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Les tornades

Introduction

Les tornades sont des tourbillons d'air violents qui deviennent souvent visibles sous la forme d'un entonnoir s'étirant de la base d'un nuage jusqu'au sol. Le mot tornade vient de 2 termes espagnols: « tronada » qui signifie orage et « tornar » qui signifie tourner. Cette perturbation atmosphérique tourbillonnante, de petite dimension mais aux effets destructeurs, crée des vents qui peuvent atteindre des vitesses allant jusqu'à 500 km/h et qui voyagent du sud-ouest vers le nord-est. Elles sont le résultat de la rencontre d'une masse d'air chaud instable et d'une masse d'air froid. Les tornades sont le plus souvent observées dans le centre des États-Unis.

Elles sont le résultat de la rencontre d'une masse d'air chaud instable et d'une masse d'air froid. Les tornades sont le plus souvent observées dans le centre des États-Unis.

Cependant, on n'en trouve pas sous les tropiques et au nord du 60e parallèle.

Conditions qui favorisent la formation des tornades

Les tornades proviennent quelquefois d'orages isolés, mais le plus fréquemment, elles résultent d'orages supercellulaires associés à des fronts froids ou des lignes de grains.

Cependant, pour qu'une tornade se développe, il faut que l'air soit excessivement instable. Cela est rendu possible par :

  - le réchauffement de l'air près de la surface grâce à l'action du rayonnement solaire et par un apport d'air chaud et humide

  - le refroidissement de l'air en altitude provoqué par un apport d'air.

Autrement dit, il est nécessaire qu'une couche d'air relativement froid surmonte une couche d'air relativement chaud et humide. Dans ces conditions, il suffit d'une poussée vers le haut pour que se développent de violents orages qui peuvent dégénérer en tornades

Les orages les plus violents attirent l'air vers la base de leur nuage avec une grande force. Si l'arrivée d'air a un mouvement rotatif initial, il y aura souvent formation d'un tourbillon extrêmement concentré, se dirigeant de la surface vers l'intérieur du nuage.

La vitesse du vent à l'intérieur d'un tel tourbillon peut excéder 375 km/h. En conséquence, la pression à l'intérieur du tourbillon est très basse. Les vents violents ramassent poussières et débris, et, sous l'effet de cette basse pression, un nuage en forme d'entonnoir se crée, de la base du cumulonimbus jusqu'au sol.

Comment se forment les tornades ?

La figure montre les courants internes et externes d'une cellule orageuse comportant une tornade. Dans cette figure, le point 1 indique l'endroit où l'air chaud et humide s'élève graduellement.

En 2, le courant ascendant qui se crée est renforcé par l'air provenant du secteur Sud. S'il est assez fort, il atteint les couches les plus froides de l'atmosphère, où la vapeur qu'il contient, en 3, se condense et crée cette nuée qu'on appelle cumulonimbus. En montant, l'air chaud entrecoupe des vents de direction et de vitesse différentes et provoque un mouvement de spirale, en 4. Comme la forme du tourbillon se rétrécit graduellement en altitude, il crée une augmentation de la vitesse de rotation, et résulte en un effet de vrille semblable à celui des patineurs.

Le cumulonimbus atteint une telle ampleur, que les vents en altitude sont systématiquement déviés vers le haut, la base et les côtés, en 5. Il arrive que le mouvement de rotation provoque derrière lui une autre giration, en 6 : celle des courants descendants, cette fois.

Finalement, en 7, la formation de la tornade a lieu quand, dans une petite zone du cyclone qui se situe près du sol, les vents convergent de plus en plus. Ce qui se produit ensuite, c'est le resserrement du cyclone qui s'étire vers le sol, c'est-à-dire une grande force à la base du tuba provoquée par la rotation de l'air qui crée une forte succion. Cette dernière forme au niveau du sol un buisson qui ressemble à un entonnoir renversé, lequel agit comme un aspirateur géant qui absorbe tout sur son passage.

La tornade va se déplacer horizontalement avec la formation orageuse qui lui a donné naissance à une vitesse moyenne de 55 km/h, bien que certaines tornades aient atteint 105 km/h. Elle peut faire entre une 10m et 1km de large, et effectuer un parcours destructeur de quelques mètres à plusieurs centaines de kilomètres. La vitesse des vents à l'intérieur de la tornade est difficile à mesurer car les instruments de mesure sont généralement détruits ! Mais les vents au sommet sont estimés à 500 km/h, tandis que les courants aériens ascendants atteindraient 300 km/h. La durée de vie d'une tornade varie de quelques minutes à plusieurs heures. Après que la tornade a atteint son intensité maximale, l'entonnoir rétrécit et s'incline à l'horizontale, prend la forme d'une corde puis se déforme, et finit par mourir.

Dans l'hémisphère Nord, le sens de la rotation cyclonique correspond au sens inverse des aiguilles d'une montre.

Si cet entonnoir touche la surface d'un plan d'eau, on nommera celui-ci trombe marine.

L'échelle de Fujita

Un chercheur japonais a établi une classification dans le but de mesurer l'intensité des tornades. L'échelle de Fujita comporte six degrés, allant de F0 à F5 selon la vitesse approximative des vents et les dommages causés par les tornades.

La raison pour laquelle les tornades sont classifiées ainsi selon les dommages est qu'aucun instrument de mesure (anémomètres et baromètres) ne résiste à la force des vents d'une tornade.