1ère
PARTIE
DESCRIPTION
D'UNE TORNADE
Une tornade est une tempête tourbillonnante très
intense se manifestant par un entonnoir nuageux (le tuba)
accordé à la base d'un cumulonimbus
et s'accompagnant de pluie voir d'un orage
ou de grêle.
99 % d'elles tournoient dans le sens des aiguilles d'une
montre dans l'hémisphère Sud et dans le sens
contraire dans l'hémisphère Nord. La tornade
peut s'élever et s'abaisser successivement et ne
toucher le sol que de temps à autre sur son passage.
Comparable aux tornades, mais plus modeste, il y a aussi
les trombes qui se forment au-dessus d'étendues d'eau
(lacs, océans, mers) dans des conditions d'instabilité
modérée. Leur vitesse du vent est inférieure
à 120 kilomètres par heure, la baisse de pression
est de lordre de 20 à 30 hPa, leur diamètre
est inférieur à 30 mètres et leur durée
de vie comprise entre 5 et 20 minutes au maximum.
Les tornades sont caractérisées par :
- des vents violents, où des vitesses de vent
supérieures à 400 km/h ont été
observés. Mais la vitesse du vent à l'intérieur
d'une tornade est difficile à mesurer, mais estimée
à 660 km/h.
- une forte baisse de pression qui peut atteindre ou
même dépasser 100 hPa lors du passage dune
tornade. Ce qui correspond à une baisse dun
dixième de la pression en surface, qui devient ainsi
comparable à celles qui règnent au niveau
de la mer au centre de supercyclones
comme David (1979), Allen (1980), Hugo (1989) ou Andrew
(1992), pour ne citer que les plus fameux parmi ceux qui
ont sévi sur la zone des Caraïbes au cours des
dernières décennies.
- un diamètre de la pointe de l'entonnoir de
15 à 30 m. Mais le diamètre de la tornade
varie de 15 m à 1 km ;
- elles se déplacent de 50 à 100 km/h, sur
une distance comprise entre 4 et 6 kilomètres et
durent en moyenne de 10 à 30 minutes, mais certaines
peuvent vivre plusieurs heures.

Schéma
d'une tornade
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CONDITIONS
DE FORMATION
Les tornades se forment quand l'air chaud des
basses altitudes rencontre l'air froid des hautes
altitudes. Alors un cumulo-nimbus se forme jusqu'à
une très haute altitude et crée un violent
orage. Le plus souvent la tornade apparaît à
la périphérie de cet orage,
aspirant assez d'air chaud pour engendrer le mouvement
giratoire qui les amorce.
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Au fur et à mesure des vents chauds et humides
sont attirés par la dépression, ce qui génère
un mouvement vrillé au sein du nuage orageux, tourbillonnent
de plus en plus vite. Lors d'une violence extrême
la rotation est amplifiée par une puissante colonne
dair ascendant et tourbillonnant au cur de la
tempête donnant naissance à un mésocyclone
(circulation cyclonique à léchelle dun
orage) qui est causé par la réaction des courants
aériens chauds et froids dans une zone donnée
de lorage. La colonne centrale accélère
sa rotation et atteint le sol en créant une tornade.
Si le cumulo-nimbus
qui s'est formé jusqu'à une très haute
altitude se trouve au dessus du jet-stream,
alors le nuage de tempête se met à tourner
(ce qu'on appelle une cellule géante). C'est en dessous
qu'une zone plus concentré peut se développer
produisant le tourbillon d'une tornade.

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ici pour voir cette figure plus grande

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Les figures montrent l'évolution
de la formation d'une tornade : L'air chaud et humide s'élève
graduellement en spirale et en se condensant forme un cumulonimbus.
En montant, l'air provoque un mouvement de spirale. Le cumulonimbus
atteint une telle ampleur, que les vents en altitude sont
systématiquement déviés vers le haut,
la base et les côtés. Il arrive que le mouvement
de rotation provoque derrière lui une autre giration,
celle des courants descendants, cette fois 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.
DYNAMIQUE D'UNE TORNADE
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(1)
Les orages sont comme une pompe à air, ce qui
leur fournit humidité et instabilité
(2)
L'air ascendant amorce un mouvement tourbillonnaire
(3)
Bien souvent, des chutes de grêle et des éclaires
sont observées à proximité de lentonnoir
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Une vidéo expliquant la formation
des tornades
Une tornade peut durer de plusieurs minutes à
quelques heures. Après avoir atteint son intensité
maximale, le tuba rétrécit en sinclinant
à lhorizontale, et se déforme en finissant
par mourir.

animation by A.Gel, WVU and G.Giras, PSC
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animation by G. Foss, PSC
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