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L’ouragan Ida s’est rapidement transformé en une tempête monstrueuse. Un océanographe explique pourquoi

Ouragan Ida - Crédit : HANDOUT / NOAA/GOES / AFP

Alors que l’ouragan Ida se dirigeait vers le golfe du Mexique, une équipe de scientifiques a observé de près un gigantesque bassin d’eau chaude qui tourbillonnait lentement, directement sur sa trajectoire.

Ce bassin chaud, un tourbillon, était un signe d’alerte. Il faisait environ 200 kilomètres de diamètre. Et il était sur le point de donner à Ida le coup de fouet qui, en moins de 24 heures, le ferait passer d’un faible ouragan à la dangereuse tempête de catégorie 4 qui a frappé la Louisiane juste à côté de la Nouvelle-Orléans le 29 août 2021.

Nick Shay, océanographe à la Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Sciences de l’université de Miami, était l’un de ces scientifiques. Il explique comment ces tourbillons, qui font partie de ce que l’on appelle le « Loop Current », aident les tempêtes à s’intensifier rapidement pour devenir des ouragans monstres.

Comment ces tourbillons se forment-ils ?
Le Loop Current est un élément clé d’une grande gyre, un courant circulaire, qui tourne dans le sens des aiguilles d’une montre dans l’océan Atlantique Nord.

Sa force est liée au flux d’eau chaude des tropiques et de la mer des Caraïbes vers le golfe du Mexique, puis vers le détroit de Floride, entre la Floride et Cuba. De là, il forme le cœur du Gulf Stream, qui s’écoule vers le nord le long de la côte Est.

Dans le Golfe, ce courant peut commencer à produire de grands tourbillons chauds lorsqu’il se trouve au nord de la latitude de Fort Myers, en Floride. À tout moment, il peut y avoir jusqu’à trois tourbillons chauds dans le Golfe. Le problème se pose lorsque ces tourbillons se forment pendant la saison des ouragans. Cela peut entraîner un désastre pour les communautés côtières du Golfe.

Les eaux subtropicales ont une température et une salinité différentes de celles des eaux ordinaires du Golfe, de sorte que leurs tourbillons sont faciles à identifier. Elles ont de l’eau chaude à la surface et des températures de 26 °C ou plus dans les couches d’eau s’étendant à environ 120 à 150 mètres de profondeur.

Comme la forte différence de salinité empêche le mélange et le refroidissement de ces couches, les tourbillons chauds retiennent une quantité considérable de chaleur.

Lorsque la chaleur à la surface de l’océan est supérieure à 26 °C, des ouragans peuvent se former et s’intensifier. Le tourbillon qu’Ida a traversé avait des températures de surface supérieures à 30 °C.

Comment avez-vous su que ce tourbillon allait être un problème ?
Nous surveillons chaque jour le contenu thermique de l’océan depuis l’espace et gardons un œil sur la dynamique de l’océan, en particulier pendant les mois d’été. N’oubliez pas qu’en hiver, les tourbillons chauds peuvent également stimuler les systèmes frontaux atmosphériques, comme la « tempête du siècle » qui a provoqué des tempêtes de neige dans le Grand Sud en 1993.

Pour évaluer le risque que ce bassin de chaleur représente pour l’ouragan Ida, nous avons fait voler des avions au-dessus du tourbillon et largué des appareils de mesure, y compris ce que l’on appelle des consommables.

Un appareil non récupérable est parachuté à la surface et libère une sonde qui descend à environ 400 à 1 500 mètres sous la surface. Elle renvoie ensuite des données sur la température et la salinité.

Ce tourbillon avait de la chaleur jusqu’à environ 150 mètres sous la surface. Même si le vent de la tempête a provoqué un mélange avec de l’eau plus froide à la surface, cette eau plus profonde n’allait pas se mélanger jusqu’en bas. Le tourbillon allait rester chaud et continuer à fournir de la chaleur et de l’humidité.

Cela signifie que Ida était sur le point de recevoir une énorme quantité de carburant.

Quand l’eau chaude s’étend en profondeur comme ça, on commence à voir la pression atmosphérique chuter. Les transferts d’humidité, également appelés chaleur latente, de l’océan vers l’atmosphère sont maintenus au-dessus des tourbillons chauds puisque ces derniers ne se refroidissent pas de manière significative.

Comme cette libération de chaleur latente se poursuit, les pressions centrales continuent de diminuer. Les vents de surface finissent par ressentir les changements de pression horizontale plus importants dans la tempête et commencent à s’accélérer.

C’est ce que nous avons vu la veille du jour où l’ouragan Ida a touché terre. La tempête commençait à sentir l’eau très chaude dans le tourbillon. Lorsque la pression continue de baisser, les tempêtes deviennent plus fortes et mieux définies.

Quand je suis allé me coucher à minuit cette nuit-là, la vitesse du vent était d’environ 105 miles par heure. Lorsque je me suis réveillé quelques heures plus tard et que j’ai consulté la mise à jour du National Hurricane Center, elle était de 145 miles par heure, et Ida était devenu un ouragan majeur.

L’intensification rapide est-elle un phénomène nouveau ?

Nous connaissons cet effet sur les ouragans depuis des années, mais il a fallu un certain temps pour que les météorologues s’intéressent davantage au contenu thermique de la couche supérieure de l’océan et à son impact sur l’intensification rapide.

En 1995, l’ouragan Opal était une tempête tropicale minime qui serpentait dans le Golfe. À l’insu des prévisionnistes de l’époque, un grand tourbillon chaud se trouvait au centre du Golfe, se déplaçant à peu près aussi vite que la circulation à Miami aux heures de pointe, avec de l’eau chaude jusqu’à environ 150 mètres.

Les météorologues n’ont vu que la température de surface dans les données satellitaires, si bien que lorsque Opal s’est rapidement intensifié avant de frapper la Floride, beaucoup de gens ont été surpris.

Aujourd’hui, les météorologues surveillent de plus près l’emplacement des bassins de chaleur. Toutes les tempêtes ne réunissent pas les bonnes conditions. Un cisaillement du vent trop important peut déchirer une tempête, mais lorsque les conditions atmosphériques et les températures océaniques sont extrêmement favorables, vous pouvez obtenir ce grand changement.

Les ouragans Katrina et Rita, tous deux survenus en 2005, avaient à peu près la même signature qu’Ida. Ils sont passés au-dessus d’un tourbillon chaud qui s’apprêtait à se détacher du Loop Current.

ouragans Katrina 2005 et Ida 2021

L’ouragan Michael, en 2018, n’est pas passé au-dessus d’un tourbillon, mais au-dessus du filament du tourbillon – comme une queue – au moment où il se séparait du Loop Current. Chacune de ces tempêtes s’est intensifiée rapidement avant de frapper les terres.

Le Loop Current est un courant océanique chaud du golfe du Mexique qui venu du sud, coule vers le nord entre Cuba et la péninsule du Yucatán, se déplace vers le nord dans le golfe du Mexique, puis à l’ouest et au sud avant de repartir à l’est par le détroit de Floride, le tout en formant une boucle.

Bien sûr, ces tourbillons chauds sont plus fréquents pendant la saison des ouragans. Vous verrez occasionnellement ce phénomène se produire le long de la côte atlantique, mais le golfe du Mexique et le nord-ouest des Caraïbes sont plus circonscrits, de sorte que lorsqu’une tempête s’y intensifie, quelqu’un sera touché.

Lorsqu’elle s’intensifie près de la côte, comme Ida l’a fait, cela peut être désastreux pour les habitants de la côte.

Quel est le rapport avec le changement climatique ?

Nous savons qu’il y a un réchauffement de la planète et que les températures de surface se réchauffent dans le golfe du Mexique et ailleurs. Toutefois, lorsqu’il s’agit d’une intensification rapide, je pense qu’une grande partie de cette thermodynamique est locale. L’importance du rôle joué par le réchauffement climatique reste incertaine.

C’est un domaine de recherche fertile. Nous surveillons le contenu thermique des océans du Golfe depuis plus de deux décennies. En comparant les mesures de température que nous avons prises pendant l’ouragan Ida et d’autres ouragans avec les données satellitaires et d’autres données atmosphériques, les scientifiques peuvent mieux comprendre le rôle que jouent les océans dans l’intensification rapide des tempêtes.

Une fois que nous aurons ces profils, les scientifiques pourront affiner les simulations des modèles informatiques utilisés dans les prévisions afin de fournir des avertissements plus détaillés et plus précis à l’avenir.

Nick Shay, professeur d’océanographie à l’université de Miami.

Adaptation Terra Projects

Source : https://www.sciencealert.com/

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