La formation de la tempête

Dans le but de définir la tempête et de comprendre ses conséquences, nous allons maintenant expliquer sa formation et les raisons qui font que la tempête fut si violente.

La dépression et la formation du tourbillon

Les tempêtes comme celles de fin décembre 1999 naissent lorsqu’il y a un fort contraste entre une masse d'air chauffée par l'énergie thermique emmagasinée par l'océan et une masse d’air froide provenant des pôles.

Deux masses d'air
Fig 7 : Deux masses d'air

Ce contraste thermique eut lieu au niveau de l'autre côté de l'Atlantique. Une forte température est liée à la forte agitation des molécules. Ainsi ces dernières prennent plus de place au sein de la masse d'air chaud et font donc que la masse d'air chaud a une pression plus faible que l'air froid. La masse d'air chaud s'élève et commence à passer au-dessus de l'air froid. Une dépression se forme entre les deux masses d'air.

Par souci de simplicité de la compréhension, seule la masse d'air froid sera désormais représentée en trois dimensions
la depression
Fig 8 : Formation d'une dépression

Des nuages apparaissent aux points de contact entre les deux masses d'air appelés fronts. Sous l'effet de la force de Coriolis, un tourbillon se forme autour de la dépression. La force de Coriolis est une force liée à la rotation de la terre. Cette force fait que dans l'hémisphère Nord, les masses d'air tournent autour de la dépression dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et dans le sens horaire dans l'hémisphère Sud.

le tourbillon un tourbillon encore plus gros
Fig 9 : La force de Coriolis agissant sur la dépression
Références bibliographiques : [2], [11], [12]
Le déplacement de la dépression

Ensuite, juste sous la tropopause (la couche de l'atmosphère ayant une altitude moyenne de 11km), il existe un courant d'air appelé courant-jet (ou jet-stream). Des vents à 400 km/h y soufflent d'ouest en est. Ce courant parcourt la Terre en suivant plus ou moins notre latitude (48°nord).

Le déplacement de la dépression
Fig 10 : Transfert d'énergie entre le courant-jet et la dépression

Comme nous le montre ce schéma, un tourbillon, similaire à celui formé autour de la dépression, se forme au sein du courant-jet. De l'énergie thermique est échangée entre ces deux tourbillons. L'importance du tourbillon au niveau de la surface de la terre augmente donc de plus en plus. La source d'énergie étant en altitude, la tempête peut se renforcer sur l'eau comme sur terre (contrairement au cyclone). De plus, ces deux tourbillons se décalent petit à petit dans le sens du courant-jet. La dépression est donc prise comme sur un rail. Le tourbillon est donc arrivé sur la France par l'ouest dans la journée du 26 décembre 1999. Ainsi la dépression s'est déplacée comme le montre cette image satellite de Météo France.

Références bibliographiques : [2], [11], [12]
L'échelle des vents de Beaufort

Le phénomène décrit ci-dessus donna donc des vents très forts. Les vents sont généralement classés grâce à une échelle : l'échelle des vents de Beaufort. Celle-ci est définie par la vitesse du vent et l'état de la mer dans les régions marines.

Force de Beaufort (degré) Terme générique Vitesse du vent à 10m de hauteur (en km/h) Etat de la mer (dans les régions marines)
0 Calme moins de 1 la fumée s'élève verticalement ; la mer est calme et ressemble à un miroir
1 Très légère brise 1 à 5 il se forme des rides, mais il n'y a pas d'écume
2 Légère brise 6 à 11 vaguelettes courtes ; leurs crêtes ne déferlent pas
3 Petite brise 12 à 19 très petites vagues ; écume d'aspect vitreux
4 Jolie brise 20 à 28 petites vagues devenant plus longues ; moutons nombreux
5 Bonne brise 29 à 38 vagues modérées, allongées ; moutons nombreux
6 Vent frais 39 à 49 des lames se forment ; crêtes d'écume blanche plus étendues
7 Grand frais 50 à 61 la mer grossit ; l'écume est soufflée en traînées ; lames déferlantes
8 Coup de vent 62 à 74 lames de hauteur moyenne ; de leurs crêtes se détachent des tourbillons d'embruns
9 Fort coup de vent 75 à 87 grosses lames ; leurs crêtes s'écroulent et déferlent en rouleaux
10 Tempête 88 à 102 très grosses lames à longues crêtes en panache ; déferlement intense et brutal en rouleaux
11 Violente tempête 103 à 117 lames exceptionnellement hautes ; mer recouverte de bancs d'écume blanche
12 Ouragan plus de 118 air plein d'écume et d'embruns ; mer entièrement blanche ; visibilité très réduite
Fig 11 : L'échelle des vents de Beaufort

En décembre 1999 les vents ont atteint des vitesses de l’ordre de 144km/h à Nancy et même de plus de 200km/h sur l'île de Ré. On peut donc en conclure que ce que tout le monde appelle "la tempête de 1999" devrait plutôt être appelé "l'ouragan de 1999"

Références bibliographiques : [6]
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