dimanche 12 août 2018

L'Europe à portée de tir des cyclones tropicaux?

La saison des cyclones, bien qu'assez faible cette année, bat actuellement son plein dans l'Atlantique, de manière assez classique en cette période qui va de août à octobre, et comme chez Info Meteo, on trouve le sujet passionnant, on aime bien écrire (et réécrire) dessus, surtout quand la chose tente une approche de notre continent. Il n'est en effet pas rare que nous récupérions les restes de ces systèmes tropicaux, qui peuvent alors nous donner des coups de vent, des orages, des pluies diluviennes... voire du beau temps quand ils passent à l'ouest de l'Europe. L'année passée, nous vous avions proposé un article sur l'influence des cyclones tropicaux sur notre météo européenne. Nous avions présenté plusieurs exemples de ces systèmes dégénérés mais qui ont encore assez de force pour provoquer du grabuge dans nos parages.

Le plus spectaculaire d'entre eux reste le cyclone Ophelia à la mi-octobre de l'an passé. Venu des Açores, il était demeuré un ouragan pleinement tropical jusqu'à environ 600 km à l'ouest-sud-ouest de la Bretagne, ce qui constituait apparemment une première. En perdant ses caractéristiques tropicales, il s'était transformé en une puissante tempête analogue à celles que l'océan Atlantique voit se produire par dizaines en hiver. Des rafales proches de 200 km/h avaient ainsi été observées sur les côtes sud de l'Irlande.

Ophelia, en catégorie 2, si proche du Portugal. L'image avait fait sensation dans le monde de la météo au matin du dimanche 15 octobre (source: Sat24).

Ophelia envoyait ainsi un message fort au monde de la météo européenne: les côtes du Vieux Continent seraient-elles désormais à portée de tir d'un "vrai" cyclone tropical? En effet, il ne faut pas oublier que si le système n'avait pas autant infléchi sa trajectoire vers le nord, le Portugal ou l'Espagne aurait sans doute eu l'honneur d'accueillir le premier ouragan tropical européen de l'histoire de la météo moderne.

Si les eaux anormalement chaudes près des Açores sont bien pour bonne partie une conséquence du réchauffement climatique, Ophelia a aussi profité de conditions atmosphériques très particulières. Pour autant, dans le contexte d'une terre qui se réchauffe, il n'est pas anodin d'émettre l'hypothèse que les conditions nécessaires à la formation des cyclones tropicaux se font de plus en plus présentes dans le nord-est de l'Atlantique. Nous y reviendrons.

Plus de cyclones qu'avant dans nos parages?

Avant de commencer, il est important de dire un mot sur la qualité des données, en d'autres termes de l'analyse qui a été faite des cyclones en temps réel. Ces données sont actuellement en cours de réanalyse (nous avions parlé de ce travail de bénédictin dans l'article sur Ophelia), et aux dernières nouvelles, le National Hurricane Center américain était arrivé dans les années soixante. Les données antérieures sont donc fiables, mais ce n'est pas toujours le cas pour celles des trente années suivantes. Or, il est arrivé régulièrement, lors des réanalyses, de constater que la vie "tropicale" des cyclones a parfois été surestimée, ce qui aboutit à des réductions de trajectoire. C'est ainsi le cas de l'ouragan Debbie de 1961 dont on a longtemps cru qu'il était resté tropical jusque dans les parages de l'Irlande. La réanalyse a montré qu'il n'était plus tropical depuis les environs des Açores.
 
Ceci nous amène à nous interroger sur les systèmes des décennies soixante, septante et quatre-vingt qui n'ont pas encore été réanalysés. Nous avons donc été revisionner les conditions atmosphériques qui existaient dans les parages de certains cylones non-réanalysés et passés à l'est des Acores (réanalyses NCEP et ERA), et à plusieurs reprises nous avons constaté que ces conditions remettaient en cause leur statut tropical. C'est notamment le cas de l'ouragan Fran de 1973 dont la trajectoire définie comme tropicale l'amène près de la France. Or, depuis les Açores, le système est en contact avec le Jet-stream et une zone frontale, ce qui semble incompatible avec l'environnement d'un cyclone tropical. D'autres questions se posent ainsi pour Carol en 1965, Faith en 1966, Chloe en 1967... Néanmoins, il est impossible de trancher avec certitude sur le statut exact de ces systèmes tant que la réanalyse n'aura pas été effectuée.

 L'ouragan Vince le 9 octobre 2005. L'ile de Madère est visible dans la partie basse-droite de l'image (source: EMS).

Nous avons repéré tous les cyclones passés à l'est du méridien de Madère sur la dernière centaine d'années. Et même en tenant compte des systèmes non réanalysés, nous constatons qu'une bonne partie des cyclones tropicaux passés à l'est de ce méridien datent des vingt dernières années:
  • Vince, en 2005. Même s'il s'affaiblissait en dépression tropicale (faible système), c'est bien doté de toutes ses caractéristiques tropicales que le système a atteint le sud de l'Espagne. C'est donc le premier et à ce jour le seul système tropical à avoir atteint l'Europe depuis la naissance de la météorologie moderne. Ce cyclone est par ailleurs le seul à s'être formé aussi proche de l'Europe, au nord-ouest de Madère.
  • Grace, en 2009, s'est formée dans l'Atlantique, est passée sur les Açores puis a poursuivi en tant que tempête tropicale jusqu'au sud-ouest de l'Irlande où elle a été déclassée. Le lendemain, ses restes ont donné un sévère épisode orageux pour un début octobre en Belgique.
  • Enfin, le célèbre ouragan Ophelia, dont la présentation n'est plus à faire, en 2017.
  • Nous aurions pu en ajouter deux: la tempête tropicale Ivan de 1998 et l'ouragan Gordon de 2006 dont les derniers pointages tropicaux se trouvent dans les parages immédiats du méridien de Madère.
  • Auparavant, on retrouve uniquement des systèmes dont le statut tropical est soit discuté: Faith (1966), Chloe (1967), Fran (1972), soit corrigé: Debbie en 1961 n'était plus tropical depuis longtemps lorsqu'il est arrivé près de l'Irlande.
On notera qu'il est bien-sûr possible que l'un ou l'autre cyclone des siècles précédents ait pu faire quelque chose de similaire. Ainsi, un possible cyclone tropical pourrait avoir atteint l'Espagne en 1842, mais cela est très discuté dans la communauté scientifique.
De ces analyses, on peut ressortir le fait qu'il est possiblement un peu plus fréquent de voir des cyclones tropicaux approcher des côtes européennes.

 La tempête tropicale Grace au matin du 5 octobre 2009 au large de la Péninsule ibérique (source: IRM).

Des conditions de plus en plus propices à leur formation et leur maintien au sud-ouest de l'Europe?

Plusieurs études s'accordent à dire que, dans le contexte du réchauffement climatique, les cyclones vont changer de place. Le bassin cyclonique de l'Atlantique devrait s'étendre vers le nord et l'est, donc en direction de l'Europe, à la faveur d'eaux marines de plus en plus chaudes (voir notamment cette étude). De lointains cousins à Ophelia qui dériveraient d'ouest en est au niveau des Açores trouveraient donc, dans le futur, des conditions propices à leur maintien plus longtemps, et si ces conditions le permettent, pourraient finir à proximité ou sur les côtes européennes. Il est possible d'imaginer qu'ils se forment carrément dans l'est de l'Atlantique, un peu comme Vince et Grace, et rencontrent l'Europe comme première terre. L'un dans l'autre, les cyclones tropicaux auraient bien moins de temps pour s'affaiblir avant d'atteindre les côtes.

Haarsma et al. (2013) ont tenté de modéliser l'évolution du nombre d'épisodes de vent d'ouragan (au sens de l'échelle de Beaufort) dans les parages de l'Europe entre aujourd'hui et la fin de ce siècle. La modélisation a porté sur quatre régions marines au large de l'Europe: l'ouest de la Norvège, l'ouest du Royaume-Uni, la Mer du Nord et le Golfe de Gascogne. Il apparaît, pour la fin du siècle, une augmentation très claire de la fréquence des vents d'ouragan dans le golfe de Gascogne et en Mer du Nord, tandis que l'évolution est moins claire pour les deux autres régions marines. Le plus frappant est que cette augmentation se fait surtout sur la période août-octobre, soit le pic de la saison des cyclones dans l'Atlantique. Haarsma et al. (2013) attribuent la plus grande part de cette augmentation à des phénomènes cycloniques tropicaux ou ex-tropicaux à proximité de l'Europe, en provenance de l'Atlantique tropical.

 Figure e: évolution du nombre d'événements de vents d'ouragan sur la période août-octobre entre le présent et la fin du siècle. Figure f: comparaison par bassins marins et sur la même période du nombre de tempêtes avec vent d'ouragan entre aujourd'hui et la fin du siècle (source: Haarsma et al., 2013).

Levons tout de suite un lièvre. Lorsque l'on parle de cyclones proches de l'Europe, on parle d'ouragans de catégorie 1, voire 2 au grand maximum. Même avec un réchauffement carabiné, imaginer des ouragans de catégorie 4 ou 5 aux portes de l'Europe reste extrêmement compliqué. Toutefois, un ouragan de catégorie 1 ou 2, ou même une tempête tropicale (vents sous la force de l'ouragan) peut poser quelques gros problèmes.

On le voit, avoir des conditions plus propices aux cyclones au sud-ouest de l'Europe devrait augmenter la fréquence d’occurrence de ces systèmes juste au large du Vieux Continent, avec des conséquences diverses pour ce dernier. Et bien que voir un vrai cyclone tropical s'échouer un jour sur les côtes ibériques ou françaises ne soit plus inconcevable, même la résultante ex-tropicale de ces systèmes peut avoir de fâcheuses conséquences pour nos régions. C'est l'objet du chapitre suivant.

Quelles implications météorologiques pour le Vieux Continent?

La météo "cyclonique": vent, mer mais surtout pluies

Dans l'imaginaire du quidam - et à juste titre - les cyclones sont avant tout violents pour les vents qu'ils génèrent. Il est vrai que dans les plus puissants d'entre eux, des vents de 200 ou de 250 km/h sont absolument terrifiants et dévastateurs. Pour autant, ce ne sont pas les vents qui causent le plus de victimes lors des cyclones. Ce sont surtout la marée de tempête et les pluies diluviennes qui accompagnent ces systèmes. La pression très faible au centre des ouragans a tendance à soulever la mer de quelques mètres, ce à quoi s'ajoute la houle liée au vent. Sur des littoraux plats, les eaux de la mer peuvent ainsi entrer dans les terres sur plusieurs kilomètres, surprenant les habitants qui seraient restés chez eux et n'auraient pas moyen de se maintenir au-dessus du niveau des eaux.

Enfin, les pluies. Sous un cyclone, elles prennent les traits d'un véritable déluge. Quand le système progresse lentement, ce sont des centaines de millimètres de pluie, voire plus d'un millier, qui peuvent être récoltés par les pluviomètres. L'an passé, l'ouragan Harvey a surtout été dévastateur par ses pluies stagnantes qui ont inondé Houston et de nombreuses autres villes du Texas et de la Louisiane, avec jusqu'à 1640 mm de pluie à Nederland au Texas. C'est plus de deux fois ce qui tombe à Bruxelles en une année! La grande majorité des victimes sont liées aux inondations et non aux vents qui étaient pourtant très violents sur les côtes.

Persistance de cumulonimbus orageux sur la frontière Texas - Louisiane associés à Harvey. Ces orages se régénérant sans cesse sur place sont la cause des inondations. A ce moment, Harvey n'était plus qu'une "simple" tempête tropicale (vents compris entre 65 et 115 km/h) (source: NOAA).

Pas besoin d'un vrai cyclone tropical, sa descendance peut être tout aussi violente

Un cyclone n'a pas forcément besoin d'être encore tropical pour provoquer du grabuge, sa résultante post-tropicale suffit amplement. Ceci est lié à son origine: même en ayant perdu son statut de système tropical, la dépression résultante continue de traîner avec elle une énorme quantité de chaleur humide expurgée des tropiques. Dans certains cas, elle peut initier un déséquilibre énorme en remontant vers nos régions, déséquilibre qui est "corrigé" par une tempête ou des précipitations diluviennes liées à cette énergie injectée à nos latitudes. Il existe plusieurs solutions post-tropicales:
  • Le "remnant low", ou dépression résiduelle (on peut aussi avoir une onde résiduelle). C'est la moins méchante des solutions. Comme son nom l'indique, il s'agit d'un creux relativement bénin issu de la dénaturation d'un système tropical. Souvent, il ne transporte que quelques averses et orages et les vents y sont faibles à modérés. Cependant, les chances que ce type de systèmes ne rencontre pas une dépression classique ou un front avant son arrivée en Europe sont assez faibles, expliquant leur faible proportion.
  • L'absorption par une dépression classique de nos latitudes. Dans ce cas, la chaleur apportée par le cyclone peut renforcer le gradient de températures entre l'air chaud et l'air polaire. Ce gradient étant de base un des carburants des dépressions classiques, son renforcement peut induire une intensification de la dépression classique, pouvant déboucher sur une forte tempête.
  • La transition extratropicale, qui décrit la perte des caractéristiques du cyclone tropical et sa transformation en une dépression classique de nos latitudes: la tempête perd alors son coeur chaud et sa convection, un front chaud apparaît à son nord, un front froid à son sud, et la source de carburant passe de la chaleur de l'océan à l'instabilité entre l'air maritime chaud au sud-est et l'air polaire au nord-ouest. La rencontre entre le cyclone tropical et un front sur sa route peut initier le processus, comme il peut s'enclencher de lui-même une fois le système trop loin des tropiques. Ce processus est dangereux, notamment s'il se fait juste à l'ouest de l'Europe. La chaleur amenée par le cyclone provoque un différentiel énorme avec l'air maritime polaire descendant du nord, ce qui peut mener - Jet-stream aidant - à une ré-intensification brutale de la tempête désormais non-tropicale. C'est notamment ce qui s'est passé avec Ophelia l'an passé qui a ré-explosé à l'état de dépression classique juste au sud de l'Irlande, donnant des rafales de plus de 200 km/h en mer.
  • L'incorporation "sage" à un front existant, lorsque le cyclone tropical est déjà très affaibli et de petite taille. Pour autant, sans mener au creusement d'une nouvelle dépression, le différentiel de températures accru le long du front et l'humidité peuvent donner de fortes précipitations dans les restes du cyclone. C'est ce qui s'est passé avec Grace début octobre 2009 qui a débouché sur de forts orages diluviens et venteux en Belgique.

Ophelia en train d'effectuer sa transition extratropicale la nuit du 15 au 16 octobre 2017 au large de la France. A ce moment, la dépression se recreuse à nouveau, avec des vents très violents au sud de son centre. La boule blanche marque les restes du coeur tropical en cours d'effondrement (source: Infoclimat).

Pour en apprendre davantage sur ces processus de transition extratropicale et des impacts des ex-cyclones chez nous, nous vous invitons à (re)parcourir cet article

Ces évolutions montrent bien que même les restes d'un cyclone tropical peuvent provoquer du grabuge chez nous. Dès lors, avec une extension du bassin des cyclones atlantiques vers le nord-est, il est compréhensible que même ces manifestations se produisent plus régulièrement à l'ouest de l'Europe, voire sur le continent.

Conclusion

Pour terminer, une petite mise au clair s'impose. Il est certain que la Belgique n'est pas la région la plus menacée par des cyclones tropicaux ou leurs dérivés. Ce sont plutôt les côtes atlantiques de l'Europe qui sont les plus "à risque". Pour notre pays, les problèmes pourraient plutôt venir des pluies (voire des orages) liées à la chaleur humide transportée par ces systèmes que par les vents les plus violents.

On l'a vu aussi, il n'y a pas besoin que les systèmes soient pleinement tropicaux pour poser des problèmes, leur dégénérescence peut en donner aussi. Il est d'ailleurs probable que, d'ici la fin du siècle, le nombre de cyclones tropicaux ayant atteint l'Europe se comptera sur les doigts d'une main par décennie, et encore parle-t-on ici de tempêtes tropicales (vents inférieurs à 120 km/h), voire éventuellement d'un faible ouragan de catégorie 1. Ce sont plutôt les dépression hybrides résultantes de ces cyclones que nous pourrions voir plus fréquemment tournicotter devant l'Europe, mais encore ici, elles resteront des phénomènes assez peu fréquents, même d'ici quelques décennies.

Cet article s'est basé sur les études scientifiques suivantes:

http://www.staff.science.uu.nl/~delde102/SevereAutumnStorms.pdf 
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/grl.50360
https://www.nature.com/articles/nature13278?foxtrotcallback=true

Pour aller plus loin

Ophelia et sa transition extratropicale aux portes de l'Europe avec un mot sur Grace en 2009 et déjà des explications sur une modification de notre saison des tempêtes liée à ce type de systèmes dans le futur.
L'influence des cyclones tropicaux sur la météo européenne avec des explications sur la transition extratropicale et les conséquences de l'afflux d'air chaud et humide lié aux ex-cyclones sur l'Europe (tempêtes, orages, pluies diluviennes... mais aussi paradoxalement, temps estival).
Les orages d'automne et ce rôle déjà évoqué des ex-cyclones tropicaux dans la genèse de certains grands épisodes orageux de septembre et d'octobre.

 

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