Cyclones et tsunamis : où, quand, comment, pourquoi? 27 Janvier 2017

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1 Cyclones et tsunamis : où, quand, comment, pourquoi? 27 Janvier 2017

2 Le tsunami de Sumatra, 26 décembre morts Océan Indien. Séisme de magnitude M w 9.2 au large de Sumatra, Image CEA

3 Plan de l exposé 1. Les cyclones - Où, quand? - Mécanismes - Organisation - Ordres de grandeur 2. Les tsunamis - Le phénomène déclencheur - Propagation en haute mer - Influence du fond et des côtes - Ordres de grandeur 3. Perspectives - réchauffement climatique! 4. Quelques remarques pour conclure - autres dangers naturels - moyens de prévention

4 1. Les cyclones : où et quand? - arrivée d une dépression atmosphérique puissante - sur une mer chaude (température > 26 C) Tempête tropicale Nadine, Animation du 08/09/2012 au 05/10/2012. Météo-France

5 1. Les cyclones. Mécanismes a- La «force» de CORIOLIS dévie les courants - vers la droite dans l hémisphère nord, - «vers la gauche dans l hémisphère sud», - engendrant ainsi une rotation cyclonique Ω O M ω M

6 1. Les cyclones. Mécanismes b- Formation d une cheminée centrale «l œil du cyclone» Illustration schématique de l organisation interne d un cyclone tropical. Photographie Sauf dans l œil du du cyclone cyclone, Floyd la vitesse au large est de essentiellement la Floride (Sept. contenue 1999). Ce cyclone tropical dans des a provoqué plans horizontaux, 57 décès et ce des qui dommages justifie qu elle pour soit un montant évalué considérée à 4,5 milliards comme de quasi-bidimensionnelle dollars [ Hal Pierce / (Q2D) GOES [d après satellite NOAA]. / NOAA].

7 1. Les cyclones. Organisation et exemples - au sol : convergence, rotation cyclonique - en altitude : condensation, pluie abondante - au sommet : divergence, rotation anticyclonique L ouragan Sandy, animation du 25/10/2012 au 31/10/2012. Météo-France

8 Haiyan, 2 au 11 novembre 2013, 5260 décès, plusieurs îles dévastées MétéoMédia

9 Les ruines de Tacloban aux Philippines, après le passage du typhon Hayan en novembre 2013

10 Le mois d Août 2016, vu par les satellites de Météo-France

11 1. Les cyclones. Ordres de grandeur dépression tropicale : V 65 km/h p 995 hpa au lieu de 1013 cyclone de catégorie 3 : V 200 km/h p 960 hpa ( 5,4 %) (creux de 3 m) cyclone de catégorie 4 : V 230 km/h p 950 hpa ( 6,2 %) (creux de 4 à 5 m) cyclone de catégorie 5 : V> 260 km/h p<940 hpa ( 7,2 %) Katrina a détruit New Orleans en Août 2005 (1836 décès) Haiyan a dévasté les Philippines en Novembre 2013 (5260 décès) Poussée d un vent de 200 km/h sur surface de 100 m 2 15 tonnes 300 km/h tonnes

12 2. Les tsunamis Phénomène déclencheur : un séisme sous-marin Allure et ordres de grandeurs typiques des vagues d un tsunami engendré en profondeur par un séisme.

13 2. Les tsunamis Phénomène déclencheur : un séisme sous-marin Océan Indien, 26 décembre Séisme de magnitude M w 9.2, Sumatra, Image CEA

14 2. Les tsunamis Phénomène déclencheur : un séisme sous-marin Tohoku, 11 mars Séisme de magnitude M w 9.2 Image CEA

15 2. Les tsunamis a- Propagation des vagues en haute mer Cas d une houle de faible amplitude Illustration d une houle quasi-sinusoïdale : - propagation vers la droite de la forme de la vague, - mouvements des particules fluides en boucles refermées sur elles-mêmes. Trajectoires alternées et refermées sur elles-mêmes des particules d eau au passage d une vague supposée sinusoïdale. En haut : cas des ondes courtes par rapport à la profondeur où les trajectoires sont quasi-circulaires ; en bas : cas des ondes longues où les trajectoires sont aplaties.

16 Propagation des vagues en haute mer Cas d une houle de grande amplitude Forte houle avec des creux de plusieurs mètres et de très fréquents déferlements en pleine mer à proximité d une dépression atmosphérique [ Olivier Dugornay / Ifremer]

17 2. Les tsunamis b. Propagation des vagues à proximité des côtes Petite houle dont l amplitude augmente en arrivant dans une région d eau peu profonde, pour finir par déferler. [ SIDS1 / Flickr]

18 2. Les tsunamis b. Propagation des vagues à proximité des côtes Forte houle conduisant à une forme tubulaire Vague de grande amplitude dont le déferlement près d une plage peut conduire à la forme tubulaire recherchée par les surfeurs. [ Misty / Flickr]

19 2. Les tsunamis b. Propagation des vagues à proximité des côtes Influence du fond et des côtes Allure et ordres de grandeurs typiques des vagues d un tsunami engendré en profondeur par un séisme. Tsunami Honshu au Japon, engendré le 11 mars 2011 par un séisme de magnitude M w 9.2 dont l épicentre était situé à 130 km de la côte. [ REUTERS/Mainichi Shimbun]

20 2. Les tsunamis. Quelques ordres de grandeur Magnitude de moment minimale du séisme : Mw = 6,3 æ Vitesse de propagation 1000 km/h çc = Longueur d onde : 30 à 500 km è Amplitude en haute mer : 0,1 à 5 m Amplitude sur la côte : 1 à 15 m g l ö 2p ø Poussée typique - vague de 10 m sur une surface de 100 m tonnes - (rappel : vent de 200 km/h sur 100 m 2 15 tonnes)

21 3. Perspectives dans une période de réchauffement climatique Mers plus chaudes Apparition de cyclones dans des régions nouvelles Fréquence des cyclones augmentée Cyclones plus violents Tsunamis dans les régions à forte sismicité (fréquence et violence indépendantes de la température)

22 Autres dangers naturels - orages et tornades - inondations - glissements de terrains - vagues scélérates - éruptions volcaniques - séismes Moyens de prévention - diagnostics précoces - constructions antisismiques - digues (rivières et bords de mer)

23 «Toute époque a toujours été la pire. Et, s il y en a qui furent vraiment pires, c est elles qui enfantèrent les plus grandes choses.» (Henri de Lubac, Nouveaux paradoxes) «Nous comprenons la nature en lui résistant.» (Gaston Bachelard, La formation de l esprit scientifique)

24 La plupart des figures et des photographies sont extraites du livre L air et l eau, (EDP sciences, 2013) Les vidéos sont extraites du site compagnon de ce livre ou de l Encyclopédie de l environnement, mise en ligne le 3/10/2016 :

25 Une tornade en Méditerranée, avec son tuba et sa trombe

26 M N P ++++ Q R +++ a) M N P Q b) Pourquoi les crêtes avancent plus vite que les creux