Définition

Un cyclone tropical est une perturbation atmosphérique convective des latitudes tropicales ou subtropicales. Il possède impérativement une circulation cyclonique close dans les basses couches. 
Le terme de typhon désigne la même chose qu'un cyclone tropical mais celui-ci est utilisé dans le Pacifique Occidental. Dans l'Atlantique, on parlera d'ouragan. Le terme de cyclone s'applique également aux bassins de l'Océan Indien.
 

Formation et conditions de développement

Les cyclones tropicaux se développent sous des latitudes tropicales ou subtropicales. Ce sont dans ces zones du globe que les conditions requises pour la formation de ces phénomènes sont réunies. 
Dans un état atmosphérique dit "normal" sous ces latitudes, la masse d'air est proche de la saturation sur toute la colonne troposphérique (sauf à l'étage moyen où de l'air plus sec évolue fréquemment). Ainsi, afin d'enclencher un cycle convectif soutenu, indispensable à la genèse des cyclones tropicaux, la température près du sol doit être très élevée, afin que l'énergie potentielle de convection (CAPE) croisse significativement. Or, cela est le cas sous ces latitudes tropicales, où la température de l'eau de mer est supérieure à 26°C
Le cyclone tropical tire donc son énergie de la chaleur de l'eau de mer puis entretient son cycle convectif en étant alimenté par l'énergie thermique résultant du relâchement de chaleur latente lors de la formation des précipitations. 

Un précurseur est souvent nécessaire au développement d'un cyclone tropical tels qu'une zone d'orages évoluant au-dessus de mers chaudes, une onde tropicale (zone de convergence des vents) par exemple. Dans certaines conditions, ces orages vont pouvoir s'organiser, notamment au sein de zones de convergence. Une rotation de la masse convective pourra avoir tendance à s'opérer si la force de Coriolis mise en jeu est suffisante. 
La convection s'intensifiera selon le processus de libération de chaleur latente et la pression dans la zone de convergence va diminuer jusqu'à ce qu'un creusement dépressionnaire s'amorce. Une fois la circulation cyclonique close, un système tropical est formé


Zones de formation des cyclones tropicaux par bassins océaniques


Structure d'un cyclone tropical

Trois éléments essentiels structurent un cyclone tropical : 

+ l'oeil (eye), qui est une zone de temps plutôt calme, sans vents significatifs ni activité convective marquée. Des nuages bas y sont toutefois souvent présents. Le mécanisme de formation de l'oeil d'un cyclone n'est pas totalement expliqué aujourd'hui. Les phénomènes physiques tels que la force centrifuge et le moment angulaire expliquent en partie la présence de cette zone. 

+ le mur de l'oeil (eyewall), qui est vraisemblablement la zone la plus critique et le coeur de la machinerie. C'est dans cette zone que se trouvent les nuages convectifs les plus développés, les ascendances y sont particulièrement marquées, les vents y sont les plus forts et les orages les plus marqués. Le développement d'un mur de l'oeil dépend de la puisance du système tropical. On considère qu'à partir de 120 km/h de vent moyen, la rotation de l'air près du centre du système est suffisamment puissante pour induire un très fort soulèvement de l'air du centre vers la périphérie, favorisant au final une convection très profonde tout près de l'oeil du cyclone. 

+ les bandes convectives (rainbands), qui accompagnent le système tropical et évoluent au cours de son cycle de vie. Ce sont des orages parfois très pluvieux et venteux organisés en lignes autour du centre dépressionnaire, à savoir l'oeil du cyclone.


Schéma structurel simplifié d'un cyclone tropical
 

L'échelle de Saffir-Simpson

Afin de classer les cyclones tropicaux selon leur intensité, une échelle a été développée en 1969 par deux chercheurs (Saffir et Simpson). Cette échelle de vent, qui évolue toujours légèrement au fil des années, permet de comparer les systèmes tropicaux entre eux, selon leur bassin. 

Cette échelle reste sujette à controverse en raison du fait qu'elle ne prenne uniquement en compte que le facteur vent. Or, certains cyclones tropicaux, en fonction de leur taille ou de leur vitesse de déplacement peuvent infliger de lourds dégâts autres que ceux dus au vent (marées cycloniques, surcotes, fortes pluies notamment).




Les noms données aux cyclones ou aux typhons

Le systèmes tropicaux sont nommés depuis plusieurs décennies pour faciliter la communication envers le public, entre prévisionnistes et avec les autorités. Selon les bassins, les systèmes tropicaux prennent des noms aux origines très variées. Dans l'ensemble des bassins, un cyclone ou typhon ayant causé de lourds dégâts ou de nombreuses pertes humaines verra son nom rayé de la liste et remplacé. Ces listes reviennent en effet régulièrement (tous les 6 ans par exemple dans l'Atlantique et l'est du Pacifique).

 

Cycle de vie et transitions au sein d'un cyclone

Pour survivre, les conditions météorologiques doivent être optimales autour et au sein d'un cyclone tropical. La machinerie thermique que représente le cyclone tropical est fragile. Ainsi, pour que la convection reste intense et s'entretienne de façon optimale, le profil vertical des vents doit être à peu près régulier. Des cisaillements de vent trop puissants (typiquement supérieurs à 15 noeuds) tendent à détruire l'équilibre complexe du cycle convectif mis en jeu au sein du cyclone. Une circulation anticyclonique à très haute altitude joue également en faveur d'une intensification des systèmes tropicaux. Si les conditions restent favorables, rien n'empêchera un cyclone tropical de s'intensifier. Enfin, un impact définitif sur les terres déstructure totalement un cyclone à la fois par friction, et comme mentionné plus haut, par l'absence de sa principale source d'énergie (eau de mer). Au cours de son développement, une phase critique appelée cycle de remplacement du mur de l'oeil peut s'opérer. Cette phase n'est observée que pour les cyclones tropicaux majeurs, typiquement à partir de la catégorie 3 sur l'échelle de Saffir-Simpson. 

Au cours de son développement, une phase critique appelée cycle de remplacement du mur de l'oeil peut s'opérer. Cette phase n'est observée que pour les cyclones tropicaux majeurs, typiquement à partir de la catégorie 3 sur l'échelle de Saffir-Simpson. Au cours de ce processus, le mur de l'oeil va se contracter alors que la convection va s'intensifier fortement à l'extérieur du mur. 

Deux structures convectives, l'une ancienne, l'autre récente, vont cohabiter brièvement. Le mur interne va s'erroder rapidement jusqu'à disparaître. Au cours de cette phase, le cyclone faiblit, la pression en son centre remonte, avant que le mur externe ne se contracte pour constituer un nouvel et unique mur. Ce n'est qu'à partir de ce moment qu'une nouvelle intensification pourra s'amorcer. 

Les mécanismes impliquant ce processus sont encore mal connus et font l'objet de plusieurs hypothèses qui se confrontent parfois. Cette phase sensible se distingue sur l'imagerie satellite micro-ondes. On voit clairement les sommets convectifs les plus froids s'erroder dans le mur interne, alors que la convection devient très puissante au sein d'une nouvelle zone externe. Cette dernière prend ensuite la place de l'ancien mur. 




Au cours de ce processus, une transition originale peut s'opérer : une phase annulaire. Un cyclone tropical annulaire présente : 
+ une symétrie parfaite des quatre quadrants + un mur de l'oeil très épais et compact 
+ une absence ou quasi-absence de bandes convectives + un oeil large, supérieur à 30 km de diamètre 
+ une intensité d'au moins 85 noeuds Cette transition vers une phase annulaire a souvent été observée lors d'un cycle de remplacement du mur. Là encore les conditions exactes aboutissant à ce type de transition demeurent assez floues.


Ouragan annulaire Isabel (2003)