Les Tornades: Explications

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Définition: Perturbation atmosphérique tourbillonnaire.

 

Structure: Une dimension plutôt limitée mais avec un fort pouvoir destructeur sur une trajectoire de plusieurs mètres jusqu’à plusieurs kilomètres. Les vents (violents) se repertorient souvent entre 300 voir 700 kilomètres par heure pour certains records.

 

Elle prend forme sous des orages supercellulaires ( grosse cellule orageuse) donc Cumulonimbus.

Sous cette immense cumulonimbus nous retrouvons un renflement, toujours plus proche du sol. Un mésocyclone. Pourquoi? Tout simplement car celui ci est la zone de rotation, souvent cette zone de rotation est très visible à l’oeil nu.

Pour un Chasseur de Tornade, sa seule vraie et véritable source de prédiction d’une future tornade est de repérer ce mésocyclone sur les Radars.

Comment le voit-il?? —–>>>> Tout simplement car un mésocyclone est la zone de plus basse pression dans le cumulonimbus.

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PS: une tornade se forme toujours sous un cumulonimbus et non sous un autre type de nuage.

Principe de formation:

Beaucoup de paramètres sont à prendre en compte pour la formation des tornades.

Mais je vais vous citer les facteurs les plus importants à ce développement convectif et de rotation simultanés.

Pour commencer, déjà deux facteurs primordiaux.

La rencontre d’air froid et sec du Pôle Nord en Haute Altitude et parallèlement, une masse d’air chaude et humide provenant du Mexique, en Basse Altitude.

Et ensuite vient le Courant Jet ou Jet Stream ( terme anglophone) qui influe énormément sur la puissance des tornades car il est un élément important pour l’alimentation de cette perturbation atmosphérique.

Explication sur ce fameux (Courant Jet):

 C’est un courant qui se situe entre la troposphère et la stratosphère, flux aux vents très puissants.

Les Courants Jet Polaires se situent entre 7 et 12 kilomètres d’altitude, tandis que les Courants Jet Chaud entre 10 et 16 kms d’altitude au dessus de la Mer.

Si vous voulez, l’air froid remonte sur de l’air chaud, ainsi l’air froid se condense. Une fois condensé il devient nuage en Altitude. Le nuage parvient à toucher le courant Jet. Le courant Jet entraîne le nuage en rotation. Voila pourquoi le courant Jet est un facteur important, il va servir à alimenter cette tornade sur sa puissance tourbillonnaire.

Nous nous servons donc de modèles numériques météorologiques pour estimer sa puissance et en parallèle celle de la tornade.

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Etapes de formation:

Les cumulonimbus se forment quand la masse d’air chaude et humide se situe sous la masse d’air froide et sèche en altitude. L’air chaud, plus léger que l’air froid, monte. Plus il monte, plus il refroidi. Alors il se dilate.

La dilatation est l’augmentation du volume d’un fluide ou corps quand la température varie.

Ensuite vient l’air Chaud est Humide, débute son ascension jusqu’au point de rosée. C’est à dire que l’air Chaud est humide parvient à la condensation alors l’air Chaud et Humide n’est plus en charge de retenir l’eau. C’est pour cela que se produit cette constante formation du nuage.

Le changement d’état d’air à liquide est une libération  d’énergie à l’intérieur du nuage.

Je me souviens lors d’un cours de chimie d’un certain Lavoisier qui a dit:  » Rien ne se perd, rien ne se créer, tout se transforme ».

Mais la masse d’air Chaude continue à monter, mais étant donné qu’elle se trouve dans un contexte de masse d’air Chaude et humide, elle refroidie lentement. Lorsque d’autres masses d’air chaudes et humides s’élèvent encore au dessus du point de rosée (condensation) elle devient plus chaude que la température d’air ambiant. Elle atteint donc la masse d’air froide. Là nous rentrons donc dans la phase de convection et d’instabilité.

En une phrase simple sur la Convection:

C’est un échange de chaleur entre un air chaud qui monte, et un air froid qui descend. Dès lors, la masse d’air est instable.

Cette masse d’air est instable, car la masse d’air froide et sèche est au dessus de la masse d’air chaude et humide. Par contre, il ne faut pas exclure que ces 2 couches sont séparées. Et qu’entre ces 2 couches il y a une température qui augmente en fonction de l’altitude.

Un autre phénomène parvient aussi à augmenter la température de la masse d’air chaude et de son taux d’humidité. Le rayonnement solaire. Ce rayonnement solaire provoque l’effet de serre. Ceci peut en toute évidence percer la zone d’inversion qui se situe sur la couche d’air chaude et humide. En se perçant, elle s’invite à la création de cumulus, car une fois percée l’air chaud prend de la puissance et s’élève rapidement.

Cet air chaud va donc une fois de plus s’élever et refroidir jusqu’à atteindre la même température que l’atmosphère (froide et sèche).

De part la condensation nouvelle et à ces extrêmes altitudes, le cumulonimbus peut enfin prendre forme! Le nuage cesse donc d’augmenter, et rentre en phase de maturité.

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  1. Des vents (Horizontaux) viennent du Sud Est et créent une zone de rotation dans le nuage. Les vents sont plus puissants en haut qu’en bas et tourneront dans le sens inverse des aiguilles d’une montre.

2.  Les courants ascendants chauds montent dans le nuage, cette force des vents verticaux va redresser le rouleau horizontal, en vertical.

3.  Une fois les rouleaux verticaux, apparition du mésocyclone.

4.  Dans cette zone mésocyclonique, la rotation s’accélère, se resserre sur elle même, s’étire vers le haut. On appel cela un Tuba. C’est une colonne d’air suspendue en rotation au mésocyclone. Au centre de ce mésocyclone, la pression atmosphérique y est la plus basse.

5.  La tornade se forme.

A savoir:

 

L’air chaud des basses altitudes ne peuvent pas pénétrer à l’intérieur d’un mésocyclone. Il ne peut rentrer que par la base du Tuba. Ceci engendre une force d’aspiration. Comme les masses d’air chaude et froide s’enroule autour du tuba. Par ascendance de l’air chaud et descendance de l’air froid, le tuba se renforce et tourne de plus en plus vite.

Mais l’air chaud ne rentre que par la base du tuba, alors si suffisamment de chaleur et d’humidité se trouve à cet endroit, le tuba s’étirera. Mais par la force de courants descendants d’air froid dans le tuba, il va favoriser sa progression vers le bas et finira par toucher le sol.

Mais une masse d’air chaude et d’air froide ne se mélange jamais et vont donc tourner l’une autour de l’autre sans pouvoir se mélanger.

On notera cependant la description environnante du nuage:

 

Sous le nuage, c’est ici que tombe la masse d’air froide descend, et par sa descendance, elle rejette à sa base, la pluie et la grêle. Cette descente de pluie alimente en continu le cône en rotation. Plus il s’accumule d’humidité, plus il grossi.

La base d’une tornade envoyant des débris en tous sens s’appel un Buisson.

Image: e-monsite.com, Arte, gifsec.com

Source: Page Facebook ——-> Les Dynamiques Du Ciel

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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