Dernière mise à jour le 3/10/17
"Connaissance et prévention de risques naturels liés au climat"
Commenter cette affirmation en argumentant à partir des informations repérées durant les documents proposés.


II. Le fonctionnement des cyclones.

  • Problématique - Quel est le moteur d'un cyclone et comment fonctionne-t-il?

  • Des pistes pour la résolution.Agrandir l'image
    En prenant comme référence l'image ci-contre (extraite de la vidéo du document 6), expliquer en argumentant à l'aide des 7 documents mis à disposition :
    • les conditions dans lesquelles un cyclone naît et se met en mouvement (votre argumentation s'intéressera à l'énergie nécessaire à son fonctionnement),
    • les anomalies de pression, de température et de précipitations liées au cyclone,
    • le fait qu'un cyclone rétrogradée d'intensité lorsqu'il atteint le continent où (comme dans le document 7), il suit de quelques jours la trajectoire d'un précédent cyclone).

Chapitre 2
Séquence 2
Bilan de la séquence

Documents à interpréter

Accès aux chapitres
Doc.1 - Températures à l'intérieur d'un cyclone Doc.2 - Hauteur des nuages et Pluies à l'intérieur d'un cyclone Doc.3 - Vitesses du vent à l'intérieur d'un cyclone Doc.4- Fréquence des cyclones Doc.5 - Graphique des variations de température, de pression et de vitesse du vent dans un cyclone Doc.6 - Température des océans Doc.7 - Fonctionnement d'un cyclone

Mesures effectuées par satellite permettant de comprendre le fonctionnement des cyclones

Document 1 - Température à l'intérieur d'un cyclone

Cyclone Isabel ( 6 au 18 septembre 2003) - Image de l'ouragan vu de dessus (l'intérieur de l'oeil est parfaitement visible) - NASA
Reconstitution du trajet du cyclone
Isabel depuis sa surprenante naissance comme tempête au-dessus de l'Éthiopie jusqu'à son arrivée en Caroline du Nord, sur la côte Est des USA, après s'être renforcé en traversant l'Atlantique pour devenir un cyclone. - Téléchargement

Visualisation 3D des températures au dessus des Caraïbes

Image de synthèse d'après les données du canal infra-rouge fournies par le satellite Aqua. Cette image décrit les changements de température à l'intérieur du cyclone.

Trois surfaces isothermes sont représentées :
- la surface rouge correspond à une température de 17°C
- la surface orange correspond à une température de 0°C
- la surface jaune correspond à une température de -23°C

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Document 2 - Hauteur des nuages d'un cyclone








Cyclone Jeanne
(24 septembre 2004 au large de la Floride - USA)


Cyclone Isidore (septembre 2002 entre le Venezuela et les USA)
Cette image montre la structure verticale des précipitations le 21 septembre 2002 à 7.00 du matin. La coupe AB est orientée SW-NE.
La pression au centre était de 969 millibars et la vitesse du vent de 85 noeuds.


Echelle des couleurs
Intensité des pluies à l'intérieur d'un cyclone

Ci-contre - Cyclone Isidore



Super typhon Choi-Wan (15 septembre 2009)

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Document 3 - Vitesse des vents à l'intérieur d'un cyclone

Cyclone Georges - Vitesses des vents enregistrées le 20 Septembre 1998 à 15H00 à l'approche des Petites Antilles vitesses exprimées en noeuds.
(1 noeud = 1 mile nautique/h soit 1,852 km/h
)

Carte des vents des cyclones Sandy et Katrina. Sources et informations

Carte des vents et des pluies au passage du cyclone Floyd au large des Antilles, le 13 septembre 1999. Sources et informations
Noter l'échelle de vitesse des vents dans le coin inférieur gauche de l'image.


Document 4 - Fréquence statistique des cyclones
(Source R. Mayençon -Météo France)

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Température de la surface de l'océan lors de la formation du cyclone Alley (2003)


Document 6 - Température de la surface de l'océan

Ci-contre - Température de la surface de l'océan lors de la formation du cyclone Alley (2003)

Autres documents

Température de la surface de l'Océan au début de la saison des cyclones en juin 2010. - Lien

Quatre cartes mensuelles des températures de l'Atlantique Nord à chaque début de saison pour l'année 1997. - Lien

Cartes des températures de l'Atlantique Nord à la date des cyclones Emily et Georges - Lien

Les eaux chaudes de surface des océans représentent la source énergétique des cyclones - Carte montre au jour le jour la température de surface des océans du globe.

La prévision de trajectoire du cyclone Rita, sa trajectoire, la vitesse des vents et la prévision de trajectoire en date du 21 septembre 2005.
La température des eaux de surface peut être appréciée en mesurant les variations de niveau des mers par rapport au niveau moyen (Mesures altimétriques réalisées par le satellite Jason).

Mesure de la température de la surface de l'océan à travers les nuages après le passage du cyclone Bonnie (1998).

Alors que le cyclone Bonnie atteint les côtes américaines, on remarque un deuxième cyclone en bas à droite de l'image, au large des Antilles, le cyclone Danielle qui semble suivre la même trajectoire.


Animation

Cliquer pour visionner en 720 pixels
Nécessite VLC

Refroidissement de la surface des eaux du Golfe du Mexique après le passage de Katrina et Rita (2005) - Lien


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Document 5 - Pression atmosphérique et vitesse des vents au niveau du sol lors du passage d'un cyclone ainsi que la température de l'air à 5 000 m (valeur de référence de la pression atmosphérique au niveau de la mer: 1013 hPa)

Document 7 - Fonctionnement d'un cyclone
Coupe schématique d'un cyclone tropical de l'hémisphère Nord
(d'après une illustration extraite du livre "les cyclones à la Réunion " de Mirielle Maryoka)


Dans le cadre du mouvement ascendant, l'air se refroidit par détente. La saturation est rapidement atteinte, il se forme alors d'impressionnants nuages (les cumulonimbus). La masse nuageuse peut atteindre 1700 km de diamètre et 18 km de hauteur. Le mouvement vertical entraîne aussitôt des mouvements d'air horizontaux, d'autant plus rapides et violents que la différence de pression est grande entre la périphérie de la colonne et son centre.

Fonctionnement animé et commenté (en anglais) - Vidéo NASA sur Youtube

Fonctionnement animé - Vidéo montrant le fonctionnement de l'oeil d'un cyclone et la formation d' "une tour nuageuse chaude"

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En savoir plus

Une vidéo de la NASA présentant les connaissances actuelles sur les cyclones (en anglais)
Visionner sur Youtube


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