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Les cyclones sont des phénomènes météorologiques intenses qui puisent leur énergie dans la chaleur des océans. Les satellites altimétriques apportent une aide supplémentaire à la prévision de leur trajectoire et de leur intensité, en collectant des données de hauteur de mer, de vitesse du vent, et de hauteur de vague.

Voir la vidéo Prévision des cyclones : flash (9 Mo) ou mpeg (26 Mo)

Les cyclones sont des phénomènes météorologiques intenses qui puisent leur énergie dans la chaleur des océans. La liste principale des ingrédients pouvant conduire à un cyclone est connue mais la recette demande à chaque élément d'être savamment combiné dans des conditions parfaitement établies. Aujourd'hui on sait qu'une dépression atmosphérique au-dessus d'un réservoir d'eaux océaniques chaudes (supérieures à 26°C sur 60 mètres de profondeur) créent les conditions initiales. La température élevée des couches superficielles de l'océan permet une évaporation intense et des transferts d'humidité de l'océan vers l'atmosphère. Les différences de température et de pression entre la surface de l'océan et les hautes couches de l'atmosphère mettent en mouvement ces masses d'air, selon une direction verticale. L'air est donc brassé, cisaillé verticalement pour alimenter et gonfler la machine en vapeur d'eau. La recette ne saurait entièrement prendre si une dernière force n'entrait en jeu : à une distance suffisamment éloignée de l'équateur, la force de Coriolis (force engendrée par la rotation terrestre) finit de mélanger, d'incorporer un à un ces éléments selon un mouvement tourbillonnaire pour aboutir à cette forme typique : une masse nuageuse de cumulonimbus spiralés et agités sur 500 à 1 000 km de diamètre entourant une zone d'accalmie, l'oeil du cyclone.

Le monstre n'est pas rapide car il ne se déplace qu'à 20-30 km/h mais la vitesse des vents en périphérie est impressionnante. L'intensité d'un cyclone est déterminée par la force du vent. De « dépression tropicale » à « tempête tropicale », on ne dépasse pas des vents de 117 km/h. Pour des vents compris entre 118 km/h et dépassant parfois plus de 249 km/h on atteint le stade de cyclone tropical (ou d'ouragan, ou de typhon en fonction des bassins océaniques) selon des catégories définies dans l'échelle de Saffir-Simpson. Le typhon Nargis qui vient de toucher très sévèrement la Birmanie est un cyclone de catégorie 4 avec des vents de 210 km/h. Outre le vent, les pluies qui l'ont accompagné ont provoqué des pertes humaines et des dégâts considérables.

Face aux effets dévastateurs dus au vent, mais aussi dus aux pluies ou aux vagues, il est important de détecter la formation de tels phénomènes, de prévoir leur trajectoire et leur intensité. Les capteurs météorologiques embarqués et les images radars ou satellites ont révolutionné le suivi cyclonique en permettant de mieux les localiser, d'estimer leur dimension, d'observer le détail de leur structure ou de mesurer la quantité de pluies. Plus récemment, les satellites altimétriques apportent une aide supplémentaire à la prévision de leur trajectoire et de leur intensité, en collectant des données de hauteur de mer, de vitesse du vent, et de hauteur de vague.

Les mesures de hauteur significative des vagues (SWH), déduites de la forme de l'écho radar de l'altimètre, sont assimilées en temps quasi-réel dans les modèles de prévisions d'état de mer pour améliorer sensiblement leurs performances. Aux côtés de bouées in situ, des satellites altimétriques ont relevé des hauteurs de vagues de plus de 15 m dans le Golfe de Gascogne lors de la tempête du 9 décembre 2007.

L'altimétrie, en mesurant directement la hauteur de la surface de la mer, identifie des bosses aux endroits où la couche superficielle de l'océan se dilate sous l'effet de températures plus élevées. L'altimétrie est donc capable de révéler ces zones chaudes dont le potentiel de chaleur cyclonique est d'autant plus élevé que le réservoir d'eau chaude sous-jacente est conséquent : plus le contenu thermique de la colonne d'eau (et pas uniquement la température de surface de la mer) est important, plus le cyclone est susceptible de s'intensifier à son passage. C'est ce qui a été constaté lors du passage de l'ouragan Katrina, en août 2005, dans le Golfe du Mexique. Le cyclone s'est renforcé pour atteindre la catégorie 5, en venant se nourrir des eaux chaudes du tourbillon anticyclonique, dérivé du courant du Yucatan.

Le lancement du satellite Jason-2 en juin 2008 permettra de poursuivre ces travaux pour détecter les zones d'intensification des cyclones et pour comprendre le rôle prépondérant de la couche superficielle de l'océan.

Plus d'information :

• Applications : <link internal-link>Cyclones, Tempête du 9 décembre 2007: <link internal-link>Avis de forte houle sur les côtes bretonnes.
• Newsletter n°9, 2003 : <link http: www.aviso.oceanobs.com fileadmin documents kiosque newsletter news09 goni_fr.pdf _self download>Utiliser l'altimétrie pour identifier les régions d'intensification des cyclones, Goni et al. pdf (1.3 Mo).
• Kiosque : <link http: www.aviso.oceanobs.com fr kiosque liens external-link-new-window>liste de liens sur le sujet des cyclones
• Poster : <link fileadmin documents ostst lefevrejm.pdf download>Operational assimilation of altimeter wind/wave data, JM. Lefèvre, SWT 2004 (pdf)
• Sites externes :
  
  • Mercator, <link http: www.mercator-ocean.fr html produits buoc buoc_n12 buoc_n12_fr.html external-link-new-window>Impact de l'océan sur l'intensification du cyclone Katrina
  • Nasa, <link http: www.nasa.gov vision earth environment hurricane_recipe.html external-link-new-window>Recipe for a hurricane (en anglais)
  • Nasa, Earth Observatory, <link http: earthobservatory.nasa.gov naturalhazards external-link-new-window>Cyclone Nargis (en anglais)
  • Noaa/AOML Altimetry Products, <link http: www.aoml.noaa.gov cgi-bin trinanes external-link-new-window>plusieurs paramètres cartographiés le 1^er mai 2008, lors du cyclone Nargis dans l'océan Indien (anomalies de hauteur de mer, température de surface de la mer, profondeur de l'isotherme 26°C, potentiel de chaleur cyclonique) (en anglais).