Trombe marine
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Introduction

Photo d'une trombe en Grèce, prise du pont Rion-Antirion, le 15/12/2007

Une trombe marine est une colonne d'air mélangé d'eau en rotation, formant un entonnoir nuageux, sous un nuage (Un nuage est une grande quantité de gouttelettes d’eau (ou de cristaux de glace) en suspension dans l’atmosphère. L’aspect d'un...) convectif au-dessus d'une étendue d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.). Ces phénomènes de micro-échelle se forment lorsque les conditions sont très instables alors que de l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de pressuriser les cabines des avions...) froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.) passe au-dessus d'eaux chaudes. Généralement moins intenses qu'une tornade (Une tornade (de l'espagnol tornado, dérivé du verbe tornar, tourner) est un vortex (tourbillon) de vents extrêmement violents, prenant naissance à la base d'un nuage d'orage (cumulonimbus) lorsque les...), elles se dissipent une fois sur la terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande...). Il en existe deux types : les trombes d'air froid et les trombes tornadiques.

Description

Photo d'une trombe marine (Une trombe marine est une colonne d'air mélangé d'eau en rotation, formant un entonnoir nuageux, sous un nuage convectif au-dessus d'une étendue d'eau. Ces...) depuis un avion (Un avion, selon la définition officielle de l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI), est un aéronef plus lourd que l'air, entraîné par un organe moteur (dans le cas d'un engin...)

Le premier stade (Un stade (du grec ancien στ?διον stadion, du verbe ?στημι istêmi, « se tenir droit et ferme ») est...) consiste en une colonne d'embruns en rotation, près de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa mesure, sa...) de l'eau, pouvant ou non être accompagnée d'un entonnoir nuageux s'étendant vers le bas à partir d'un nuage de type cumulus, cumulus bourgeonnant ou cumulonimbus. L'entonnoir s'allonge vers l'eau lorsque la trombe marine se renforce. Elle atteint sa maturité quand l'entonnoir touche la surface de l'eau. La vitesse (On distingue :) des vents associés peut dépasser 95 km/h. Se produisant pendant la journée, elles peuvent former des groupes de deux ou plus, durer jusqu'à 20 minutes ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute de terrain est la carte originale, au crayon, levée sur le...) et avoir des diamètres d'une vingtaine de mètres. Elles se déplacent généralement à une vitesse de l'ordre de 15 à 25 km/h.

Trombes hivernales ou de neige

Un cas particulier de trombe marine en air froid est celui des trombes de neige. Ces trombes très rares et peu documentées se produisent lors d'une situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un espace par rapport à son environnement proche ou non. Il inscrit un...) propice aux bourrasques de neige en aval de plans d'eau en hiver (L'hiver est une des quatre saisons des zones tempérées.). Lorsque de l'air arctique (L’Arctique est la région entourant le pôle nord de la Terre, à l’intérieur et aux abords du cercle polaire. Elle se situe à l'opposé de l'Antarctique. L'Arctique inclut une partie du Canada, du...) ayant des températures bien sous le point (Graphie) de congélation (On appelle congélation toutes technique visant à faire passer un produit à l'état solide par des techniques de refroidissement forcé. On parle de congélation principalement pour l'eau et les...) passe au-dessus d'un lac (En limnologie, un lac est une grande étendue d'eau située dans un continent où il suffit que la profondeur, la superficie, ou le volume soit suffisant pour provoquer une...) ou de la mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.) sans glace (La glace est de l'eau à l'état solide.), la différence de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud, provenant du transfert de...) provoque une forte convection (La convection est un mode de transfert de chaleur où celle-ci est advectée (transportée-conduite, mais ces termes sont en fait impropres) par au moins...). L'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) devenant rapidement isotherme ensuite, à cause du niveau très bas de la tropopause (La tropopause est la limite supérieure de la troposphère et la limite inférieure de la stratosphère. Elle constitue aussi la limite de la biosphère et est la partie la plus...), le sommet des nuages ne dépasse pas celui de gros cumulus.

Cependant les mouvements verticaux sous ces nuages sont très intenses et la moindre rotation de l'air deviendra un tourbillon important. Si les vents sont relativement légers et de direction constante près du courant ascendant, une rotation peut être engendré lors de la rencontre d'un point de convergence (Le terme de convergence est utilisé dans de nombreux domaines :) avec un vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète. Les vents les plus violents connus ont lieu sur...) contraire sur le plan d'eau, comme dans le cas des trombes marines classiques. Malgré tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.), il y a eu très peu de signalements de trombes hivernales se formant (Dans l'intonation, les changements de fréquence fondamentale sont perçus comme des variations de hauteur : plus la fréquence est élevée, plus la hauteur perçue est haute et inversement. Chaque voyelle se...) dans ces conditions, probalement parce que le cisaillement vertical (Le vertical (rare), ou style vertical, est un style d’écriture musicale consistant en accords plaqués.) des vents est en général important en hiver, ce qui empêche la formation d'une rotation ayant une épaisseur suffisante en changeant la configuration des vents lorsque l'on s'élève.

Types

Trombes d'air froid

Le type de trombes marines le plus courant est celui dit « d'air froid ». Ces trombes se forment quand de l'air frais se déplace au-dessus d'eaux relativement plus chaudes. La couche d'air doux juste au-dessus de la surface de l'eau étant moins dense que l'air froid qui s'amène, il devient en équilibre instable et subit une poussée (En aérodynamique, la poussée est la force exercée par le déplacement de l'air brassé par un moteur, dans le sens inverse de l'avancement.) d'Archimède vers le haut. L'humidité (L'humidité est la présence d'eau ou de vapeur d'eau dans l'air ou dans une substance (linge, pain, produit chimique, etc.).) qu'il contient se condense en altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique et biogéographique qui explique la...) pour former des nuages convectifs qui peuvent aller du simple cumulus jusqu'au cumulonimbus et sous lesquels on retrouve des courants ascendants.

Contrairement aux tornades, ces trombes marines ne sont cependant pas créées par la concentration d'un mésocyclone dans le nuage mais prennent naissance d'un tourbillon existant dans la couche sous celui-ci. Ces tourbillons de faible intensité se forment dans une région où les vents ne subissent pas une variation de direction et de vitesse importante selon la verticale (La verticale est une droite parallèle à la direction de la pesanteur, donnée notamment par le fil à plomb.) mais selon l'axe horizontal (Horizontal est une orientation parallèle à l'horizon, et perpendiculaire à la verticale. Une ligne horizontale va « de la gauche vers la droite » ou vice versa.). Ainsi, la rencontre de brises de mer ou de terre de différentes directions, la canalisation (Une canalisation, ou un pipeline (de l'anglais) est une conduite destinée à l'acheminement de matières gazeuses, liquides, solides ou polyphasiques, d'un endroit à un autre. Le diamètre nominal d'une...) du vent par la côte ou le front de rafale venant d'orages peut initier une zone de convergence locale des vents à la surface de l'eau. Lorsque cela se produit, il y création d'une faible rotation verticale au point de rencontre et cette rotation peut être étirée par le passage du courant ascendant d'un nuage convectif en développement. Ceci donne une rotation intense à très fine échelle appelée miso-échelle (2 km ou moins) sous le nuage, le tout se passant généralement en l'absence de forçage dynamique : pas de front, de courant-jet, etc.

Ces trombes marines mettent en jeu des vents moins rapides que leurs homologues terrestres et apparaissent habituellement au printemps (Le printemps (du latin primus, premier, et tempus, temps, cette saison marquant autrefois le début de l'année) est l'une des quatre saisons des zones tempérées, précédant l'été et suivant l'hiver....) ainsi qu'en automne (L'automne est l'une des quatre saisons des zones tempérées. Elle se place entre l'été et l'hiver.), lorsque le contraste entre l'air et l'eau est le plus grand. Des chercheurs ont photographié des trombes d'eau et effectué des mesures dans le cœur de celles-ci à l'aide d'instruments embarqués dans des avions. On ne sait cependant pas clairement si les résultats obtenus sur ces trombes sont transposables aux tornades, et en particulier à celles qui sont fortes et violentes. Le courant dans les niveaux inférieurs de la trombe d'eau peut, par exemple, différer de celui d'une tornade parce qu'un vortex sur l'océan (Un océan est souvent défini, en géographie, comme une vaste étendue d'eau salée. En fait, il s'agit plutôt d'un volume, dont l'eau est en permanence renouvelée par des courants marins. Approximativement 71% de...), circulant sur une surface lisse, est donc soumis à des frottements plus faibles.

Trombes tornadiques

Basculement (Le basculement, dans le domaine de l'astronautique, est l'inclinaison progressive d'un véhicule spatial autour d'un axe quelconque. Le basculement peut être utilisé pour modifier la direction du vecteur poussée.) d'une rotation horizontale par le courant ascendant pour former une rotation verticale dans une tornade. (Source: NOAA)

Ce type de trombes est essentiellement identique aux tornades terrestres et se produisent sous des orages supercellulaires. Ainsi un cisaillement vertical des vents est transformé en un rotation verticale par le très fort courant ascendant sous ce type de nuage. Elles peuvent atteindre une très forte intensité et poser un important danger à la navigation (La navigation est la science et l'ensemble des techniques qui permettent de :), à l'aviation (L'aviation est une activité aérienne définie par l'ensemble des acteurs, technologies et règlements qui permettent d'utiliser un aéronef dans un but particulier. Ces diverses...) et aux personnes dans le secteur. Comme elles sont associées à une forte dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :), elle ne se dissiperont pas en entrant dans les terres. Elles faibliront cependant à cause de la friction et de la diminution du nuage originateur qui perdra l'apport thermodynamique (On peut définir la thermodynamique de deux façons simples : la science de la chaleur et des machines thermiques ou la science des grands systèmes en équilibre. La première définition est aussi la première...) que lui procure l'étendue d'eau.

Ce type de trombe marine est assez rare car les conditions nécessaire d'instabilité pour générer des supercellules se retrouve en général sur la terre ferme : fort réchauffement diurne, humidité de surface, air froid et sec en altitude, déclencheur (En programmation procédurale, un déclencheur (trigger en anglais) est un dispositif logiciel qui provoque un traitement particulier en fonction...). On les retrouvera donc le plus souvent lors d'épisode très bien organisés d'orages violents associés aux fronts froids très actifs ou aux systèmes convectifs de méso-échelle passant de la terre à la mer.

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