans le sud. Les tornades se présentent sous de nombreuses formes et tailles, et elles sont souvent visibles sous la forme d'un entonnoir de condensation provenant de la base d'un cumulonimbus, avec un nuage de débris en rotation et de poussière en dessous. La plupart des tornades ont des vitesses de vent inférieures à 110 miles par heure (180 km/h), mesurent environ 250 pieds (80 m) de diamètre et parcourent quelques miles (plusieurs kilomètres) avant de se dissiper. Les tornades les plus extrêmes peuvent atteindre des vitesses de vent de plus de 300 miles par heure (480 km/h), ont un diamètre de plus de deux miles (3 km) et restent au sol sur des dizaines de miles (plus de 100 km).

Divers types de tornades comprennent la tornade à vortex multiples , la trombe marine et la trombe marine . Les trombes marines sont caractérisées par un courant de vent en forme d'entonnoir en spirale, se connectant à un grand cumulus ou cumulonimbus. Ils sont généralement classés comme des tornades non supercellulaires qui se développent au-dessus des plans d'eau, mais il existe un désaccord sur l'opportunité de les classer comme de véritables tornades. Ces colonnes d'air en spirale se développent fréquemment dans les régions tropicales proches de l' équateur et sont moins fréquentes aux hautes latitudes . D'autres phénomènes de type tornade qui existent dans la nature incluent le gustnado , le diable de poussière , le tourbillon de feu et le diable de vapeur .

Les tornades se produisent le plus fréquemment en Amérique du Nord (en particulier dans les régions du centre et du sud-est des États-Unis familièrement connues sous le nom de tornado alley ; les États-Unis et le Canada ont de loin le plus grand nombre de tornades de tous les pays du monde), l'Afrique du Sud , une grande partie de l'Europe (sauf l'Espagne, la plupart des Alpes, les Balkans et le nord de la Scandinavie), l'ouest et l'est de l'Australie, la Nouvelle-Zélande, le Bangladesh et l'est adjacent de l'Inde, le Japon, les Philippines et le sud-est de l'Amérique du Sud (Uruguay et Argentine). Les tornades peuvent être détectées avant ou au fur et à mesure qu'elles se produisent grâce à l'utilisation du radar Pulse-Doppler en reconnaissant les modèles de données de vitesse et de réflectivité, tels que les échos de crochet ou les boules de débris , ainsi que grâce aux efforts des observateurs de tempêtes .

Échelles d'évaluation des tornades

Il existe plusieurs échelles pour évaluer la force des tornades. L' échelle Fujita évalue les tornades en fonction des dommages causés et a été remplacée dans certains pays par l' échelle Fujita améliorée mise à jour . Une tornade F0 ou EF0, la catégorie la plus faible, endommage les arbres, mais pas les structures substantielles. Une tornade F5 ou EF5 , la catégorie la plus forte, arrache les bâtiments de leurs fondations et peut déformer de grands gratte-ciel . L' échelle TORRO similaire va de T0 pour les tornades extrêmement faibles à T11 pour les tornades connues les plus puissantes. Les données radar Doppler , la photogrammétrie et les motifs de tourbillon au sol ( marques trochoïdales ) peuvent également être analysés pour déterminer l'intensité et attribuer une note.

Une tornade près d' Anadarko, Oklahoma , 1999. L' entonnoir est le tube mince allant du nuage au sol. La partie inférieure de cette tornade est entourée d'un nuage de poussière translucide , soulevé par les vents forts de la tornade à la surface. Le vent de la tornade a un rayon beaucoup plus large que l'entonnoir lui-même.
Toutes les tornades dans les États-Unis contigus , 1950-2013, tracées par le point médian, l' échelle F la plus élevée en haut, l'Alaska et Hawaï négligeables, source NOAA Storm Prediction Center .

Étymologie

Le mot tornade vient du mot espagnol tornado (participe passé de « tourner » ou « avoir déchiré »). Phénomènes opposés de tornades sont les étendues, en ligne droite derechoes ( / d ə r / , de l' espagnol : derecho [deˈɾetʃo] , 'droit'). Une tornade est aussi communément appelée « twister » ou le terme familier à l’ancienne cyclone .

Définitions

Une tornade est une colonne d'air en rotation violente, en contact avec le sol, soit pendant d'un nuage cumuliforme, soit sous un nuage cumuliforme, et souvent (mais pas toujours) visible comme un nuage en entonnoir. Pour qu'un vortex soit classé comme une tornade, il doit être en contact à la fois avec le sol et la base des nuages. Le terme n'est pas défini avec précision; par exemple, il existe un désaccord quant à savoir si des atterrissages distincts du même entonnoir constituent des tornades distinctes. La tornade fait référence au vortex du vent, pas au nuage de condensation.

Nuage en entonnoir

Cette tornade n'a pas de nuage en entonnoir ; cependant, le nuage de poussière en rotation indique que des vents forts se produisent à la surface et qu'il s'agit donc d'une véritable tornade.

Une tornade n'est pas nécessairement visible ; cependant, la basse pression intense causée par les vitesses élevées du vent (comme décrit par le principe de Bernoulli ) et la rotation rapide (en raison de l' équilibre cyclostrophique ) provoquent généralement la condensation de la vapeur d'eau dans l'air en gouttelettes nuageuses en raison du refroidissement adiabatique . Il en résulte la formation d'un nuage en entonnoir visible ou d'un entonnoir de condensation.

Il existe un certain désaccord sur la définition d'un nuage en entonnoir et d'un entonnoir de condensation. Selon le Glossaire de météorologie , un nuage en entonnoir est tout nuage en rotation pendant d'un cumulus ou d'un cumulonimbus, et donc la plupart des tornades sont incluses dans cette définition. Parmi de nombreux météorologues, le terme « nuage en entonnoir » est strictement défini comme un nuage en rotation qui n'est pas associé à des vents forts à la surface, et l'entonnoir de condensation est un terme large pour tout nuage en rotation sous un nuage cumuliforme.

Les tornades commencent souvent comme des nuages ​​en entonnoir sans vents forts associés à la surface, et tous les nuages ​​en entonnoir n'évoluent pas en tornades. La plupart des tornades produisent des vents forts à la surface alors que l'entonnoir visible est toujours au-dessus du sol, il est donc difficile de discerner la différence entre un nuage en entonnoir et une tornade à distance.

Épidémies et familles

Parfois, une seule tempête produira plus d'une tornade, simultanément ou successivement. Les tornades multiples produites par la même cellule orageuse sont appelées « famille de tornades ». Plusieurs tornades sont parfois engendrées par le même système de tempête à grande échelle. S'il n'y a pas d'interruption d'activité, cela est considéré comme une épidémie de tornade (bien que le terme « épidémie de tornade » ait différentes définitions). Une période de plusieurs jours successifs avec des épidémies de tornade dans la même zone générale (générée par plusieurs systèmes météorologiques) est une séquence d'épidémie de tornade, parfois appelée épidémie de tornade prolongée.

Caractéristiques

La taille et la forme

Une tornade en coin, de près d'un mile de large, qui a frappé Binger, Oklahoma, en 1981

La plupart des tornades prennent l'apparence d'un entonnoir étroit , de quelques centaines de mètres (mètres) de diamètre, avec un petit nuage de débris près du sol. Les tornades peuvent être complètement masquées par la pluie ou la poussière. Ces tornades sont particulièrement dangereuses, car même les météorologues expérimentés pourraient ne pas les voir. Les tornades peuvent apparaître sous de nombreuses formes et tailles.

Les petites trombes marines relativement faibles peuvent n'être visibles que sous la forme d'un petit tourbillon de poussière sur le sol. Bien que l'entonnoir de condensation puisse ne pas s'étendre jusqu'au sol, si les vents de surface associés sont supérieurs à 40 mph (64 km/h), la circulation est considérée comme une tornade. Une tornade avec un profil presque cylindrique et une hauteur relativement faible est parfois appelée tornade « tuyau de poêle ». Les grandes tornades qui semblent au moins aussi larges que leur hauteur nuage-sol peuvent ressembler à de grands coins enfoncés dans le sol, et sont donc appelées « tornades en coin » ou « coins ». La classification « tuyau de poêle » est également utilisée pour ce type de tornade si elle correspond par ailleurs à ce profil. Un coin peut être si large qu'il semble être un bloc de nuages ​​sombres, plus large que la distance entre la base du nuage et le sol. Même les observateurs expérimentés des tempêtes peuvent ne pas être en mesure de faire la différence entre un nuage bas et une tornade en coin à distance. Beaucoup, mais pas toutes les tornades majeures sont des coins.

Une tornade de corde dans sa phase de dissipation, trouvée près de Tecumseh, Oklahoma .

Les tornades en phase de dissipation peuvent ressembler à des tubes ou des cordes étroits, et souvent s'enrouler ou se tordre en des formes complexes. On dit que ces tornades "s'éloignent" ou deviennent une "tornade de corde". Lorsqu'ils se déroulent, la longueur de leur entonnoir augmente, ce qui force les vents à l'intérieur de l'entonnoir à s'affaiblir en raison de la conservation du moment angulaire . Les tornades à vortex multiples peuvent apparaître comme une famille de tourbillons encerclant un centre commun, ou elles peuvent être complètement obscurcies par la condensation, la poussière et les débris, semblant être un seul entonnoir.

Aux États-Unis, les tornades mesurent environ 500 pieds (150 m) de diamètre en moyenne et se déplacent au sol sur 5 miles (8,0 km). Cependant, il existe un large éventail de tailles de tornades. Les tornades faibles, ou les tornades fortes mais qui se dissipent, peuvent être extrêmement étroites, parfois seulement quelques pieds ou quelques mètres de diamètre. Une tornade a été signalée comme ayant une trajectoire de dommages de seulement 7 pieds (2,1 m) de long. À l'autre extrémité du spectre, les tornades en coin peuvent avoir une trajectoire de dégâts d'un mile (1,6 km) de large ou plus. Une tornade qui a touché Hallam, Nebraska le 22 mai 2004, mesurait jusqu'à 2,5 miles (4,0 km) de large au sol, et une tornade à El Reno, Oklahoma le 31 mai 2013 mesurait environ 2,6 miles (4,2 km) de large, le plus large jamais enregistré.

En termes de longueur de trajet, la tornade des trois États , qui a touché des parties du Missouri , de l' Illinois et de l' Indiana le 18 mars 1925, était au sol en continu sur 352 km. De nombreuses tornades qui semblent avoir des longueurs de trajet de 100 miles (160 km) ou plus sont composées d'une famille de tornades qui se sont formées en succession rapide; cependant, il n'y a aucune preuve substantielle que cela s'est produit dans le cas de la tornade à trois États. En fait, une réanalyse moderne de la trajectoire suggère que la tornade pourrait avoir commencé à 15 miles (24 km) plus à l'ouest qu'on ne le pensait auparavant.

Apparence

Les tornades peuvent avoir une large gamme de couleurs, selon l'environnement dans lequel elles se forment. Ceux qui se forment dans des environnements secs peuvent être presque invisibles, marqués uniquement par des débris tourbillonnants à la base de l'entonnoir. Les entonnoirs de condensation qui ramassent peu ou pas de débris peuvent être gris à blancs. En voyageant sur un plan d'eau (comme une trombe marine), les tornades peuvent devenir blanches ou même bleues. Les entonnoirs à mouvement lent, qui ingèrent une quantité considérable de débris et de saleté, sont généralement plus sombres et prennent la couleur des débris. Les tornades dans les grandes plaines peuvent devenir rouges à cause de la teinte rougeâtre du sol, et les tornades dans les régions montagneuses peuvent se déplacer sur un sol enneigé et devenir blanches.

Photographies de la tornade de Waurika, Oklahoma du 30 mai 1976, prises presque en même temps par deux photographes. Dans l'image du haut, la tornade est éclairée par la lumière du soleil focalisée derrière la caméra , ainsi l'entonnoir apparaît bleuâtre. Dans l'image du bas, où la caméra fait face à la direction opposée, le soleil est derrière la tornade, ce qui lui donne un aspect sombre.

Les conditions d'éclairage sont un facteur majeur dans l'apparition d'une tornade. Une tornade « rétro-éclairée » (vue avec le soleil derrière) apparaît très sombre. La même tornade, vue avec le soleil dans le dos de l'observateur, peut apparaître grise ou blanche brillante. Les tornades qui se produisent près du coucher du soleil peuvent être de plusieurs couleurs différentes, apparaissant dans des tons de jaune, orange et rose.

La poussière soulevée par les vents de l'orage parent, les fortes pluies et la grêle, et l'obscurité de la nuit sont autant de facteurs qui peuvent réduire la visibilité des tornades. Les tornades qui se produisent dans ces conditions sont particulièrement dangereuses, car seules les observations des radars météorologiques , ou peut-être le son d'une tornade qui approche, servent d'avertissement à ceux qui se trouvent sur la trajectoire de la tempête. Les tornades les plus importantes se forment sous la base du courant ascendant de la tempête , qui est sans pluie, ce qui les rend visibles. De plus, la plupart des tornades se produisent en fin d'après-midi, lorsque le soleil éclatant peut pénétrer même les nuages ​​les plus épais. Les tornades nocturnes sont souvent éclairées par des éclairs fréquents.

Il existe de plus en plus de preuves, notamment des images radar mobiles Doppler on Wheels et des témoignages oculaires, que la plupart des tornades ont un centre clair et calme avec une pression extrêmement basse, semblable à l' œil des cyclones tropicaux . On dit que la foudre est la source d'éclairage pour ceux qui prétendent avoir vu l'intérieur d'une tornade.

Rotation

Les tornades tournent normalement de manière cyclonique (vue d'en haut, c'est dans le sens inverse des aiguilles d'une montre dans l' hémisphère nord et dans le sens des aiguilles d'une montre dans l' hémisphère sud ). Alors que les tempêtes à grande échelle tournent toujours de manière cyclonique en raison de l' effet Coriolis , les orages et les tornades sont si petits que l'influence directe de l'effet Coriolis est sans importance, comme l'indiquent leurs grands nombres de Rossby . Les supercellules et les tornades tournent de manière cyclonique dans les simulations numériques même lorsque l'effet Coriolis est négligé. Les mésocyclones et les tornades de bas niveau doivent leur rotation à des processus complexes au sein de la supercellule et de l'environnement ambiant.

Environ 1% des tornades tournent dans une direction anticyclonique dans l'hémisphère nord. En règle générale, des systèmes aussi faibles que les trombes marines et les rafales peuvent tourner de manière anticyclonique, et généralement uniquement ceux qui se forment du côté de cisaillement anticyclonique du courant descendant du flanc arrière (RFD) dans une supercellule cyclonique. En de rares occasions, des tornades anticycloniques se forment en association avec le mésoanticyclone d'une supercellule anticyclonique, de la même manière que la tornade cyclonique typique, ou en tant que tornade compagnon, soit comme une tornade satellite, soit associée à des tourbillons anticycloniques à l'intérieur d'une supercellule.

Son et sismologie

Une illustration de génération de infrasons dans le tornades Earth System Research Laboratory Programme infrasons de

Les tornades émettent largement sur le spectre acoustique et les sons sont causés par de multiples mécanismes. Divers sons de tornades ont été signalés, principalement liés à des sons familiers pour le témoin et généralement à une variation d'un rugissement. Les sons couramment rapportés incluent un train de marchandises, des rapides ou une cascade, un moteur à réaction à proximité ou des combinaisons de ceux-ci. De nombreuses tornades ne sont pas audibles à grande distance ; la nature et la distance de propagation du son audible dépendent des conditions atmosphériques et de la topographie.

Les vents du vortex de tornade et des tourbillons turbulents constitutifs , ainsi que l'interaction du flux d'air avec la surface et les débris, contribuent aux sons. Les nuages ​​en entonnoir produisent également des sons. Les nuages ​​en entonnoir et les petites tornades sont signalés comme des sifflements, des gémissements, des bourdonnements ou le bourdonnement d'innombrables abeilles ou de l'électricité, ou plus ou moins harmoniques, tandis que de nombreuses tornades sont signalées comme un grondement continu et profond, ou un son irrégulier de "bruit".

Étant donné que de nombreuses tornades ne sont audibles que lorsqu'elles sont très proches, le son ne doit pas être considéré comme un signal d'avertissement fiable pour une tornade. Les tornades ne sont pas non plus la seule source de tels sons dans les orages violents ; tout vent fort et dommageable, une violente volée de grêle ou un tonnerre continu dans un orage peut produire un rugissement.

Les tornades produisent également des signatures infrasoniques inaudibles identifiables .

Contrairement aux signatures audibles, les signatures tornadiques ont été isolées ; en raison de la propagation à longue distance du son à basse fréquence, des efforts sont en cours pour développer des dispositifs de prédiction et de détection des tornades avec une valeur supplémentaire pour comprendre la morphologie, la dynamique et la création des tornades. Les tornades produisent également une signature sismique détectable , et les recherches se poursuivent pour l'isoler et comprendre le processus.

Effets électromagnétiques, foudre et autres

Les tornades émettent sur le spectre électromagnétique , avec des effets sphériques et de champ E détectés. Il existe des corrélations observées entre les tornades et les types d'éclairs. Les orages tornadiques ne contiennent pas plus d'éclairs que les autres orages et certaines cellules tornadiques ne produisent jamais d'éclairs. Le plus souvent, l'activité globale de la foudre nuage-sol (CG) diminue lorsqu'une tornade touche la surface et revient au niveau de base lorsque la tornade se dissipe. Dans de nombreux cas, les tornades et les orages intenses présentent une dominance accrue et anormale des décharges CG de polarité positive. L'électromagnétisme et la foudre ont peu ou rien à voir directement avec ce qui provoque les tornades (les tornades sont fondamentalement un phénomène thermodynamique ), bien qu'il existe probablement des liens avec la tempête et l'environnement affectant les deux phénomènes.

La luminosité a été signalée dans le passé et est probablement due à une mauvaise identification des sources lumineuses externes telles que la foudre, les lumières de la ville et les éclairs de puissance des lignes brisées, car les sources internes sont maintenant rarement signalées et n'ont jamais été enregistrées. En plus des vents, les tornades présentent également des changements dans les variables atmosphériques telles que la température , l' humidité et la pression . Par exemple, le 24 juin 2003, près de Manchester, dans le Dakota du Sud , une sonde a mesuré une baisse de pression de 100 mbar ( hPa ) (2,95  inHg ). La pression a chuté progressivement à mesure que le vortex s'approchait, puis a chuté extrêmement rapidement jusqu'à 850 mbar ( hPa ) (25,10  inHg ) au cœur de la violente tornade avant de monter rapidement à mesure que le vortex s'éloignait, résultant en une trace de pression en forme de V. La température a tendance à diminuer et la teneur en humidité à augmenter à proximité immédiate d'une tornade.

Cycle de la vie

Une séquence d'images montrant la naissance d'une tornade. Premièrement, la base du nuage en rotation s'abaisse. Cet abaissement devient un entonnoir, qui continue de descendre tandis que les vents se forment près de la surface, soulevant de la poussière et des débris et causant des dommages. Alors que la pression continue de baisser, l'entonnoir visible s'étend jusqu'au sol. Cette tornade, près de Dimmitt, au Texas , a été l'une des tornades violentes les mieux observées de l'histoire.

Relation supercellulaire

Les tornades se développent souvent à partir d'une classe d'orages appelés supercellules. Les supercellules contiennent des mésocyclones , une zone de rotation organisée à quelques kilomètres dans l'atmosphère, généralement de 1,6 à 9,7 kilomètres de diamètre. Les tornades les plus intenses (EF3 à EF5 sur l' échelle Fujita améliorée ) se développent à partir de supercellules. En plus des tornades, de très fortes pluies, des éclairs fréquents, de fortes rafales de vent et de la grêle sont courants dans de telles tempêtes.

La plupart des tornades de supercellules suivent un cycle de vie reconnaissable qui commence lorsque l'augmentation des précipitations entraîne avec elle une zone d'air descendant rapidement connue sous le nom de courant descendant du flanc arrière (RFD). Ce courant descendant s'accélère à mesure qu'il s'approche du sol et entraîne avec lui le mésocyclone en rotation de la supercellule vers le sol.

Composite de huit images tournées en séquence alors qu'une tornade s'est formée au Kansas en 2016

Formation

Au fur et à mesure que le mésocyclone descend sous la base des nuages, il commence à aspirer de l'air frais et humide provenant de la région du courant descendant de la tempête. La convergence de l'air chaud dans le courant ascendant et de l'air froid provoque la formation d'un nuage de paroi en rotation. Le RFD focalise également la base du mésocyclone, l'amenant à aspirer de l'air d'une zone de plus en plus petite au sol. Au fur et à mesure que le courant ascendant s'intensifie, il crée une zone de basse pression à la surface. Cela tire le mésocyclone focalisé vers le bas, sous la forme d'un entonnoir de condensation visible. Au fur et à mesure que l'entonnoir descend, le RFD atteint également le sol, s'éventant vers l'extérieur et créant un front de rafales qui peut causer de graves dommages à une distance considérable de la tornade. Habituellement, le nuage en entonnoir commence à causer des dommages au sol (devenant une tornade) quelques minutes après que le RFD ait atteint le sol.

Maturité

Initialement, la tornade a une bonne source d'air chaud et humide qui s'écoule vers l'intérieur pour l'alimenter, et elle se développe jusqu'à ce qu'elle atteigne le "stade de maturité". Cela peut durer de quelques minutes à plus d'une heure, et pendant ce temps, une tornade cause souvent le plus de dégâts, et dans de rares cas, elle peut atteindre plus d'un mile (1,6 km) de diamètre. L'atmosphère à basse pression à la base de la tornade est essentielle à l'endurance du système. Pendant ce temps, le RFD, maintenant une zone de vents de surface froids, commence à s'enrouler autour de la tornade, coupant l'afflux d'air chaud qui alimentait auparavant la tornade.

Dissipation

Alors que le RFD s'enroule complètement et étouffe l'alimentation en air de la tornade, le vortex commence à s'affaiblir, devenant mince et semblable à une corde. C'est la "phase de dissipation", qui ne dure souvent pas plus de quelques minutes, après laquelle la tornade se termine. Au cours de cette étape, la forme de la tornade est fortement influencée par les vents de la tempête mère et peut être soufflée en motifs fantastiques. Même si la tornade se dissipe, elle est toujours capable de causer des dommages. La tempête se contracte dans un tube en forme de corde et, en raison de la conservation du moment angulaire , les vents peuvent augmenter à ce stade.

Lorsque la tornade entre dans la phase de dissipation, son mésocyclone associé s'affaiblit souvent également, car le courant descendant du flanc arrière coupe l'afflux qui l'alimente. Parfois, dans les supercellules intenses, les tornades peuvent se développer de manière cyclique . Au fur et à mesure que le premier mésocyclone et la tornade associée se dissipent, l'afflux de la tempête peut se concentrer dans une nouvelle zone plus proche du centre de la tempête et éventuellement alimenter un nouveau mésocyclone. Si un nouveau mésocyclone se développe, le cycle peut recommencer, produisant une ou plusieurs nouvelles tornades. Parfois, l'ancien mésocyclone (occlus) et le nouveau mésocyclone produisent une tornade en même temps.

Bien qu'il s'agisse d'une théorie largement acceptée sur la façon dont la plupart des tornades se forment, vivent et meurent, elle n'explique pas la formation de tornades plus petites, telles que les trombes marines, les tornades à longue durée de vie ou les tornades à tourbillons multiples. Ceux-ci ont chacun des mécanismes différents qui influencent leur développement. Cependant, la plupart des tornades suivent un schéma similaire à celui-ci.

Les types

Vortex multiple

Une tornade à vortex multiples à l' extérieur de Dallas, Texas , le 2 avril 1957.

Une tornade à vortex multiples est un type de tornade dans laquelle deux ou plusieurs colonnes d'air en rotation tournent autour de leurs propres axes et tournent en même temps autour d'un centre commun. Une structure multi-vortex peut se produire dans presque toutes les circulations, mais est très souvent observée dans les tornades intenses. Ces tourbillons créent souvent de petites zones de dommages plus importants le long de la trajectoire principale de la tornade. Il s'agit d'un phénomène distinct d'une tornade satellite , qui est une tornade plus petite qui se forme très près d'une grande et forte tornade contenue dans le même mésocyclone. La tornade satellite peut sembler « orbiter » autour de la plus grande tornade (d'où son nom), donnant l'apparence d'une grande tornade multi-vortex. Cependant, une tornade satellite est une circulation distincte et est beaucoup plus petite que l'entonnoir principal.

Trombe

Une trombe marine près des Florida Keys en 1969.

Une trombe marine est définie par le National Weather Service comme une tornade sur l'eau. Cependant, les chercheurs distinguent généralement les trombes marines « de beau temps » des trombes marines tornades (c'est-à-dire associées à un mésocyclone). Les trombes marines par beau temps sont moins sévères mais beaucoup plus courantes, et ressemblent aux diables de poussière et aux trombes marines . Ils se forment à la base des cumulus congestus au- dessus des eaux tropicales et subtropicales. Ils ont des vents relativement faibles, des parois laminaires lisses et se déplacent généralement très lentement. Ils se produisent le plus souvent dans les Florida Keys et dans le nord de la mer Adriatique . En revanche, les trombes tornades sont des tornades plus fortes sur l'eau. Ils se forment au-dessus de l'eau de la même manière que les tornades mésocycloniques, ou sont des tornades plus fortes qui traversent l'eau. Puisqu'elles se forment à partir d'orages violents et peuvent être beaucoup plus intenses, plus rapides et plus durables que les trombes marines par beau temps, elles sont plus dangereuses. Dans les statistiques officielles des tornades, les trombes marines ne sont généralement pas comptées à moins qu'elles n'affectent la terre, bien que certaines agences météorologiques européennes comptent les trombes marines et les tornades ensemble.

Toboggan

Une tornade terrestre , ou tornade à tube de poussière , est une tornade non associée à un mésocyclone. Le nom provient de leur caractérisation comme une « trombe marine par beau temps sur terre ». Les trombes marines et les trombes marines partagent de nombreuses caractéristiques déterminantes, notamment une faiblesse relative, une courte durée de vie et un petit entonnoir de condensation lisse qui n'atteint souvent pas la surface. Les trombes marines créent également un nuage de poussière distinctement laminaire lorsqu'elles entrent en contact avec le sol, en raison de leur mécanique différente de celle des véritables tornades mésoformes. Bien qu'elles soient généralement plus faibles que les tornades classiques, elles peuvent produire des vents forts qui pourraient causer de graves dommages.

Diffusions similaires

Gustnado

A gustnado , ou tornade de front de rafale , est un petit tourbillon vertical associé à un front de rafale ou rafale descendante . Parce qu'ils ne sont pas connectés à une base de nuages, il y a un débat quant à savoir si les gustnades sont ou non des tornades. Ils se forment lorsque l'air de sortie froid et sec en mouvement rapide d'un orage est soufflé à travers une masse d'air stationnaire, chaud et humide près de la limite de sortie, entraînant un effet de « roulement » (souvent illustré par un nuage en rouleau ). Si le cisaillement du vent à bas niveau est suffisamment fort, la rotation peut être tournée verticalement ou en diagonale et entrer en contact avec le sol. Le résultat est un gustnado. Ils causent généralement de petites zones de dommages dus au vent de rotation plus importants parmi les zones de dommages dus au vent en ligne droite.

Diable de poussière

Un diable de poussière en Arizona

Un diable de poussière (également connu sous le nom de tourbillon) ressemble à une tornade en ce sens qu'il s'agit d'une colonne d'air tourbillonnante verticale. Cependant, ils se forment sous un ciel clair et ne sont pas plus forts que les tornades les plus faibles. Ils se forment lorsqu'un fort courant ascendant convectif se forme près du sol par une journée chaude. S'il y a suffisamment de cisaillement du vent à basse altitude, la colonne d'air chaud et ascendant peut développer un petit mouvement cyclonique qui peut être vu près du sol. Ils ne sont pas considérés comme des tornades car ils se forment par beau temps et ne sont associés à aucun nuage. Cependant, ils peuvent, à l'occasion, entraîner des dommages importants.

Tourbillons de feu

Des circulations à petite échelle, semblables à des tornades, peuvent se produire près de toute source de chaleur de surface intense. Ceux qui se produisent à proximité d' incendies de forêt intenses sont appelés tourbillons de feu . Ils ne sont pas considérés comme des tornades, sauf dans les rares cas où ils se connectent à un pyrocumulus ou à un autre nuage cumuliforme au-dessus. Les tourbillons de feu ne sont généralement pas aussi forts que les tornades associées aux orages. Ils peuvent cependant produire des dommages importants.

Diables à vapeur

Un diable à vapeur est un courant ascendant rotatif entre 50 et 200 mètres de large qui implique de la vapeur ou de la fumée. Ces formations n'impliquent pas des vitesses de vent élevées, n'effectuant que quelques rotations par minute. Les diables à vapeur sont très rares. Ils se forment le plus souvent à partir des fumées issues de la cheminée d'une centrale électrique. Les sources chaudes et les déserts peuvent également être des endroits appropriés pour la formation d'un diable à vapeur plus serré et à rotation plus rapide. Le phénomène peut se produire au-dessus de l'eau, lorsque l'air arctique froid passe au-dessus de l'eau relativement chaude.

Intensité et dégâts

Classifications des tornades
F0
EF0
F1
EF1
F2
EF2
F3
EF3
F4
EF4
F5
EF5
Faible Fort Violent
Important
Intense

L'échelle Fujita et l'échelle Fujita améliorée évaluent les tornades en fonction des dommages causés. L'échelle Fujita améliorée (EF) était une mise à jour de l'ancienne échelle Fujita, par consultation d'experts , en utilisant des estimations de vent artificielles et de meilleures descriptions des dommages. L'échelle EF a été conçue pour qu'une tornade classée sur l'échelle Fujita reçoive la même note numérique, et a été mise en œuvre à partir des États-Unis en 2007. Une tornade EF0 endommagera probablement des arbres mais pas des structures substantielles, alors qu'une tornade EF5 peut déchirer les bâtiments décollent de leurs fondations les laissant à nu et déformant même de grands gratte-ciel . L'échelle TORRO similaire va d'un T0 pour les tornades extrêmement faibles à T11 pour les tornades connues les plus puissantes. Les données du radar météorologique Doppler , la photogrammétrie et les motifs de tourbillon au sol ( marques cycloïdales ) peuvent également être analysés pour déterminer l'intensité et attribuer une note.

Le 20 mai 2013, une grande tornade de la catégorie la plus élevée, EF5, a ravagé Moore, Oklahoma

Les tornades varient en intensité quelle que soit leur forme, leur taille et leur emplacement, bien que les tornades fortes soient généralement plus grosses que les tornades faibles. L'association avec la longueur et la durée de la piste varie également, bien que les tornades à piste plus longue aient tendance à être plus fortes. Dans le cas de tornades violentes, seule une petite partie du trajet est d'intensité violente, la plupart de l'intensité la plus élevée provenant de sous- vortex .

Aux États-Unis, 80% des tornades sont des tornades EF0 et EF1 (T0 à T3). Le taux d'occurrence diminue rapidement avec l'augmentation de la force - moins de 1% sont des tornades violentes (EF4, T8 ou plus). Les enregistrements actuels peuvent sous-estimer considérablement la fréquence des tornades fortes (EF2-EF3) et violentes (EF4-EF5), car les estimations d'intensité basées sur les dommages sont limitées aux structures et à la végétation qu'une tornade affecte. Une tornade peut être beaucoup plus forte que son indice basé sur les dégâts ne l'indique si ses vents les plus forts se produisent loin des indicateurs de dégâts appropriés, comme dans un champ ouvert. En dehors de Tornado Alley et de l'Amérique du Nord en général, les tornades violentes sont extrêmement rares. Cela est apparemment principalement dû au nombre moins élevé de tornades dans l'ensemble, car les recherches montrent que les distributions d'intensité des tornades sont assez similaires dans le monde entier. Quelques tornades importantes se produisent chaque année en Europe, en Asie, en Afrique australe et dans le sud-est de l'Amérique du Sud.

Climatologie

Zones dans le monde où les tornades sont les plus probables, indiquées par un ombrage orange

Les États-Unis ont le plus de tornades de tous les pays, près de quatre fois plus qu'estimé dans toute l'Europe, à l'exclusion des trombes marines. Cela est principalement dû à la géographie unique du continent. L'Amérique du Nord est un vaste continent qui s'étend des tropiques au nord jusqu'aux régions arctiques et ne possède aucune chaîne de montagnes est-ouest majeure pour bloquer la circulation de l'air entre ces deux régions. Aux latitudes moyennes , où se produisent la plupart des tornades du monde, les montagnes Rocheuses bloquent l'humidité et bouclent le flux atmosphérique , forçant un air plus sec aux niveaux moyens de la troposphère en raison des vents descendants, et provoquant la formation d'une zone de basse pression sous le vent à l'est des montagnes. L'augmentation du flux d'ouest au large des Rocheuses force la formation d'une ligne sèche lorsque le flux en altitude est fort, tandis que le golfe du Mexique alimente une humidité abondante à bas niveau dans le flux du sud à l'est. Cette topographie unique permet des collisions fréquentes d'air chaud et froid, les conditions qui engendrent de fortes tempêtes de longue durée tout au long de l'année. Une grande partie de ces tornades se forment dans une région du centre des États-Unis connue sous le nom de Tornado Alley . Cette zone s'étend au Canada, en particulier en Ontario et dans les provinces des Prairies , bien que le sud-est du Québec , l'intérieur de la Colombie-Britannique et l'ouest du Nouveau-Brunswick soient également sujets aux tornades. Des tornades se produisent également dans le nord-est du Mexique.

Les États-Unis enregistrent en moyenne environ 1 200 tornades par an, suivis du Canada, avec une moyenne de 62 signalés par an. La NOAA a une moyenne plus élevée de 100 par an au Canada. Les Pays-Bas ont le plus grand nombre moyen de tornades enregistrées par région de tous les pays (plus de 20, ou 0,0013 par mille carré (0,00048 par km 2 ), par an), suivis du Royaume-Uni (environ 33, ou 0,00035 par mille carré (0,00013 par km 2 ), par an), bien que ceux-ci soient de moindre intensité, plus brefs et causent des dommages mineurs.

Activité tornade intense aux États-Unis. Les zones de couleur plus foncée désignent la zone communément appelée Tornado Alley .

Les tornades tuent en moyenne 179 personnes par an au Bangladesh, le plus grand nombre au monde. Les raisons en sont la forte densité de population de la région, la mauvaise qualité de la construction et le manque de connaissances en matière de sécurité contre les tornades. L'Afrique du Sud, la région du bassin de La Plata , des parties de l'Europe, l'Australie et la Nouvelle-Zélande et l'Extrême-Orient sont d' autres régions du monde qui connaissent de fréquentes tornades .

Les tornades sont plus fréquentes au printemps et moins fréquentes en hiver, mais les tornades peuvent se produire à tout moment de l'année où des conditions favorables se produisent. Le printemps et l'automne connaissent des pics d'activité car ce sont les saisons où des vents plus forts, un cisaillement du vent et une instabilité atmosphérique sont présents. Les tornades se concentrent dans le quadrant avant droit des cyclones tropicaux qui touchent les terres, qui ont tendance à se produire à la fin de l'été et en automne. Les tornades peuvent également être engendrées à la suite de mésovortex du mur de l' œil , qui persistent jusqu'à l'atterrissage.

L'occurrence des tornades dépend fortement de l'heure de la journée, en raison du chauffage solaire . Dans le monde entier, la plupart des tornades se produisent en fin d'après-midi, entre 15h00 et 19h00 heure locale, avec un pic vers 17h00. Des tornades destructrices peuvent survenir à tout moment de la journée. La tornade de Gainesville de 1936, l'une des tornades les plus meurtrières de l'histoire, s'est produite à 8 h 30, heure locale.

Le Royaume-Uni a la plus forte incidence de tornades par unité de surface de terre dans le monde. Des conditions instables et des fronts météorologiques traversent les îles britanniques à tout moment de l'année et sont responsables du frai des tornades, qui se forment par conséquent à tout moment de l'année. Le Royaume-Uni compte au moins 34 tornades par an et peut-être jusqu'à 50. La plupart des tornades au Royaume-Uni sont faibles, mais elles sont parfois destructrices. Par exemple, la tornade de Birmingham de 2005 et la tornade de Londres de 2006 ont toutes deux enregistré F2 sur l'échelle Fujita et ont toutes deux causé des dommages et des blessures importants.

Associations avec le climat et le changement climatique

Nombre annuel de tornades confirmées aux États-Unis. La hausse du décompte en 1990 coïncide avec l'introduction du radar météorologique Doppler.

Il existe des associations avec diverses tendances climatiques et environnementales. Par exemple, une augmentation de la température de surface de la mer d'une région source (par exemple le golfe du Mexique et la mer Méditerranée ) augmente la teneur en humidité atmosphérique. Une humidité accrue peut alimenter une augmentation des phénomènes météorologiques violents et de l'activité des tornades, en particulier pendant la saison fraîche.

Certaines preuves suggèrent que l' oscillation australe est faiblement corrélée aux changements dans l'activité des tornades, qui varient selon la saison et la région, ainsi que si la phase ENSO est celle d' El Niño ou de La Niña . Les recherches ont montré que moins de tornades et de tempêtes de grêle se produisent en hiver et au printemps dans les plaines centrales et méridionales des États-Unis pendant El Niño, et plus pendant La Niña, que les années où les températures dans le Pacifique sont relativement stables. Les conditions océaniques pourraient être utilisées pour prévoir des tempêtes printanières extrêmes plusieurs mois à l'avance.

Les changements climatiques peuvent affecter les tornades via les téléconnexions en déplaçant le courant-jet et les conditions météorologiques plus larges. Le lien climat-tornade est confondu par les forces affectant des schémas plus larges et par la nature locale et nuancée des tornades. Bien qu'il soit raisonnable de soupçonner que le réchauffement climatique puisse affecter les tendances de l'activité des tornades, un tel effet n'est pas encore identifiable en raison de la complexité, de la nature locale des tempêtes et des problèmes de qualité de la base de données. Tout effet varierait selon la région.

Détection

Trajectoire d'une tornade à travers le Wisconsin le 21 août 1857

Des tentatives rigoureuses pour avertir des tornades ont commencé aux États-Unis au milieu du 20e siècle. Avant les années 1950, la seule méthode pour détecter une tornade était de la voir au sol. Souvent, les nouvelles d'une tornade parvenaient à un bureau météorologique local après la tempête. Cependant, avec l'avènement du radar météorologique, les zones proches d'un bureau local pourraient être averties à l'avance de phénomènes météorologiques violents. Les premiers avertissements publics de tornade ont été émis en 1950 et les premières veilles de tornade et perspectives convectives ont eu lieu en 1952. En 1953, il a été confirmé que les échos de crochet étaient associés aux tornades. En reconnaissant ces signatures radar, les météorologues pouvaient détecter des orages produisant probablement des tornades à plusieurs kilomètres de distance.

Radar

Aujourd'hui, la plupart des pays développés disposent d'un réseau de radars météorologiques, qui constitue la principale méthode de détection des signatures d'hameçons susceptibles d'être associées aux tornades. Aux États-Unis et dans quelques autres pays, des stations radar météo Doppler sont utilisées. Ces appareils mesurent la vitesse et la direction radiale (vers ou loin du radar) des vents au sein d'une tempête, et peuvent ainsi repérer des signes de rotation dans les tempêtes à plus de 160 km. Lorsque les tempêtes sont éloignées d'un radar, seules les zones hautes à l'intérieur de la tempête sont observées et les zones importantes en dessous ne sont pas échantillonnées. La résolution des données diminue également avec la distance par rapport au radar. Certaines situations météorologiques conduisant à la tornadogenèse ne sont pas facilement détectables par le radar et le développement de la tornade peut parfois avoir lieu plus rapidement que le radar ne peut terminer un balayage et envoyer le lot de données. Les systèmes radar Doppler peuvent détecter les mésocyclones dans un orage supercellulaire. Cela permet aux météorologues de prédire les formations de tornades tout au long des orages.

Une boucle radar Doppler on Wheels d'un écho de crochet et d'un mésocyclone associé dans le comté de Goshen, Wyoming, le 5 juin 2009 . Les mésocyclones puissants apparaissent sous forme de zones adjacentes de jaune et de bleu (sur d'autres radars, rouge vif et vert vif) et indiquent généralement une tornade imminente ou en cours.

Repérage des tempêtes

Au milieu des années 1970, le National Weather Service (NWS) des États-Unis a intensifié ses efforts pour former des observateurs de tempêtes afin qu'ils puissent repérer les principales caractéristiques des tempêtes qui indiquent de la grêle, des vents destructeurs et des tornades, ainsi que des dommages causés par les tempêtes et des crues soudaines . Le programme s'appelait Skywarn et les observateurs étaient des adjoints du shérif local, des soldats de l'État, des pompiers, des chauffeurs d'ambulance, des opérateurs de radio amateur , des observateurs de la défense civile (maintenant gestion des urgences ), des chasseurs de tempêtes et des citoyens ordinaires. Lorsqu'un temps violent est prévu, les bureaux des services météorologiques locaux demandent à ces observateurs de surveiller le temps violent et de signaler immédiatement toute tornade, afin que le bureau puisse avertir du danger.

Les spotters sont généralement formés par le NWS au nom de leurs organisations respectives, et leur rendent compte. Les organisations activent les systèmes d'alerte publics tels que les sirènes et le système d'alerte d'urgence (EAS), et elles transmettent le rapport au NWS. Il y a plus de 230 000 observateurs météorologiques Skywarn formés à travers les États-Unis.

Au Canada, un réseau similaire d'observateurs météorologiques bénévoles, appelé Canwarn , aide à repérer les phénomènes météorologiques violents, avec plus de 1 000 bénévoles. En Europe, plusieurs pays organisent des réseaux d'observateurs sous les auspices de Skywarn Europe et la Tornado and Storm Research Organization (TORRO) maintient un réseau d'observateurs au Royaume-Uni depuis 1974.

Les observateurs d'orages sont nécessaires car les systèmes radar tels que NEXRAD détectent des signatures suggérant la présence de tornades, plutôt que des tornades en tant que telles. Le radar peut donner un avertissement avant qu'il n'y ait des preuves visuelles d'une tornade ou d'une tornade imminente, mais la vérité terrain d'un observateur peut donner des informations définitives. La capacité de l'observateur à voir ce que le radar ne peut pas est particulièrement importante à mesure que la distance par rapport au site radar augmente, car le faisceau radar devient progressivement plus haut en altitude plus loin du radar, principalement en raison de la courbure de la Terre, et le faisceau s'étend également.

Preuve visuelle

Un nuage mural rotatif avec une fente claire d' évacuation descendante sur le flanc arrière évidente à l'arrière gauche

Les observateurs de tempêtes sont entraînés à discerner si une tempête vue de loin est ou non une supercellule. Ils regardent généralement vers l'arrière, la région principale de courant ascendant et d'afflux. Sous ce courant ascendant se trouve une base sans pluie, et la prochaine étape de la tornadogenèse est la formation d'un nuage de paroi en rotation . La grande majorité des tornades intenses se produisent avec un mur de nuages ​​à l'arrière d'une supercellule.

La preuve d'une supercellule est basée sur la forme et la structure de la tempête, et les caractéristiques de la tour nuageuse telles qu'une tour de courant ascendant dure et vigoureuse, un grand sommet persistant , une enclume dure (en particulier lorsqu'elle est cisaillée contre des vents forts en altitude ) et un tire-bouchon regard ou stries . Sous la tempête et plus près de l'endroit où se trouvent la plupart des tornades, les preuves d'une supercellule et la probabilité d'une tornade comprennent des bandes d'afflux (en particulier lorsqu'elles sont incurvées) telles qu'une "queue de castor", et d'autres indices tels que la force de l'afflux, la chaleur et l'humidité d'air entrant, à quel point une tempête apparaît-elle à dominante sortante ou entrante, et à quelle distance se trouve le noyau de précipitation du flanc avant du nuage de paroi. La tornadogenèse est très probablement à l'interface du courant ascendant et du courant descendant du flanc arrière , et nécessite un équilibre entre le flux sortant et le flux entrant.

Seuls les nuages ​​muraux qui tournent engendrent des tornades, et ils précèdent généralement la tornade entre cinq et trente minutes. Des nuages ​​muraux en rotation peuvent être une manifestation visuelle d'un mésocyclone de basse altitude. À moins d'une limite de basse altitude, la tornadogenèse est hautement improbable à moins qu'un courant descendant sur le flanc arrière ne se produise, ce qui est généralement visiblement mis en évidence par l'évaporation d'un nuage adjacent à un coin d'un mur de nuages. Une tornade se produit souvent comme cela se produit ou peu de temps après ; tout d'abord, un nuage en entonnoir plonge et dans presque tous les cas, au moment où il atteint la moitié de sa hauteur, un tourbillon de surface s'est déjà développé, ce qui signifie qu'une tornade est au sol avant que la condensation ne relie la circulation de surface à la tempête. Les tornades peuvent également se développer sans murs de nuages, sous les lignes de flanc et sur le bord d'attaque. Les observateurs surveillent toutes les zones d'une tempête, ainsi que la base et la surface des nuages .

Extrêmes

Une carte des chemins de tornade dans le Super Outbreak (3-4 avril 1974)

La tornade qui détient le plus de records de l'histoire était la tornade des trois États , qui a rugi dans certaines parties du Missouri , de l' Illinois et de l' Indiana le 18 mars 1925. Il s'agissait probablement d'une tornade F5, bien que les tornades n'aient été classées à aucune échelle à cette époque. Il détient des records pour la longueur du trajet le plus long (219 miles; 352 km), la durée la plus longue (environ 3,5 heures) et la vitesse d'avancement la plus rapide pour une tornade significative (73 mph; 117 km/h) n'importe où sur Terre. De plus, il s'agit de la tornade la plus meurtrière de l'histoire des États-Unis (695 morts). La tornade était également la tornade la plus coûteuse de l'histoire à l'époque (non corrigée de l'inflation), mais dans les années qui ont suivi, elle a été dépassée par plusieurs autres si les changements de population au fil du temps ne sont pas pris en compte. Lorsque les coûts sont normalisés pour la richesse et l'inflation, il se classe troisième aujourd'hui.

La tornade la plus meurtrière de l'histoire du monde a été la tornade Daultipur-Salturia au Bangladesh le 26 avril 1989, qui a tué environ 1 300 personnes. Le Bangladesh a connu au moins 19 tornades dans son histoire qui ont tué plus de 100 personnes, près de la moitié du total dans le reste du monde .

L' épidémie de tornade la plus étendue jamais enregistrée a été la super épidémie de 2011 , qui a engendré 360 tornades confirmées dans le sud-est des États-Unis, dont 216 en une seule période de 24 heures. Le précédent record était le Super Outbreak de 1974 qui a engendré 148 tornades.

Alors que la mesure directe des vitesses de vent de tornade les plus violentes est presque impossible, car les anémomètres conventionnels seraient détruits par les vents intenses et les débris volants, certaines tornades ont été balayées par des unités mobiles de radar Doppler , qui peuvent fournir une bonne estimation des vents de la tornade. La vitesse du vent la plus élevée jamais mesurée dans une tornade, qui est également la vitesse du vent la plus élevée jamais enregistrée sur la planète, est de 301 ± 20 mph (484 ± 32 km/h) dans la tornade F5 Bridge Creek-Moore, Oklahoma , qui a tué 36 personnes. La lecture a été prise à environ 100 pieds (30 m) au-dessus du sol.

Les tempêtes qui produisent des tornades peuvent présenter des courants ascendants intenses, dépassant parfois 150 mph (240 km/h). Les débris d'une tornade peuvent être projetés dans la tempête mère et transportés sur une très longue distance. Une tornade qui a touché Great Bend, Kansas , en novembre 1915, était un cas extrême, où une "pluie de débris" s'est produite à 80 miles (130 km) de la ville, un sac de farine a été trouvé à 110 miles (180 km) de distance, et un chèque annulé de la banque Great Bend a été trouvé dans un champ à l'extérieur de Palmyra, Nebraska , à 305 miles (491 km) au nord-est. Les trombes marines et les tornades ont été avancées pour expliquer les cas de pluie de poissons et d'autres animaux .

Sécurité

Dommages causés par la tornade de Birmingham en 2005 . Un exemple exceptionnellement fort d'un événement de tornade au Royaume-Uni , la tornade de Birmingham a fait 19 blessures, principalement dues à la chute d'arbres.

Bien que les tornades puissent frapper en un instant, il existe des précautions et des mesures préventives qui peuvent être prises pour augmenter les chances de survie. Des autorités telles que le Storm Prediction Center aux États-Unis conseillent d'avoir un plan prédéterminé si un avertissement de tornade est émis. Lorsqu'un avertissement est émis, se rendre dans un sous-sol ou dans une pièce intérieure du premier étage d'un bâtiment solide augmente considérablement les chances de survie. Dans les zones sujettes aux tornades, de nombreux bâtiments ont des caves d'orage souterraines , qui ont sauvé des milliers de vies.

Certains pays ont des agences météorologiques qui diffusent des prévisions de tornade et augmentent les niveaux d'alerte d'une éventuelle tornade (comme les veilles et avertissements de tornade aux États-Unis et au Canada). Les radios météo fournissent une alarme lorsqu'un avis de temps violent est émis pour la zone locale, principalement disponible uniquement aux États-Unis. À moins que la tornade ne soit loin et très visible, les météorologues conseillent aux conducteurs de garer leurs véhicules loin sur le côté de la route (afin de ne pas bloquer la circulation d'urgence) et de trouver un abri solide. S'il n'y a pas d'abri solide à proximité, s'enfoncer dans un fossé est la meilleure option suivante. Les viaducs routiers sont l'un des pires endroits pour s'abriter pendant les tornades, car l'espace restreint peut être soumis à une vitesse accrue du vent et à l'entonnoir de débris sous le viaduc.

Mythes et idées fausses

Le folklore identifie souvent un ciel vert avec des tornades, et bien que le phénomène puisse être associé à des conditions météorologiques extrêmes, il n'y a aucune preuve le liant spécifiquement aux tornades. On pense souvent que l'ouverture des fenêtres réduira les dommages causés par la tornade. Bien qu'il y ait une forte baisse de la pression atmosphérique à l' intérieur d'une forte tornade, il est peu probable que la différence de pression cause des dommages importants. L'ouverture des fenêtres peut au contraire augmenter la gravité des dégâts de la tornade. Une violente tornade peut détruire une maison, que ses fenêtres soient ouvertes ou fermées.

La tornade de Salt Lake City en 1999 a réfuté plusieurs idées fausses, y compris l'idée que les tornades ne peuvent pas se produire dans les villes.

Une autre idée fausse répandue est que les viaducs routiers offrent un abri adéquat contre les tornades. Cette croyance est en partie inspirée par une vidéo largement diffusée capturée lors de l' épidémie de tornade de 1991 près d' Andover, au Kansas , où une équipe de journalistes et plusieurs autres personnes se sont réfugiées sous un viaduc sur le Kansas Turnpike et ont chevauché en toute sécurité une tornade au passage. Cependant, un viaduc d'autoroute est un endroit dangereux pendant une tornade, et les sujets de la vidéo sont restés en sécurité en raison d'une combinaison improbable d'événements : la tempête en question était une tornade faible, la tornade n'a pas frappé directement le viaduc, et le viaduc lui-même était d'une conception unique. En raison de l' effet Venturi , les vents tornades sont accélérés dans l'espace confiné d'un viaduc. En effet, lors de l' épidémie de tornade de 1999 en Oklahoma le 3 mai 1999, trois viaducs routiers ont été directement touchés par des tornades, et à chacun des trois endroits, il y a eu un décès, ainsi que de nombreuses blessures mettant la vie en danger. À titre de comparaison, au cours de la même épidémie de tornade, plus de 2 000 maisons ont été complètement détruites et 7 000 autres endommagées, et pourtant, seules quelques dizaines de personnes sont mortes dans leurs maisons.

Une vieille croyance veut que le coin sud-ouest d'un sous-sol offre le plus de protection lors d'une tornade. L'endroit le plus sûr est le côté ou le coin d'une pièce souterraine en face de la direction d'approche de la tornade (généralement le coin nord-est), ou la pièce la plus centrale à l'étage le plus bas. S'abriter dans un sous-sol, sous un escalier ou sous un meuble solide comme un établi augmente encore les chances de survie.

Il y a des zones que les gens pensent être protégées des tornades, que ce soit dans une ville, près d'un grand fleuve, d'une colline ou d'une montagne, ou même protégées par des forces surnaturelles . Les tornades sont connues pour traverser des rivières importantes, gravir des montagnes, affecter des vallées et endommager plusieurs centres-villes . En règle générale, aucune zone n'est à l'abri des tornades, bien que certaines zones soient plus sensibles que d'autres.

Recherche en cours

Une unité Doppler on Wheels observant une tornade près de l' Attique, Kansas

La météorologie est une science relativement jeune et l'étude des tornades est encore plus récente. Bien que recherchée depuis environ 140 ans et intensivement depuis environ 60 ans, il existe encore des aspects des tornades qui restent un mystère. Les météorologues ont une assez bonne connaissance du développement des orages et des mésocyclones, et des conditions météorologiques propices à leur formation. Cependant, l'étape de la supercellule , ou d'autres processus de formation respectifs, à la tornadogenèse et à la prédiction des mésocyclones tornadiques vs non tornadiques n'est pas encore bien connue et fait l'objet de nombreuses recherches.

Sont également à l'étude le mésocyclone de bas niveau et l' étirement du tourbillon de bas niveau qui se resserre en tornade, en particulier, quels sont les processus et quelle est la relation entre l'environnement et l'orage convectif. Des tornades intenses ont été observées se formant simultanément avec un mésocyclone en altitude (plutôt que de succéder à la mésocyclogénèse) et quelques tornades intenses se sont produites sans mésocyclone de niveau intermédiaire.

En particulier, le rôle des courants descendants , en particulier le courant descendant de flanc arrière , et le rôle des limites baroclines , sont des domaines d'étude intenses.

Prédire de manière fiable l'intensité et la longévité des tornades reste un problème, tout comme les détails affectant les caractéristiques d'une tornade au cours de son cycle de vie et de la tornadolyse. D'autres domaines de recherche riches sont les tornades associées aux mésovortex dans les structures orageuses linéaires et dans les cyclones tropicaux.

Les météorologues ne connaissent toujours pas les mécanismes exacts par lesquels la plupart des tornades se forment, et des tornades occasionnelles frappent encore sans qu'un avertissement de tornade ne soit émis. L'analyse des observations incluant à la fois des instruments stationnaires et mobiles (de surface et aériens) in situ et de télédétection (passive et active) génère de nouvelles idées et affine les notions existantes. La modélisation numérique fournit également de nouvelles informations car les observations et les nouvelles découvertes sont intégrées dans notre compréhension physique, puis testées dans des simulations informatiques qui valident de nouvelles notions et produisent des découvertes théoriques entièrement nouvelles, dont beaucoup sont autrement inaccessibles. Il est important de noter que le développement de nouvelles technologies d'observation et l'installation de réseaux d'observation à résolution spatiale et temporelle plus fine ont contribué à une meilleure compréhension et à de meilleures prévisions.

Les programmes de recherche, y compris les projets de terrain tels que les projets VORTEX (Verification of the Origins of Rotation in Tornadoes Experiment), le déploiement de TOTO (TOtable Tornado Observatory), Doppler on Wheels (DOW) et des dizaines d'autres programmes, espèrent résoudre de nombreux questions qui affligent encore les météorologues. Les universités, les agences gouvernementales telles que le National Severe Storms Laboratory , les météorologues du secteur privé et le National Center for Atmospheric Research sont quelques-unes des organisations très actives dans la recherche ; avec diverses sources de financement, tant privées que publiques, une entité principale étant la National Science Foundation . Le rythme de la recherche est en partie limité par le nombre d'observations qui peuvent être effectuées ; des lacunes dans l'information sur le vent, la pression et la teneur en humidité dans l'ensemble de l'atmosphère locale ; et la puissance de calcul disponible pour la simulation.

Des tempêtes solaires similaires à des tornades ont été enregistrées, mais on ne sait pas à quel point elles sont étroitement liées à leurs homologues terrestres.

Galerie

Voir également

Les références

Lectures complémentaires

Liens externes