Les trombes marines et les dust devils
par Maxime
club météo cité scolaire Jean Moulin à Béziers (France)


Voici un cumulonimbus, cette forme particulière lui est donné grâce à la vitesse des courants ascendants (air chaud) qui montent très rapidement en altitude (environ 130km/h).
Ce nuage peut donner naissance à une tornade mais mais il a besoin de conditions atmosphériques particulières : le cisaillement vertical des vents, un courant jet (courant de très grande vitesse venant des hautes atmosphères et redescendant vers le nuage) et la séparation des zones de convection et de précipitation. Ce nuage continuellement alimenté en courants thermiques peut alors devenir une
supercellule pouvant engendrer une tornade.



Voici une supercellule, c'est le plus gros nuage. Certains sont capables de générer jusqu’à 12 tornades à la fois allant de la F2 à la F5.

La puissance des tornades est caractérisée par les destructions qu'elles peuvent engendrer: c'est l’échelle de
Fujita.



Les trombes marines par Maxime

Les trombes marines sont des colonnes d'air comme les tornades mais leur puissance dépendra de leur mode de formation.Il existe deux types de trombes:



La trombe d'air froid : le principe de création est diffèrent des tornades car celle-ci se crée à partir de conditions atmosphériques violentes (courant-jet , mésocyclone). La trombe se développe à partir d'une étendue d'eau chaude sur laquelle passe de l'air froid, on se retrouve dans une configuration de différence thermique entre deux couches d'air (l'une est froide au niveau du nuage et l'autre est chaude au niveau de l'eau); des courant ascendants naissent alors. C'est grâce à ces courants que la trombe va prendre forme, attention il n'y a pas de mésocyclone (forte rotation interne) ni de courant-jet comme dans les tornades mais de simples tourbillons produits lors de la rencontre des courants d'air. Les tourbillons vont fournir l’énergie nécessaire pour donner un mouvement de rotation à l'air ascendant qui remonte dans le nuage ce qui produira une trombe.

 


       trombe marine á  Marseille

La trombe tornadique : (pour mieux comprendre les trombes tornadiques il est recommandé de lire l'article ci-dessus sur la formation des tornades) le principe de création est le même que celui des tornades terrestres (orage super-cellulaire). Les nuages super-cellulaires ont une rotation interne qui s'appelle le cisaillement vertical, ce cisaillement va se redresser pour devenir une rotation verticale grâce au courant ascendant (flèche rouge) pour donner naissance à une trombe d'une puissance comparable a celle d'une tornade ce qui représente un danger pour la navigation et pour les personnes présentes dans le secteur. Elle est différente d'une trombe d'air froid car une fois sur la terre elle ne se dissipera pas totalement, Par contre, elle aura perdu de son intensité car l'apport d'air chaud fourni par l'eau de mer disparaîtra quand la trombe sera sur la terre.



                                             

Les tourbillons de poussière ou dust devils par Maxime



Un dust devil ou tourbillon de poussière est un phénomène tourbillonnant comme une tornade mais qui a la particularité de se développer sans nuage convectif (cumulonimbus pour les tornades), il suffit simplement d'un jour très ensoleillé et chaud. La photo ci-contre illustre ce curieux phénomène.

Quand le sol est frappé par les rayons du soleil, il se réchauffe. Nous obtenons alors une couche d'air chaud au niveau du sol. Dans ce cas, on se trouve avec une couche d'air chaud et une couche d'air plus frais qui se situe à une altitude plus élevée par rapport au sol. Il se crée alors un phénomène de convection entre ces deux couches d'air (PHASE 1). Puis le système convectif va se redresser (PHASE 2) afin de former un tourbillon d'air vertical (PHASE 3). Lorsque la dernière phase est atteinte, les échanges thermiques doivent se poursuivre pour maintenir la structure tourbillonnante en état.



Leur puissance
Elle dépend de la puissance de convection (courant ascendant), plus les courants convectifs sont importants et plus la puissance de tourbillon sera importante ainsi que leur diamètre (de quelques centimètres à quelques dizaines de mètres). Quant à la hauteur, elle peut aller de quelques dizaines de mètres jusqu'à 1000 mètres. Certains Dust Devils sont assez puissants pour soulever ou emporter des objet lourds ( à Trenton dans le Dakota, une fillette de 4 ans à été emportée par un dust devil à une altitude de 8 mètres puis est retombée miraculeusement sans blessures graves). Ils peuvent également provoquer des accidents de parapente parfois graves car les conditions atmosphériques internes sont violentes (turbulences, instabilité atmosphérique). En revanche ils peuvent aider les planeurs à prendre de l'altitude.
Voici une petite vidéo d'un dust devils :

Voir la vidéo

Phénomène physique interne

Lorsque des particules de poussière rentre en collision elles échangent des charges éléctrique ce qui provoquent de l’électricité statique (plus de 10000 volts par mètres) qui peut ainsi engendrer des décharges électriques.

Des dust Devils sur Mars

Ils sont beaucoup plus puissants (des vents jusqu'a 120 km/h), leur diamètre et leur taille (jusqu'à 10 km de haut!) sont impressionnants. Voici, ci-contre, une petite comparaison avec nos Dust Devils.

Et pour finir cet article une petite vidéo prise par la sonde Spirit  de Mars