2017_Atlantic_hurricane_season_summary_map (auteur Cyclonebiskit)2017_Atlantic_hurricane_season_summary_map (auteur Cyclonebiskit)

Il est beaucoup trop tôt pour faire un bilan de la saison cyclonique en Atlantique Nord, qui s'achèvera officiellement le 30 novembre 2017.

On peut cependant  dire quelques mots d'un mois de septembre catastrophique où plusieurs records ont été battus :

Irma :

Formée à partir d’une onde tropicale issue des côtes africaines le 29 août, comme la plupart des cyclones de la zone et à peine une semaine après Harvey, Irma a suivi très classiquement la route des alizés, le long de la bordure équatoriale de l’anticyclone subtropical. Rapidement classée ouragan capverdien de catégorie 3, elle passe le 5 septembre en catégorie 5 (la plus haute) et devient avec des vents qui atteindront plus de 300 km/h le deuxième ouragan le plus puissant jamais enregistré en Atlantique Nord (le premier étant Allen en 1980, 305 km/h). Sa superficie est alors estimée à 335.000 km2 (presque la France métropolitaine). Au plus fort de la dépression il soulève des vagues de 6 à 8 mètres de haut. Le 6 septembre il va frapper dans la nuit Barbuda (90 % des infrastructures de l’île détruites), les îles Saint-BarthélemySaint-MartinSaint-Christophe-et-NiévèsAnguilla et les Îles Vierges britanniques, qu'il dévaste10. Sa lenteur le rend particulièrement dévastateur. Il frappe ensuite Porto Rico, la République dominicaine et Haïti puis atteint la Floride et Miami aux alentours du 10 septembre. En Floride, le gouverneur Rick Scottordonne l'évacuation obligatoire des touristes et des 80 000 résidents des Florida Keys11, qui seront dévastées par l’ouragan. Le Premier ministre des BahamasHubert Minnis, décide de l'évacuation de six îles du Sud de vers Nassau, ce qui constitue la plus grande opération de ce type dans l'histoire du pays13.

Le 7 septembre, Irma, toujours en catégorie 5 passe sur les îles Turks-et-Caïcos puis remonte l'ensemble des îles des Bahamas. Les autorités du comté de Miami-Dade — le plus peuplé de la Floride — font évacuer 650 000 personnes vivant dans les zones côtières ou inondables avant l'arrivée du cyclone14, le gouverneur de la Géorgie ordonne l'évacuation de 500 000 personnes situées en zone à risque.

Après 72 heures en continu en catégorie 5 — un record absolu — Irma repasse en catégorie 4 (avec des vents à 240 km/h).

Le 8 septembre au matin, Irma passe sur le Sud-Est des îles BahamasCuba fait évacuer plus de 50 000 touristes du nord du pays. Ce seront finalement un million de personnes qui seront déplacées lorsque Irma longera les côtes de l’île. En Floride le gouverneur fait passer à un million les personnes évacuées par précaution, dont le personnel de la résidence secondaire de Donald Trump. Le 9 septembre Irma revient en catégorie 5, avec une énergie qui le rend comparable à Katrina qui avait détruit la Nouvelle-Orléans en 2005. Dans la nuit du 8 au 9 la partie centrale nord de la côte cubaine est touchée par des vents de 260 km/h durant plusieurs heures (l’ouragan longe la côte à 20 km/h) et Cuba est sous des trombes d’eau, pendant qu’on fait passer à 6 millions le nombre des personnes déplacées en Floride en prévision de la catastrophe. Par précaution, les deux centrales nucléaires de l’Etat sont arrêtées. Irma arrivera finalement en Floride le 10 septembre, avec des vents tombés à 215 km/h (catégorie 4), et épargnera le cœur de l’Etat pour finir dans le sud de la Georgie (vents de 85 km/h) puis en Alabama les 11 et 12 septembre.

Avec plus de 100 milliards de dollars de dégâts, au moins 72 morts directs et presque une moitié de victimes non-assurées, Irma est un des ouragans les plus puissants enregistrés en Atlantique Nord, et le premier à être resté aussi longtemps en catégorie 5. Saint-Martin et dans une moindre mesure Saint-Barthélémy qui ont été dans l’œil du cyclone durant plusieurs heures du fait de la lenteur de celui-ci ont été durement touchées par les vents à plus de 300 km/h (rafales à 360 km/h) qui ont ravagé 85 % des maisons de Saint-Martin et entraîné les arrêts des centrales thermiques alimentant les installations hospitalières d’une part, l’usine de désalinisation d’autre part (plus d’eau potable). 12 réserves d’eau sur 15 sont détruites, et l’aéroport de Saint-Barthélémy inondé par des vagues de dix mètres de haut. 95 % de l’île de Saint-Martin est détruite. Phénomène aggravant, les pillages. Malgré la présence des forces de l’ordre françaises, on a compté jusqu’à 20 pillages dans le premier jour suivant le passage de l’ouragan, ce chiffre ramené à 3 dans les jours suivants (télévisions, etc.).

La plupart des maisons de l’île d’Anguilla sont touchées, de même qu’aux Iles Vierges US. En Haïti, les inondations font craindre une reprise du choléra, présent dans l’île depuis 2010, et la perte des cultures risque de créer des famines. L’île basse de Salt Cay (Turks-et-Caïcos) a été complètement submergée. Aux Bahamas, 70 % des habitations de l’île d’Inagua sont détruites

José :

Formé le 5 septembre dans la traîne d’Irma à partir d’une onde tropicale à l’est des Petites Antilles, José devient rapidement le lendemain un ouragan de catégorie 1. Le 7 septembre il passe en catégorie 3 avec des vents de 195 km/h puis le 8 il arrive en catégorie 4 avec des vents enregistrés à 240 km/h. Le 9 septembre, après avoir heureusement modifié sa route initiale il se contente de frôler le nord des Petites Antilles (Antigua et Barbuda, Saint-Martin, Anguilla), qui après avoir été dévastées la semaine précédente par Irma subissent encore des rafales jusqu’à 80 km/h (enregistrées par Météo-France à Saint Martin et Saint-Barthélémy, dans un pays déjà rongé par la fracture sociale).

Si les dégâts ont été moindres que prévus du fait de la déviation de José de sa route, les coûts ne sont pas nuls : par mesure de précaution la population de Barbuda (où Irma venait de détruire 90 % des infrastructures et où près de deux personnes sur trois étaient désormais sans-abri) ont été déplacée sur Antigua, l’aéroport de Nassau a été fermé, et les îles les plus exposées des Bahamas ont été évacuées.

Maria

Le 13 septembre, le NHC repéra une zone orageuse bien au sud-est des îles du Cap-Vert avec un faible potentiel de développement en cyclone tropical. Le système dériva vers l'ouest sans trop de changement mais entra finalement dans une zone favorable au développement le 16 septembre pour devenir la dépression tropicale Quinze à 18 h UTC et la tempête tropicale Maria à 21 h UTC à 1 000 km à l'est-sud-est des Petites Antilles1.

Le dimanche 17 septembre à 14h, on prévoyait son évolution en ouragan de catégorie 1, et que cet ouragan frapperait les Antilles le mardi 19.

Elle est devenue effectivement un ouragan de catégorie 1 le 17 septembre. C’est le quinzième système de ce type depuis le début de la présente saison cyclonique dans l’Atlantique nord. Rappelons que l’appellation « tempête tropicale » démarre à des vents de 63 km/h, et celle d’« ouragan de catégorie 1 » à des vents de 118 km/h. On compte chaque année dans le monde environ 90 tempêtes tropicales, dont la moitié environ finissent en cyclones tropicaux. Parmi ces cyclones tropicaux, seule une petite quinzaine finissent par « atterrir » (« landfall » en anglais) en causant des dommages.

Reclassée Tempête tropicale le 18 lors de son passage sur la Martinique, au contact des eaux chaudes des Antilles Maria est passée en quelques heures dans la nuit du 18 au 19 septembre à un ouragan de catégorie 5, et se dirigeait le 19 septembre à 13h (heure française) sur la Guadeloupe. Robert Vautard (CNRS, Laboratoire des sciences du Climat et de l’environnement) interrogé sur le lien entre réchauffement climatique et violence des épisodes, estimait alors que le nombre des tempêtes tropicales ne devrait pas augmenter, mais que l’intensité des épisodes climatiques devrait s’accroître : les précipitations devraient augmenter de 20 % d’ici la fin du siècle (source A2, JT de 15h 19/09/17).

Comme pour confirmer ces dires, le 20 au matin Maria est passée sur Porto-Rico, dévastant l’île et provoquant un déluge de pluie : 36 cm d’eau tombés en une heure, battant ainsi un record mondial qui tenait depuis 1947. Donald Trump a estimé après le passage de Maria que « Porto-Rico est anéantie ».

De son côté la Dominique a été dévastée (25 morts) et son Premier Ministre a appelé à l’aide. Maria était ce vendredi soir à 18h au large des îles Turks et Caïques, et devrait passer ce samedi 23 septembre au large des Bahamas. Le cyclone devrait ensuite remonter vers le nord pour arriver à proximité des côtes de la Caroline du Nord le mercredi 27 sans la soirée et y faire une pause assez longue, du côté du Cap Hatteras et des Outer banks, là où le Gulf Stream et le courant de Virginie se rejoignent, avec sans doute des pluies très importantes sur la pointe est de la Caroline du Nord. Le jeudi en milieu de journée, Maria devrait reprendre son envol pour remonter à toute allure au NE le long des côtes américaines, et passer sur Saint-Pierre et Miquelon avant de traverser l’Atlantique et survoler le 2 octobre l’Irlande sous la forme d’une jolie tempête (962 hPa près du centre dépressionnaire), créant des vents de plus de 50 nœuds le 2 octobre au sud de l’Irlande, et de 40 nœuds sur la pointe du Finistère (source : fichiers grib NOAA).

Maria le vendredi 22 septembre 2017 à 18hSituation le vendredi 22 septembre à 18h. Maria est en bas de la carte.

Situation prévue le mercredi 27 septembre 2017 à 18hSituation prévue le mercredi 27 septembre 2017 à 18h. Cette situation pourrait rester stationnaire jusqu'au lendemain midi.

Situation de Maria prévue le lundi 2 octobre 2017Prévision pour le mercredi 27 septembre à 18h.

Cyclogenèse et ondes tropicales

Reprenons la carte de surface du précédent article (issue de la NOAA et de wikipedia que je remercie au passage pour tout le savoir mis à la disposition des internautes). On y voit en marron quatre ondes tropicales typiques, marquant des creux barométriques qui sur leur passage repoussent vers le nord l’isobare 1016 hPa. Ces ondes orientées nord-sud se déplacent en général d'est en ouest dans le flux d'alizé de la basse troposphère au-dessus de l'océan Atlantique, en glissant sur le flanc équatorial d'un anticyclone subtropical. Elles apparaissent le plus souvent en avril/mai et se maintiennent jusqu'en octobre/novembre. Les ondes ont généralement une période de 3 ou 4 jours et une longueur d'onde de 2 000 à 2 500 km (Burpee 1974).

Tropical_surface_analysis (Tropical Prediction Center NOAA)Carte de surface. La Zone de convergence intertropicale (ZCIT ou équateur météorologique) est en rouge. Les ondes tropicales (Tropical waves) passent plus au nord, en restant au sud de l'anticyclone marqué H (auteur : NOAA)

Il faut garder à l'esprit qu'il serait plus juste de considérer les « ondes » comme des dépressions convectives actives le long d'un train d'ondes étendu. En moyenne, environ 60 ondes sont générées sur l'Afrique du Nord chaque année, mais il semble qu'il n'y ait pas de relation directe entre leur nombre et l'intensité de l'activité cyclonique annuelle dans le bassin Atlantique. Alors qu'environ 60% seulement des tempêtes tropicales de l'Atlantique et des faibles ouragans (catégories 1 et 2 sur l'échelle de Saffir-Simpson) proviennent des ondes d'est, elles sont à l'origine de près de 85% des ouragans intenses (ou majeurs) (Landsea 1993).

On suppose toutefois que la plupart des cyclones tropicaux du Pacifique Est ont une origine africaine (Avila and Pasch 1995). Les tracés des cyclones de l'Atlantique Nord depuis le début de la saison cyclonique officielle (1er juin 2017, cf carte supra) semblent conforter cette hypothèse. On ignore actuellement tout des mécanismes d'évolution de ces ondes au fil des ans, tant en intensité qu'en position, et dans quelle mesure elles sont liées à l'activité cyclonique dans l'Atlantique (et le Pacifique Est) (Chris Landsea translated in French by Pierre_cb, source wikipedia).

L’examen du cyclone Isabel, le plus fort de la saison 2003 – fort au point de creuser un nouveau chenal à travers les sables de l’île Hatteras au large de la Caroline du Nord – montre qu’il a pris naissance dans une onde issue des plateaux d’Ethiopie, et qu’il est arrivé déjà bien organisé dans la partie est de l’Atlantique, avant de gagner en intensité au cours de sa traversée vers l’ouest. Certains pensent que l’étude des systèmes orageux africains pourrait aboutir à une meilleure compréhension de l’activité cyclonique dans l’Atlantique Nord.

Notons enfin que les années « El Nino », le jet-stream subtropical (courant d’air très rapide séparant deux masses d’air à hauteur de la tropopause) descend plus au sud. Circulant d’ouest en est, dans le sens opposé à celui des ondes tropicales, il a un effet de cisaillement néfaste à la formation des cyclones (cf article précédent). Les années El Nino sont donc généralement des années à faible activité cyclonique dans l’Atlantique Nord (2002 par exemple).

Pour la première fois, le National Hurricane Center américain a commencé à émettre cette année des avis et avertissements pour des « cyclones tropicaux potentiels », des perturbations qui n'ont pas encore atteint le stade de dépressions tropicales mais qui ont une probabilité élevée de le devenir et qui peuvent causer des effets importants aux terres dans les 48 heures suivantes. Les avis pour ces tempêtes potentielles ont le même contenu que les avis normaux mais incluent la probabilité de développement. 

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Cyclogenesis and tropical waves

Let's take the surface map of the previous article (from the NOAA and wikipedia that I thank for the passage for all the knowledge made available to Internet users). There are seen in brown four typical tropical waves, marking barometric troughs which on their way push the isobar 1016 hPa north. These north-south oriented waves generally travel from east to west in the low-troposphere trade winds over the Atlantic Ocean, sliding along the equatorial flank of a subtropical high. They appear most often in April / May and continue until October / November. The waves generally have a period of 3 or 4 days and a wavelength of 2,000 to 2,500 km (Burpee 1974).

Tropical_surface_analysis (Tropical Prediction Center NOAA) Surface map. The Intertropical Convergence Zone (ITCZ or weather equator) is in red. The tropical waves (Tropical waves) pass further north, remaining south of the anticyclone marked H (author: NOAA)

It should be borne in mind that it would be more accurate to consider "waves" as active convective depressions along an extended wave train. On average, about 60 waves are generated on North Africa each year, but there seems to be no direct relationship between their numbers and the intensity of annual cyclonic activity in the Atlantic basin. While only about 60% of tropical Atlantic storms and weak hurricanes (categories 1 and 2 on the Saffir-Simpson scale) originate from the east waves, they account for almost 85% of intense (or major) hurricanes (Landsea 1993).

It is assumed, however, that most tropical cyclones in the eastern Pacific have an African origin (Avila and Pasch 1995). The cyclone patterns of the North Atlantic since the beginning of the official cyclone season (1 June 2017, see map above) seem to support this hypothesis. The mechanisms of evolution of these waves over the years, both in intensity and position, and to what extent they are related to cyclonic activity in the Atlantic (and the eastern Pacific) (Chris Landsea translated in French by Pierre_cb, source wikipedia).

Examination of cyclone Isabel, the strongest of the 2003 season - at the point of digging a new channel through the sands of Hatteras Island off North Carolina - shows that it originated in a wave from the plateaus of Ethiopia, and that it arrived already well organized in the eastern part of the Atlantic, before gaining in intensity during its crossing towards the west. Some believe that the study of African storm systems could lead to a better understanding of cyclonic activity in the North Atlantic.

It should also be noted that the "El Nino" years, the sub-tropical jet-stream (very fast air flow separating two masses of air at the height of the tropopause) goes further south. Circulating from west to east, in the opposite direction to that of tropical waves, it has a shearing effect detrimental to the formation of cyclones (cf. previous article). The El Nino years are therefore generally years with low cyclonic activity in the North Atlantic (2002 for example).

For the first time, the US National Hurricane Center began issuing notices and warnings for "potential tropical cyclones" this year, disturbances that have not yet reached at least the stage of tropical depressions but have a high probability and may cause significant effects to land within 48 hours. Opinions for these potential storms have the same content as normal notices but include the likelihood of development.