Ce dossier a été inspiré d'un article paru dans "pour la science" N°324 d'octobre 2004 rédigé Par Ross Hoffman.

Cette année 2004 aura connu un fait marquant météorologiquement parlant: un grand nombre d'ouragans destructeurs ont balayé les côtes du monde entier causant des milliards de dollars de dégâts. Voir des photos à gogo ici: http://rapidfire.sci.gsfc.nasa.gov/gallery/?search=hurricane

On les appelle ouragans dans l'atlantique et le pacifique est . Nous en sommes au 17 octobre au 15ème dont Jeanne et ses milliers de morts à Haïti; Alex, Charley, Frances et Ivan, les 4 ouragans qui ont frappé la Floride en 1 mois...

Dans le Pacifique ouest on les appelle typhons et nous en sommes à 22 de ce côté-ci. Enfin, on les appelle cyclones dans l'océan indien.

Nous allons étudier ici le classement et le mode de  formation de ces ouragans avant d'étudier les différentes façons de les maîtriser un jour

Classement des ouragans

L'échelle de SAFFIR-SIMPSON fournit la classe d'ouragan en fonction de la vitesse moyenne des vents les plus forts. A noter qu'au cours de sa vie, un ouragan change sans cesse de classe. Sa puissance augmente quand sa classe augmente (souvent au-dessus de mers chaudes) et perd de sa puissance quand sa classe diminue (en passant au dessus des terres). En rentrant dans un continent, il devient ensuite tempête tropicale puis dépression tropicale. Un ouragan peut monter et descendre plusieurs fois en classe avant de mourir. L'ouragan Ivan de septembre 2004 a atteint la classe 5  ce qui est très rare.

Mode de formation des ouragans

Un ouragan commence par une accumulation d'orages au-dessus d'un océan équatorial en puisant de l'air chaud et humide à cet océan dont les eaux de surface atteignent 27°C environ.

1) L'air chaud et humide monte par convection (mouvement naturel ascendant de l'air chaud).

2) A mesure que l'air chaud saturé en vapeur d'eau monte, il se condense dans les hautes couches stratosphériques où l'air est froid et sec pour former des nuages (des cumulonimbus) et de la pluie.

3) Cette condensation (= passage de l'état gazeux à l'état liquide) de l'eau libère de la chaleur (la chaleur latente de liquéfaction) qui est la principale source d'énergie du système. L'air alimentant le système continue donc à s'élever sous l'impulsion de cette chaleur libérée. A noter que le changement d'état inverse, l'évaporation, absorbe au contraire de la chaleur et produit du froid (qui nous fait grelotter quand les gouttes d'eau s'évaporent sur notre peau quand on sort de l'eau).

4) L'ascension de l'air au-dessus des océans crée alors une zone de basse pression qui aspire davantage d'air chaud et humide des environs.

5) Ce mouvement s'amplifie attirant toujours plus d'air chaud et humide qui s'élève dans le nuage et se condense et libère de la chaleur.

6) Ce transfert d'air vers le haut du cyclone naissant amplifie encore la convergence d'air venant de la périphérie qui se met à tournoyer sous l'impulsion de la force de Coriolis (due à la rotation de la terre).

7) Ce mouvement rotatif engendre un oeil, zone centrale de calme et de basse pression.

8) L'oeil s'entoure d'un anneau de nuages et de vents tournant à grande vitesse qu'on appelle le mur de l'oeil.

9) L'air en haut du système qui est maintenant sec retombe en partie dans l'oeil du cyclone et entre les bandes de nuages imprimant d'immenses courants d'air au système qui vont infléchir sa trajectoire.

Un système chaotique

 La météo est basée sur la théorie du chaos (voir l'effet papillon) mais les ouragans sont des systèmes instables régis par un très grand nombre de paramètres mais dont l'évolution est toujours incertaine. En effet, ce système à la limite de la stabilité est très réactif au moindre changement de certains paramètres. A l'instar des avions de chasse qui sont eux aussi à la limite de la stabilité, une petite modification permet au pilote d'obtenir une grande réaction de son avion qui devient extrêmement maniable et réactif mais au premier faux pas, c'est le crash!

Ainsi les ouragans sont sensibles à de faibles perturbations initiales telles que variations de températures, de pression, de pluviométrie etc...

Des simulations par ordinateur ont ainsi montré sur deux ouragans simulés ( mais ayant existé) qu'une déviation d'une centaine de km de la trajectoire suivie par l'ouragan avait été possible, épargnant des vents les plus meurtriers des îles. Ce résultat a été obtenu en modifiant de quelques dixièmes de degrés seulement certaines zones et en modifiant le vitesse des vents de 3 à 5 km/h.

Comment modifier la trajectoire d'un ouragan?

Nous l'avons vu, des simulations numériques modifiant un peu les précipitations, l'évaporation ou les températures amènent un changement notable de trajectoire. On envisage alors:

* Un ensemencement des nuages par des particules augmentant les précipitations, ce qui priverait le mur de l'oeil de l'eau dont il a besoin pour s'intensifier.

* Du pétrole biodégradable serait déversé à la surface de l'océan sur la trajectoire du cyclone, limitant dans cette zone l'évaporation donc la source d'énergie du système.

* Les centrales solaires du futur (en orbite autour de la terre) enverraient vers une zone de l'océan des micro-ondes qui échaufferaient l'océan et pourrait modifier la trajectoire du cyclone.

Bien sûr les analyses et simulations numériques n'en sont qu'au début et les méthodes citées doivent être simulées puis quantifiées pour arriver dans quelques années ou décennies à un contrôle progressif de la trajectoire des ouragans. Reste la question d'éthique et surtout de droit à modifier la trajectoire d'un ouragan pour sauvegarder un pays en poussant le système sur un autre pays qui n'aurait pas les moyens de lutter contre...à méditer!