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De nouvelles données suggèrent que le modèle actuel de formation des tornades doit être modifié

modele formation tornades
Image composite montrant la formation d'une tornade. | JasonWeingart

Les tornades sont étudiées depuis de très nombreuses années par les scientifiques, différents relevés ayant permis d’élaborer des modèles de tornadogenèse précis, décrivant la formation parfois complexe de ces systèmes. L’idée consensuelle a toujours été la formation du haut vers le bas : une tornade a pour origine le ciel et se déroule vers le sol. Cependant, des mesures réalisées par une équipe de géophysiciens et climatologues américains suggèrent un processus inverse : les tornades se formeraient en réalité du sol vers le ciel.

La formation des tornades est souvent un processus rapide, certaines pouvant se former en seulement quelques minutes. C’est pourquoi il est compliqué pour les scientifiques de pouvoir observer précisément le processus de formation. Toutefois, cela n’a pas arrêté Jana Houser, climatologue à l’université de l’Ohio, et ses collègues, de pouvoir étudier, grâce à un radar Doppler à scan ultra-rapide, la formation de quatre tornades provenant d’orages supercellulaires.

Il s’agissait de deux petites tornades observées en 2012, en dehors de Galatia et de Russell au Kansas, présentant une intensité de 1 sur 5 sur l’échelle de Fujita améliorée ; d’une EF3 près d’El Reno, dans l’Oklahoma en 2011 ; et d’un monstre particulier qui a frappé près d’El Reno en 2013, une EF5 qui, avec une taille de 4.2 kilomètres, est la plus grande tornade jamais mesurée.

Cette vidéo montre la tornade d’El Reno de 2013 :

Et pas une seule d’entre elles n’a commencé dans le ciel, selon les données de Houser et de son équipe. Les scientifiques ont commencé avec la tornade d’El Reno de 2013. Située au sommet d’une colline, l’équipe a pu obtenir ce qu’elle a qualifié comme un « ensemble de données sans précédent » au cours de la tornadogenèse, à une hauteur maximale de 10 mètres du sol.

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En outre, les chasseurs de tempêtes étaient présents en masse, ce qui a également permis de générer une multitude de données photographiques. L’équipe a eu accès à des centaines de photographies de l’événement, qu’elle a comparé à ses mesures radar de la vitesse du vent.

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Et c’est là que la curiosité est apparue : les photographies montraient un vortex de tornade bien visible sur le sol avant que les données radar ne montrent une rotation à une altitude supérieure. Alors, les géophysiciens sont retournés à leurs données radar et les ont réanalysées, trouvant une rotation sur le sol avant de se matérialiser dans les nuages. Les résultats ont été présentés lors de l’édition 2018 de la conférence de l’American Geophysical Union.

tornadogenese formation tornades
Bien que les modèles actuels décrivent la tornadogenèse comme un processus descendant, les nouvelles données recueillies montrent qu’en réalité, il s’agit d’un processus ascendant. Crédits : NOAA

Les ensembles de données des trois autres tornades ont montré des tendances similaires, bien que la tornade d’El Reno de 2011 ait montré une rotation simultanée à plusieurs altitudes différentes. Cela indique qu’il peut y avoir différents modes de tornadogenèse, mais même dans ce cas, elle n’a pas commencé dans le ciel et ne s’est pas développée spécifiquement vers le sol.

Bien entendu, quatre tornades constituent un échantillon relativement petit, si l’on considère qu’une moyenne de plus de 1000 tornades est enregistrée aux États-Unis chaque année. Mais, étant donné que chaque année, des personnes sont également blessées ou tuées par ces tempêtes, savoir comment elles se forment pourrait aider à protéger les populations.

La détection des tornades est actuellement basée sur la vitesse du vent dans les nuages. Si leur formation commence plus près du sol — et si elle peut être détectée — cela pourrait faire gagner de précieuses secondes aux avertissements de tornade précoces. Davantage de données et d’analyses seront probablement nécessaires, mais ces résultats préliminaires sont extrêmement intéressants, tant en termes géophysiques que de prévention.

Source : American Geophysical Union

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