Phénomènes météo

Trombes et tornades

Qu'est-ce qu'une tornade ?

Une tornade est un tourbillon de vents violents se développant sous la base d'un cumulonimbus (nuage d'orage) et se prolongeant jusqu'à la surface terrestre. Une tornade est rendue visible par les gouttelettes de condensation qui y naissent, formant une excroissance du nuage souvent en forme d'entonnoir (le tuba), et à la base par la poussière et les débris qu'elle aspire (le buisson). 
  
Il s'agit d'un phénomène assez bref et très localisé. En France, leur diamètre varie de quelques dizaines à plusieurs centaines de mètres, pour un parcours de quelques kilomètres et une durée de vie dépassant rarement 15 minutes.

Schéma dune tornade

Schéma d'une tornade (agrandir)

La formation des tornades

Les fortes tornades sont produites par les orages. Les plus violentes et les plus dévastatrices sont générées au sein des supercellules. Il s'agit de cellules orageuses très violentes, plus vastes et durables que les cellules orageuses « classiques ». Ces orages se forment dans des conditions très instables, c'est-à-dire lorsque la température décroit rapidement avec l'altitude, et en présence d'une importante variation du vent avec l'altitude (phénomène appelé cisaillement de vent). Elles partent de la base des nuages et atteignent ou non le sol. Leur diamètre varie de quelques dizaines de mètres à quelques km, leur durée de vie de quelques minutes à plus de 2 heures, leur trajectoire de quelques centaines de mètres à plus de 100 km. Les tornades se déplacent en moyenne à 50 km/h, mais, dans certains cas, elles dépassent 100 km/h. Dans l'hémisphère nord, la rotation de l'air dans les tornades est le plus souvent cyclonique (dans le sens contraire des aiguilles d'une montre).

L'apparition d'une excroissance conique à la base du nuage vers le sol et le bruit très intense de soufflerie sont des signes avant-coureurs d'une tornade.



Trombe ou tornade ?

Trombe marine au large de Tahiti

Quelles que soient les nuances que l'on s'efforce d'introduire, les termes « trombe » et « tornade » sont des synonymes et désignent le même phénomène météorologique. Ce sont surtout les habitudes régionales qui tendent à privilégier l'un ou l'autre. Aussi qualifie-t-on le plus souvent de « trombes » les tourbillons se produisant au-dessus des mers, les « tornades » faisant plutôt référence aux phénomènes terrestres de forte intensité.

 

Trombe marine au large de Tahiti (Agrandir) - Copyright Météo-France / Loïc Pillard

Qu'appelle-t-on une « mini-tornade » ?

Le terme « mini-tornade » ne correspond pas à un phénomène météorologique. Souvent, on désigne ainsi les coups de vent sous orage (micro-rafales ou fronts de rafale) qui sont beaucoup plus fréquents et peuvent causer des dégâts tout aussi importants. Les micro-rafales correspondent à des courants d'air descendants d'un nuage et s'étalant au sol, alors que les tornades correspondent à des courants d'air ascendants et tourbillonnaires.

Un phénomène dévastateur

Trace au sol laissée par la tornade dHautmont du 3 août 2008La tornade est considérée comme étant le plus intense des phénomènes météorologiques. Avec des vents pouvant dépasser 400 à 500 km/h, le pouvoir destructeur des tornades est supérieur à celui d'un cyclone tropical, mais ses effets sont beaucoup plus limités dans le temps et dans l'espace.


Une tornade laisse derrière elle une saignée dans le paysage. Par l'effet combiné de la vitesse incroyablement élevée du vent et de la pression centrale extrêmement basse, les dégâts peuvent être considérables. Dans les cas les plus violents, les bâtiments sont démolis, les véhicules et les bateaux soulevés, les troncs d'arbre cisaillés. Mais le danger vient surtout des débris qui sont transportés à grande vitesse tels des missiles.

La tornade d'Hautmont du 3 août 2008 a laissé une trace au sol d'environ 50 m de large sur une distance d'environ 10,5 km. - Copyright Météo-France / Thérèse Escartin

Comment déterminer la force du vent associé à une tornade ?

Le plus souvent, on ne peut estimer la vitesse maximale des vents dans une tornade qu'en constatant les dégâts occasionnés. En effet, les instruments de mesure se retrouvent rarement sur la trajectoire du phénomène ou sont tout simplement détruits.

L'échelle Fujita*, conçue en 1971 par deux chercheurs américains Tetsuya Théodore Fujita et Allan Pearson, classe l'intensité des tornades en fonction des dégâts causés de F0 (légers dégâts) à F5 (dégâts incroyables).

Une nouvelle échelle de Fujita « améliorée » a été mise en place en 2007. Cette échelle utilise également 6 catégories, de EF0 à EF5 (E comme « enhanced » = améliorée), avec des intervalles de vent différents. Elle repose sur 28 indicateurs (matériaux, végétation, …) dont les dommages peuvent être reliés à des vitesses de vent. C'est en comparant plusieurs classes dans plusieurs endroits que le météorologue va pouvoir affecter la tornade à la bonne classe de l'échelle de Fujita améliorée.

L'échelle Fujita améliorée

échelle de fujita améliorée

* : L'échelle Fujita a été conçue pour faire correspondre le seuil F1 (« F » comme Fujita) à la force 12 de l'échelle Beaufort et le seuil F12 au nombre Mach 1,0 (mur du son). En pratique, l'échelle de Fujita n'utilise que 6 intervalles, allant de F0 (60-120 km/h) à F5 (420-510 km/h). En effet, au-delà des 400 km/h, il est impossible d'évaluer précisément les dégâts tant les vents sont dévastateurs.

Les tornades en France

Des tornades de très faible (EF0) à faible (EF1) intensité  se produisent chaque année en France métropolitaine mais il n'existe pas de climatologie complète. Du fait de leur petite taille et de leur durée de vie très limitée, elles échappent la plupart du temps aux réseaux d'observation. Elles peuvent aussi passer complètement inaperçues en zones rurales inhabitées si elles font peu de dégâts.

Les tornades dépassant le niveau EF1 sur l'échelle de Fujita améliorée (vents supérieurs à 178 km/h) sont très rares. On peut citer la tornade d'Hautmont (Nord) du 3 août 2008 (EF4) ou celle qui s'est abattue sur la commune de Leviers (Doubs) le 2 juin 1982 (EF4). Par le passé, deux tornades d'intensité EF5 ont été recensées en France à Palluel (Pas-de-Calais) le 24 juin 1967 et à Montville (Seine-Maritime) le 19 août 1845.

Toutes les régions peuvent potentiellement être touchées, même s'il semblerait que le quart Nord-Ouest et les côtes méditerranéennes soient les zones les plus exposées. Les tornades terrestres sont surtout observées en période estivale entre mai et octobre, alors que les trombes de zones côtières se produisent plutôt en saison froide.

Les régions du monde les plus touchées

Les Grandes Plaines américaines sont réputées pour être fréquemment affectées par des tornades dévastatrices. Cette région centrale des Etats-Unis, surnommée aussi « Tornado Alley », possède en effet des conditions climatiques et un relief propices à la formation de supercellules et de violentes tornades. Les masses d'air polaire, canalisées par les montagnes Rocheuses, rencontrent l'air tropical venu du Golfe du Mexique. Dans cette région, 50% des cas de tornades se produisent au printemps en mai et en juin. Plus de 1 000 tornades en moyenne se développent chaque année aux Etats-Unis, dont une vingtaine atteint les niveaux 4 ou 5 de l'échelle Fujita améliorée.


Puissante tornade à Seymour (Texas) le 10 avril 1979

Puissante tornade à Seymour (Texas) le 10 avril 1979.
Credit: NOAA Photo Library, NOAA Central Library; OAR/ERL/National Severe Storms Laboratory (NSSL)

Si les Etats-Unis concentrent près de 75% des tornades mondiales observées, beaucoup d'autres régions connaissent, à des degrés divers, ce type de phénomène : l'Europe, l'Australie, l'Afrique du Sud, l'Argentine, le Bangladesh …

Concernant les trombes marines, le Golfe du  Mexique, la mer Méditerranée et les zones de calmes équatoriaux sont fréquemment touchés. De fait, ces régions sont caractérisées par des températures de l'air et de la mer élevées, favorables à l'instabilité atmosphérique.

Une prévisibilité très limitée

Les plus grosses tornades, rencontrées surtout aux États-Unis, peuvent être détectées sur les images radar par leur forme spécifique en crochet. Ces images permettent parfois d'alerter les populations quelques minutes avant l'arrivée du phénomène.

Echos radar en forme de crochet 
Exemple d'échos radar en forme de crochet trahissant la présence d'une tornade (Oklahoma City - Etats-Unis - le 3 mai 1999). La tornade se situe à l'extrémité du « crochet ».
Source : NOAA

Les images radar permettent de visualiser les précipitations et leur intensité (ici du bleu pour les précipitations faibles au rouge pour celles très fortes).
En savoir plus sur les radars


En France, les tornades ayant une taille et une durée de vie bien moindres, leur prévision est quasiment impossible. Pour l'instant, on ne peut que définir si le contexte météorologique est favorable ou non au développement d'une tornade. Cependant, même lorsque les conditions de formation sont réunies, leur apparition reste incertaine.

En cas de tornade, il est recommandé de :
- Se réfugier dans une cave, un sous-sol, ou bien dans des pièces situées au centre des habitations.
- Se tenir loin des portes et fenêtres.
- Se protéger la tête avec les bras. On peut aussi se recouvrir de matelas, d'oreillers et de couvertures.
- Eviter de rester dans une voiture, un camion, une caravane, une cabane, facilement emportés et détruits par les tornades.
- En plein air, s'allonger dans un fossé ou un ravin.