2. Cyclone et anticyclone

2.1 Bulletin météo

Dans les bulletins météo, on présente habituellement des cartes du Québec pour indiquer les tendances, la température, la force des vents ou la couverture nuageuse. Sur ces cartes, on voit apparaître des symboles et on parle de dépressions et d'anticyclones, de fronts froids et de fronts chauds, de pression atmosphérique et de température ressentie. Quel est le lien entre une dépression et la météo ? Est-ce que la météo est vraiment influencée par le nombre de dépressions comme dans les films ?


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Évidement, vous vous doutez bien que la réponse est non. Les anticyclones et les cyclones (ou dépressions) sont en fait liés à la pression de l'air à un endroit donné... et cette pression, elle est liée à la température de l'air. 

L'air chaud monte et l'air froid descend. Vous n'avez qu'à observer la fumée (chaude) pour voir qu'elle monte. La raison est relativement simple en fait. Lorsque l'air se réchauffe, les molécules sont plus agitées et en bougeant, elles s'éloignent les unes des autres. Pour un même volume, on a donc moins de molécules. Comme la densité de l'air est plus faible, elle aura tendance à s'élever. C'est évidement le contraire pour l'air plus froid. Ainsi, lorsque vous ouvrez la porte de votre four, la bouffée d'air chaud aura tendance à vous monter au visage. Pourtant, quand vous ouvrez un réfrigérateur ou un congélateur, c'est aux pieds que vous aurez froid. 

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Ce concept peut paraître banal, mais il constitue la base de tous les phénomènes météorologiques. En effet, ce sont ces déplacements d'air qui poussent les vents et qui, indirectement, forment la pluie. Ils sont d'ailleurs la cause principale des cyclones et des anticyclones. Ultimement, les deux peuvent se rejoindre puisque l'air chaud peut se refroidir en haute altitude et redescendre vers le sol alors que l'air froid peut se réchauffer au sol et remonter. Il se forme donc une boucle un peu à l'image de l'eau qui bout dans un chaudron ou un café sur un réchaud. C'est ce qu'on appelle des boucles de convection

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2.2 La force de Coriolis

Le deuxième phénomène qu'il faut bien comprendre pour bien saisir les règles qui dictent la météo est constant et lié à la rotation de la Terre.  Pour l'expliquer, nous utiliserons l'animation ci-dessous. Assis autour d'une table, je décide de faire rouler une boule de billard jusqu'à Jean. La balle a donc une trajectoire rectiligne (elle roule en ligne droite). Si la table et l'ensemble de ses occupants tournent dans le sens antihoraire, on remarque qu'entre le moment où je laisse aller la boule et celui où la boule atteint le bout de la table, ce n'est plus Jean qui y est, mais Benjamin. La boule, par rapport à la table, ne va plus en ligne droite. Elle a une trajectoire courbe. Si la table tournait plus vite, la boule pourrait même revenir dans mes mains. Ce phénomène est dû à ce qu'on appelle la force de Coriolis. 

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La Terre, comme la table, tourne sur elle-même. C'est donc dire que si un vent allait de l'équateur vers le pôle nord, il serait dévié comme la boule de billard. Ultimement, ce mouvement pourrait aussi créer un vortex, ou si vous préférez, un tourbillon. L'effet de Coriolis explique une tonne de phénomènes autant au niveau de l'atmosphère qu'au niveau des océans. On peut aussi mentionner que la boule de billard était déviée vers la droite dans l'exemple précédent, mais que si on étudiait le même phénomène sous la table, la tête en bas, elle serait déviée vers la gauche. Le sens de la déviation des vents et des courants liés à l'effet de Coriolis n'est donc pas le même dans l'hémisphère nord par rapport à l'hémisphère sud. Si on peut ainsi expliquer le sens des vortex ou celui des ouragans, on ne peut cependant pas expliquer le sens de rotation de l'eau dans les toilettes qui dépend davantage de la forme de la tuyauterie que de la rotation de la Terre. 


2.3 Cyclone et anticyclone

Nous avons maintenant deux phénomènes en place pour créer nos cyclones et nos anticyclones, soient les boucles de convection et l'effet de Coriolis. 


Lorsqu'un sol est chaud, il réchauffe l'air ambiant qui s'élève en altitude et forme une zone de basse pression. Le vide créé par cette masse d'air est aussitôt remplacé par l'air ambiant, mais les vents n'ont pas une trajectoire rectiligne à cause des forces de Coriolis, mais une trajectoire courbe. Cette spirale tourne dans le sens anti-horaire dans l'hémisphère nord et dans le sens horaire dans l'hémisphère sud. Elle entraîne avec elle de l'air chaud et humide qui, une fois en haute atmosphère, se refroidit. L'humidité se condense, forme des nuages de plus en plus épais. Éventuellement, les gouttelettes auront un poids suffisant pour retomber au sol sous forme de précipitations. C'est ainsi que se forme un cyclone (dépression)

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Lorsque de l'air froid en haute altitude redescend au sol, il crée une zone de haute pression. L'air tend alors à s'éloigner de cette zone, mais à cause de la force de Coriolis, il ne le fait pas selon une trajectoire rectiligne, mais il forme plutôt une spirale qui tourne dans le sens contraire de celui du cyclone. Cette spirale tourne donc dans le sens horaire dans l'hémisphère nord et dans le sens anti-horaire dans l'hémisphère sud. L'air, en redescendant, se réchauffe. Le temps est humide puisque l'air chaud peut contenir une grande quantité de vapeur d'eau. Par contre, la vapeur d'eau ne se condense pas puisqu'elle est écrasée au sol par le mouvement de l'air. Il n'y a donc pas de formation de nuages et le temps est ensoleillé. Pourtant, dans les grandes villes, les particules et les fumées des voitures et des usines ne parviennent pas non plus à s'élever. L'air est donc généralement plus contaminée, mais nous en reparlerons lorsque nous traiterons du smog. C'est ainsi que se forme un anticyclone

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2.4 L'ouragan


Lorsqu'une dépression se forme au-dessus des eaux tropicales, chaudes et peu profondes, le courant ascendant emporte avec lui une très forte humidité qui forme d'épais nuages. Alimenté par l'énergie de l'eau chaude, ce courant ascendant est de plus en plus fort et aspire la surface des océans avec des vents qui gagnent, eux aussi, en puissance. Les nuages gorgés d'eau forment des orages de plus en plus violents. À cause de la force de Coriolis, ces vents forment une spirale. Lorsque les vents soufflent à une vitesse entre 65 et 117 km/h, on parle de tempête tropicale. Celles-ci sont gardées à l'œil puisqu'elles peuvent aisément gagner en puissance et se transformer en ouragan. Sur la carte ci-dessous, on peut voir les zones propices au développement des ouragans. Il est important de noter que ce qu'on appelle ouragan dans l'Atlantique Nord est appelé typhon dans le Pacifique et cyclone tropical dans l'océan Indien. 
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On classe les ouragans selon la vitesse à laquelle soufflent les vents. C'est l'échelle de Saffir-Simpson. En 2005, l'ouragan Katrina était de catégorie 5. Plus récemment en 2017, les ouragans Irma et Maria étaient toutes deux de catégorie 5. Pour nommer les ouragans de l'Atlantique nord, on utilise en alternance des prénoms masculins et féminins dont la première lettre suit l'ordre alphabétique (on saute les lettres Q, U, X, Y et Z) dont la liste se répète tous les six ans. Par contre, quelques noms ont été retirés de la liste comme Katrina, Irma et Maria. En effet, comme ces ouragans ont été particulièrement dévastateurs, on a changé les prénoms depuis. Lorsque la liste est épuisée, on utilise l'alphabet grec pour désigner les ouragans. En 2005, le dernier ouragan a porté le nom de Zêta, 6e lettre de l'alphabet grec. Cette année-là a été particulièrement propice aux ouragans avec pas moins de quatre ouragans de catégorie 5. Il est important de noter que la croissance du nombre d'ouragans et de la puissance de ceux-ci est directement liée au réchauffement de l'eau des océans. En effet, plus l'eau est chaude, plus l'eau s'évapore et plus il y a de chance de former une tempête tropicale et, éventuellement, un ouragan. 

Catégorie Vitesse des vents
1119 à 153 km/h
2154 à 177 km/h
3178 à 210 km/h
4211 à 251 km/h
5Plus de 251 km/h

Nom des tempêtes en 2005

- Arlene
- Bret
- Cindy
- Dennis
- Emily
- Franklin
- Gert

- Harvey
- Irene
- Jose
- Katrina
- Lee
- Maria
- Nate

- Ophelia
- Philippe
- Rita
- Stan
- Tammy
- Vince
- Wilma

-Alpha
- Beta
- Gamma
- Epsilon
- Zeta


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