Par définition,
une tornade est un tourbillon atmosphérique de vents violents et
se manifeste par
une colonne nuageuse
d’axe quasi vertical, le tuba, accolé
à la base cumulo- nimbus (nuage
conventif)
et par un buisson formé de poussière, de sable ou de débris
divers soulevés du sol. L’axe
du tourbillon,
vertical ou incliné, est matérialisé par l’ensemble
tuba-buisson qui peut être comparer
à
un pilier plus étroit à la
base qu’au sommet et sur lequel semble reposer la masse nuageuse.
Les tornades sont
toujours accompagnées d’orages et de pluies diluviennes. Caractérisées
par des
vents intenses,
une forte baisse de tension, une
vitesse proches des 500 km/h, une courte durée de
vie et surtout
constatant l’ampleur des dégâts causés, elles
ont de quoi faire peur !
Les vents s’établissent
rapidement et son très violents. Mais l’action du vent n’est pas
la seule cause
des ravages dus
aux tornades. La très rapide
baisse de pression constatée lors de leur passage peut
entraîner
une véritable explosion des bâtiments sur lesquels elle
se produit. (L’air enfermé à
l’intérieur
exerce sur les portes, les fenêtres et les murs une pression qui
tend à les faire éclater vers
l’extérieur.
La violence du vent amplifie les dommages causés aux bâtiments.
Un autre élément
non négligeable est l’instabilité de la direction du vent,
cela aggravée par les
conséquences
de sa vitesse.
Le sens de rotation
des tornades se fait généralement de façon cyclonique
(ou anti- horloger) dans
l’hémisphère
Nord et de façon anticyclonique
(ou horloger ) dans l’hémisphère Sud.
Formation des Tornades
Les tornades se
forment le plus souvent sous une partie surbaissée de la base du
nuage (le nuage-
mur) et en regardant
arrivée de l’orage, l’air
paraît plus clair sur la partie gauche de la tornade, plus
sombre et nuageux
sur la partie droite. La zone située à proximité immédiate
du tuba est en général
exempte de précipitation,
mais de fortes chutes de pluies ou de grêles et de nombreuses
éclaires
peuvent se produire
dans le voisinage un peu plus lointain.
Les tornades se
produisent aux stades les plus intenses de l’évolution des orages.
Aussi des
systèmes
nuageux présentants des phases
cycliques de dissipation et de régénérescences, comme
les orages multicellulaires
peuvent donner naissance à des vagues successives
de tornades
relativement brèves.
Néanmoins, des orages supercellulaires
plus intenses et plus stables
provoquent en
général des tornades plus
puissantes et à durée de vie plus longue.
Le mouvement tourbillonnaire
s’amorce habituellement quand les vents de haute altitude soufflant
plus fort et dans
une direction différente de
celle des vents de basse altitude, provoquent la rotation
de l’ensemble
du système orageux. . Tout objet en rotation accélère
cette dernière lorsqu’il est étiré
suivant son axe
de rotation.
Aussi, à
mesure que la dépression de la zone principale de courants ascendants
de l’orage (updraft)
attire à
elle des vents, ceux-ci tourbillonnent
de plus en plus vite. Dans certain cas, la rotation est
amplifiée
par une puissante colonne d’air ascendant et tourbillonnant
au coeur de la tempête. Ce
mésocyclone
(circulation cyclonique à l’échelle d’un orage) est causé
par l’interaction de courants
aériens
chauds et froids dans une zone donnée de l’orage. Parfois, le mésocyclone
engendre un
nuage annulaire
à la base du nuage d’orage,
signe indéniable de tornade en formation.
1. Les orages sont comme une pompe à air, ce qui leur fournit une
humidité et instabilité
2. L’air ascendant amorce un mouvement tourbillonnaire.
3. Bien souvent, des chutes de grêles sont observées à
proximité du tuba.
Les tornades se développent le plus souvent à l’avant et le long d’un front froid, donc dans la partie
A mesure que le
mouvement tourbillonnaire au centre de la tempête s’accélère,
il commence à se
frayer un chemin
le long du courant ascendant principal
en direction du sol. Pour comprendre ce
processus, imaginez
que vous tenez un élastique tendu verticalement. Si vous
tordez en vissant le
haut de l’élastique,
vous verrez les torsions se déplacer vers le bas. Finalement, une
colonne d’air en
rotation rapide
émerge de la base du nuage. Cette colonne peut devenir visible sous
la forme d’un
nuage en entonnoir
si la pression y est assez basse
pour qu’il y ait condensation.
Trois phases successives donc lors la formation des tornades :
1) L’état
initial est défini par l’existence des masses nuageuses convectives
et d’un updraft (zone du
nuage où
sont observés des mouvements
verticaux ascendants) classique ;
2) L’accélération
des vents dans la haute troposphère a pour conséquence un
renforcement et un
changement de
la structure de l’updraft, qui devient
tourbillonnaire
3) De petits tourbillons
peuvent se former au sein de l’updraft, tourbillon de 3 à 5 kilomètres
de
rayon, et donner
ainsi naissance aux tornades.
Quand l’entonnoir
(ou tuba) touche le sol, la tornade est complètement opérationnelle.
Près du sol,
le tuba s’élargit
pour former une sorte de buisson
turbulent qui résulte de l’arrachage et la
pulvérisation
de toutes sortes de débris sur le passage des tornades.
Dans
le vortex :
Les variations
de la vitesse du vent en altitude, les accélérations- peuvent
aussi être à l’origine des
tornades.
La tornade va se déplacer horizontalement
avec la formation orageuse qui lui a donné
naissance à
une vitesse moyenne de 55 km/h, bien
que certaines tornades aient atteint 105 km/h.
Elle peut faire
entre une dizaine et mille mètres de large, et effectuer un parcours
destructeur de
quelques mètres
à plusieurs centaines de kilomètres.
La vitesse des
vents à l’intérieur de la tornade est difficile à
mesurer car… les instruments de mesure sont généralement
détruits ! Mais les vents
au sommet sont estimés à 500 km/h, tandis que les
courants aériens
ascendants atteindraient 300 km/h. La durée de vie
d’une tornade varie de
quelques minutes
à plusieurs heures. Après que la tornade a atteint son intensité
maximale, le tuba rétrécit et
s’incline à l’horizontale, prend la forme d’une corde puis se déforme,
et finit par mourir.