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Cyclone et activité électrique

 
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Auteur Message
Mickaël Cayla



Inscrit le: 06 Juil 2006
Messages: 3905
Localisation - Location: Sjælland - DENMARK

MessagePosté le: Mar Mar 10, 2009 19:47    Sujet du message: Cyclone et activité électrique Répondre en citant

Bonsoir à Tous,

En nettoyant mon disque dur, j'ai retrouvé ce petit dossier. J'espère qu'il vous plaira Razz



espace centrageeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeCyclones et activité électrique


I] Introduction et présentation des phénomènes associés

Voici par avance la coupe d’un cyclone :


Les cyclones sont les phénomènes les plus puissants sur terre, ils évacuent l’énergie supplémentaire des zones proche de l’équateur. Cette énergie est sous forme de chaleur latente (obtenue lorsque l’eau change d’état).

Le vent se forme grâce à la différence de pression entre deux milieux, les zones de pression identique sont délimités grâce à des lignes imaginaires : les isobares.
En plus du vent violent généré, un cyclone s’accompagne de précipitations diluviennes du fait de la succession ininterrompue d’averses violentes (dû aux cumulonimbus qui composent quasi entièrement le cyclone).
Par exemple, lors d’un cyclone, on relève des cumuls pluviométriques variables :
D’une 100ène de mm (ou L/m²) jusqu’à plus de 500, il arrive même parfois (lors de reliefs accentués) que les précipitations atteignent plus de 1000mm. Par exemple 1825 mm en 24 h. à Foc-Foc (Ile de la Réunion) lors du cyclone DENISE (7 - 8 janvier 1966).

Il a déjà été rapporté (néanmoins rarement) que des trombes et tornades soient observés au sein d’un cyclone. Le phénomène seul est déjà rare et la l’organisation du cyclone limite aussi ces formation. C’est néanmoins possible lors de bonnes condition locales… (puisque les trombes/tornades sont issus le plus souvent de cumulonimbus très développés appelés « supercellules »…)


En fait, comme le cyclone est composé d’une multitude de cumulonimbus il agit comme eux, mais en décuplé. En plus du vent dû à son fort gradient de pression (pression partant environ de 920hPA en son centre à 1000/1005 voir 1010hPa à l’extérieur).

Un cumulonimbus a une force d’aspiration assez importante, il a un courant ascendant (qui l’alimente entre autre en chaleur, humidité puis en chaleur latente qui se formera dans le cumulonimbus lors des changements d’états (vapeur à eau liquide puis eau liquide à glace). Il a aussi un courant descendant qui évacue cet air devenu plus froid car provenant des hautes altitudes (proche de la tropopause, c’est à dire allant de 6 à 17km des pôles à l’équateur et suivant la saison).
Comme vu plus haut, les cumulonimbus déversent de fortes quantités de précipitations.

En revanche, on ne parle pas de l’activité électrique au sein des cyclones… Je me suis alors penché sur la question.


II] Activité électrique au sein des cyclones



Sur cet animation, on distingue deux choses. Le cyclone cat.1 Henriette à l’Ouest du Texas, mais aussi l’ex Cyclone Felix actuellement rétrogradé en dépression tropicale.

Les points bleu symbolisent les impacts de foudre, on remarque que le cyclone Henriette en est dépourvu, pour elle, aucun impacts. En revanche, la dépression tropicale engendre de nombreuses formations orageuses sur Honduras et les pays aux alentours.

Quelques jours auparavant :


Le cyclone Felix était accompagné de nombreux impacts de foudre, notamment sur sa partie Nord-Ouest.
Vous pouvez constater qu’une activité électrique est aussi détecté aux abords de l’œil du cyclone.

Selon un témoin du cyclone Hugo cat.4 en Guadeloupe en 1989, aucun coup de tonnerre ne fut perçu, peut être à cause du vrombissement dû au vent, ou peut être aussi car n’y en avait pas…

Sur l’animation suivante, on peut aussi distinguer un cyclone, c’est Fitow, il est de catégorie 1 et se rapproche du Japon. Lui aussi est sans activité électrique (enfin presque).


L’activité électrique atmosphérique se produit exclusivement grâce aux cumulonimbus (très rarement lors de stade moins développés de nuages cumuliformes comme le cumulus-congestus). Elle est dû au frottement de particules d’eau et de glace qui, en s’entrechoquant (du fait des courant ascendant et descendants), produisent de l’électricité statique. L’éclair se forme lorsque le potentiel entre deux zones de polarité différente (+ et -) est trop importante.
En général, l’activité électrique est proportionnelle à la violence de l’orage (plus fort sera le courant ascendant, plus le cumulonimbus sera alimenté en énergie, plus les précipitations s’entrechoqueront et se frotteront, plus il y aura d’électricité statique au sein du nuage et donc plus il y aura d’activité électrique).
Le facteur principal est le courant ascendant, celui-ci étant « boosté » par l’air chaud (car il s’élèvera plus vite), c’est en été (en Europe) que les orages les plus électriques éclatent.

Pourtant, lors des cyclones, les cumulonimbus sont bien développés et les courants ascendants souvent puissants, alors pourquoi n’y a t’il pas d’activité électrique ?


Imaginons le cyclone en simple amas orageux.
Pour les orages, il arrive qu’il y ait des disparités dans l’activité électrique.
Il y a en fait de nombreux paramètres, et non pas simplement les courants ascendants (la taille et la quantité des précipitations (hydrométéores), la puissance structurelle du nuage, les vents,…) sont quelques paramètres parmi tant d’autres qui font que l’activité électrique est faible ou importante.

Il semblerait donc que lors des cyclones, l’activité électrique y soit rare et assez localisée plutôt dans les zones périphérique du cyclones, c’est à dire les plus éloignés de l’œil, lorsque le vent cyclonique est moins important. Mais aussi, il faut savoir que le LI est la différence entre la température d’une particule d’air que l’on a élevé et la température de l’air environnant. Par exemple si la température de l’air environnant est -4 et que la température de la particule est de -1 on aurait -4-(-1) = -3
Les orages se forment en très grande majorité lorsque le LI va plus bas que 0.
Et justement, le LI n’est pas très important vers le cyclone, de l’ordre de 4 à –4 (parfois même plus de 10 !), les zones inférieures à zéro sont rares et localisés. Donc, en couple avec l’énergie de convection disponible, elle même pas très importante, on se rend compte que le cumulonimbus ne peux pas avoir de composante assez résistante, et du fait du vent cyclonique, il ne pourra pas développer une structure organisée.
De plus, les cellules orageuses les plus puissantes sont celles qui sont seules, lorsque plusieurs cellules sont accolées elles entrent en concurrence, et c’est ce qui se passe dans un cyclone.
L’activité électrique est donc plus présente lors des cyclones moyennement et faiblement puissants, lors de zones de LI et d’énergie potentielle de convection plus importantes et un peut plus éloigné de l’œil.


D’une manière générale, les études concernant les orages et les cyclones ne cessent de se perfectionner, c’est donc un point qui devrait plus s’éclaircir dans les années à venir...


Merci pour votre lecture,
Bien amicalement,
mick


eddit :
Ajout des images.


Dernière édition par Mickaël Cayla le Jeu Mar 12, 2009 18:22; édité 1 fois
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Marie Pétrod



Inscrit le: 28 Juin 2008
Messages: 708
Localisation - Location: Lyon (69)

MessagePosté le: Mar Mar 10, 2009 21:35    Sujet du message: Répondre en citant

Très intéressant tout ça ! Merci Mickaël !
_________________
Nikon D50 avec objectif 18-55 + Nikon Cooplix S210 (pour filmer) + 2 trépieds.

Éclair69 pour les intimes...
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William Lapenderie



Inscrit le: 04 Juil 2006
Messages: 669

MessagePosté le: Jeu Mar 12, 2009 15:19    Sujet du message: Répondre en citant

Bel exposé et beau croquis !
Tu résume parfaitement les situations cycloniques qui sont effectivement atypique en matière d'élèctricité. On pourrait croire qu'il s'agit d'un "super" orage avec toutes ses caractéristiques habituelles, mais ce n'est pas le cas. Disons que c'est un "méga" orage ! Mais sans ses composantes essentielles en terme d'activité élèctrique.

Tu as très bien expliqué tout ça, les termes sont clairs et tout ceux qui comme moi ne maîtrise pas trop la météo en technique s'y retrouvent donc impeccable !

Merci pour cette piqure de rappel.
Will
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Baptiste Deïdda



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MessagePosté le: Jeu Mar 12, 2009 15:47    Sujet du message: Répondre en citant

Effectivement un exposé très intéressant.

Merci Mickaël je me coucherais moins c.. ce soir!!!!!! Laughing
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Mickaël Cayla



Inscrit le: 06 Juil 2006
Messages: 3905
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MessagePosté le: Jeu Mar 12, 2009 18:17    Sujet du message: Répondre en citant

Merci pour vos commentaires Razz
holala Will, je rougi ^^ Embarassed Tu sembles t'y connaître en cyclone. Tu en as déjà vécu un, tu t'y intéresse ?!
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William Lapenderie



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MessagePosté le: Ven Mar 13, 2009 16:56    Sujet du message: Répondre en citant

Je m'y intéresse oui, maintenant je ne m'y connais pas plus que ça. J'en sais même moins que toi à mon avis !

Je n'en ai jamais vécu. Ca doit être "intéressant" ! Même si les dégâts occasionnés sont parfois dramatiques.
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Benjamin Tosi



Inscrit le: 30 Juil 2006
Messages: 1328
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MessagePosté le: Ven Mar 13, 2009 20:31    Sujet du message: Répondre en citant

salut à tous


sympathique cette présentation du phénomène.. et le dessin explique bien ce qui se passe dans un cyclone : cette instabilité "monstre" qui peut engendrer une énergie extraordinaire et destructrice Mr. Green


Citation:
Pourtant, lors des cyclones, les cumulonimbus sont bien développés et les courants ascendants souvent puissants, alors pourquoi n’y a t’il pas d’activité électrique ?


ça ferait une bonne thèse à étudier .. et en apprendre encore sur ce qui se passe vraiment à l'intérieur ..
dit Mick tu fait quoi comme étude ? fac de météo ? climato ?

moi ça me passionne aussi car on peut désormais suivre une structure cyclonique depuis les cotes africaines .. et prévoir de mieux en mieux les trajectoires . enfin .. encore beaucoup de population en font les frais !!


j'aimerai un jour vivre ce truc de OUF ( en toute sécurité bien sur ).. peu t être un jour.. et qui sait .. en France peut être Shocked
vue que le réchauffement qui s'accélère de plus en plus .. l'atlantique nord pourrait bien donner quelques surprises imprévues .. genre une ligne de super-cellule .. et là .. y aurai surement de la foudre Arrow

bon il est temps que j'aille dormir

ciao
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Mickaël Cayla



Inscrit le: 06 Juil 2006
Messages: 3905
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MessagePosté le: Ven Mar 13, 2009 21:26    Sujet du message: Répondre en citant

will69 a écrit:
Je m'y intéresse oui, maintenant je ne m'y connais pas plus que ça. J'en sais même moins que toi à mon avis !

Je n'en ai jamais vécu. Ca doit être "intéressant" ! Même si les dégâts occasionnés sont parfois dramatiques.


Les dégâts c'est sûr, facteur inhérent à notre passion pour les phénomènes extrêmes, même si ils sont parfois dramatiques et mettent des vies en danger. Bon courage pour la suite Will,
Avec toute mon amitié Wink

benjiz38 a écrit:
salut à tous


sympathique cette présentation du phénomène.. et le dessin explique bien ce qui se passe dans un cyclone : cette instabilité "monstre" qui peut engendrer une énergie extraordinaire et destructrice Mr. Green


Citation:
Pourtant, lors des cyclones, les cumulonimbus sont bien développés et les courants ascendants souvent puissants, alors pourquoi n’y a t’il pas d’activité électrique ?


ça ferait une bonne thèse à étudier .. et en apprendre encore sur ce qui se passe vraiment à l'intérieur ..
dit Mick tu fait quoi comme étude ? fac de météo ? climato ?

moi ça me passionne aussi car on peut désormais suivre une structure cyclonique depuis les cotes africaines .. et prévoir de mieux en mieux les trajectoires . enfin .. encore beaucoup de population en font les frais !!


j'aimerai un jour vivre ce truc de OUF ( en toute sécurité bien sur ).. peu t être un jour.. et qui sait .. en France peut être Shocked
vue que le réchauffement qui s'accélère de plus en plus .. l'atlantique nord pourrait bien donner quelques surprises imprévues .. genre une ligne de super-cellule .. et là .. y aurai surement de la foudre Arrow

bon il est temps que j'aille dormir

ciao


En effet Benjizz, un sujet autant passionnant que terrifiant lorsque l'on sait le nombre de victimes lors de tels phénomènes. Par contre, même si sa formation, son déplacement et son intensité sont modélisables et connus, je n'ai pas entendu parler de quelconques études sur l'activité électrique au sein de ces monstres d'énergie. Lors des cyclones, il m'arrivait alors fréquemment de regarder ces fameuses cartes satellites avec activité électrique. J'ai été surpris par la fréquence des points bleu et je me suis alors un peu plus penché sur le sujet. Néanmoins cette ébauche de dossier manque cruellement de matière et surtout faute de connaissances, de détails Confused
Un sujet intéressant qui pourrait être poussé.

Climato, météo, peut-être, on ne sait jamais ce que l'avenir peux nous réserver Very Happy Actuellement je suis dans l'agronomie, ce qui n'est pas pour autant étranger aux sciences de l'atmosphère Razz Wink
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