1. Qu’est-ce qu’une onde de tempête?

Une onde de tempête est un rehaussement du niveau de l’océan supérieur à celui qui est attendu des marées astronomiques et qui est causé par une tempête. Une réduction de la pression atmosphérique d’un millibar fait augmenter le niveau de l’eau d’environ 1 cm (effet barométrique inverse) tandis que la friction causée par le vent sur la surface de la mer pousse l’eau vers la côte. Cette force horizontale est mesurée par unité de surface. Elle est fonction de la vitesse du vent et de la densité de l’air.

La force et la direction du vent jouent un grand rôle dans l’élévation de la surface de la mer, car les vents qui soufflent en direction de la côte produisent une augmentation du niveau de la mer très supérieure aux vents de terre. En outre, les effets produits par le vent augmentent en proportion inverse de la profondeur de l’eau. Au Bangladesh, par exemple, la faible profondeur des fonds littoraux a amplifié les ondes de tempête. Celles-ci sont la cause principale de l’érosion côtière et de la mort par noyade lors des inondations.

Les ondes de tempête sont soumises à un certain nombre de variables, dont le vent, la configuration du littoral, la profondeur des fonds littoraux ainsi que l’ampleur et la structure de la tempête. Les pays doivent impérativement évaluer ces paramètres, en particulier pour les côtes qui sont vulnérables à une onde de tempête.

Ampleur et structure d’une tempête
Les orages tropicaux, associés à des vents qui soufflent autour d’un « œil » de basse pression égale ou supérieure à 120 kilomètres par heure, déclenchent souvent, lorsqu’ils gagnent le littoral, des inondations dues à des ondes de tempête. Ces tempêtes sont désignées par des noms différents là où elles se produisent. Ainsi, un violent cyclone tropical (qui est le terme générique décrivant un système de basse pression d’échelle synoptique, non frontal, qui prend naissance au-dessus des eaux tropicales ou sous-tropicales et présente une convection organisée (par exemple, une activité orageuse) et une circulation cyclonique caractérisée du vent de surface (**)) peut aussi être appelé ouragan ou typhon.
(** Holland, G.J. (1993): « Ready Reckoner », chapter 9, Global Guide to Tropical Cyclone Forecasting, WMO/TC-No. 560, Report No. TCP-31, World Meteorological Organization; Geneva, Switzerland).

  • « cyclone tropical » (sud-ouest de l’Océan indien);
  • « fort cyclone tropical » (Pacifique sud-ouest à l’ouest du 160E, sud-ouest de l’Océan indien à l’est du 90E) ;
  • « ouragan » (Atlantique nord, Pacifique nord-est à l’est de la ligne de changement de date, Pacifique sud à l’est du 160E) ;
  • « typhon » (Pacifique nord-ouest à l’ouest de la ligne de changement de date) ;
  • « forte tempête tropicale » (nord de l’océan Indien)

(source: Laboratoire océanographique et météorologique atlantique (AOML) / Administration nationale chargée de l’étude de l’atmosphère et des océans (NOAA) – http://www.aoml.noaa.gov/hrd/tcfaq/A1.html)

La très grande différence de pression qui existe entre les couches extérieures et l’œil de la tempête de ces systèmes de basse pression produit des vents violents qui tournent autour et se dirigent vers le centre de la tempête. Dans l’hémisphère nord, les vents qui circulent autour d’un ouragan tournent dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Dans l’hémisphère sud, ils tournent en sens contraire. C’est le résultat de l’effet Coriolis (qui est une conséquence de la rotation de la Terre).

Au centre de l’ouragan, on peut trouver une zone circulaire de vents calmes et de vents cléments (allant de 5 à 50 kilomètres de diamètre, selon la taille de l’ouragan). L’œil de la tempête est ceinturé par un « mur de l’œil » entouré de vents violents en forme de spirales et de pluies torrentielles. Sur les bords de l’ouragan, les vitesses des vents sont plus modérées.

When the atmospheric pressure in an offshore area is lower than its surroundings it produces an area under the influence of a low pressure weather system.

The low pressure cells + strong winds + atmospheric lift result in cyclonic storms.

Tropical or ‘equatorial cyclones’ are so named due to their origin being largely in the Tropics.

Formation is characteristically in moist (maritime) and warm (tropical) air masses. The process of rising moist (maritime) air produces heat that gives rise to condensation of the water vapour in the moist air. This in turn generates tropical cyclones. Such storms are characterized by thunderstorms that produce strong winds and flooding.

(source: http://www.weatherquesting.com/hurricane-spin.htm)

A hurricane is a system of violent thunderstorms with high winds circulating about a central low-pressure area, called the eye. Air pressure flows from higher pressure towards lower pressure, although not in a straight line because the Earth’s surface spins at different speeds (faster at the equator, slower near the poles); instead, it spirals inwards (see Figure 1).

Figure 1: Counter-clockwise spin of a Hurricane (source: NOAA, USA).

In the Northern Hemisphere for example, higher-pressure areas from the north, west, east and south will move towards a low pressure centre (L in the above diagram).

The air to the north moves eastward slower than the low-pressure area while the air to the south moves faster than L. The different speeds cause the air to circulate counter-clockwise about the low.

Tropical cyclones are also associated with the generation of Tornadoes which are powerful, rotating funnels of air.

Tornadoes are linked:

  • at their top, to clouds involved in thunderstorms and other intense weather (typically tall, dense clouds that are the result of atmospheric instability).
  • at their base with the earth’s surface where they are often encircled by debris.