Le bassin de l'Atlantique est une région très active pour les cyclones tropicaux, et la relation complexe entre ces puissantes tempêtes et les modèles climatiques à grande échelle détermine leur fréquence, leur intensité et leurs voies. Les ouragans, comme on les appelle dans l'Atlantique et l'est du Pacifique, sont parmi les phénomènes les plus destructeurs de la nature, puisant dans les eaux océaniques chaudes et façonnées par des conditions atmosphériques qui varient selon les cycles climatiques.

Facteurs climatiques qui influent sur la formation et l'intensification des ouragans

La genèse et l'évolution d'un ouragan dépendent d'un ensemble précis de conditions environnementales, dont la température de surface de la mer (SST) est primordiale. Les ouragans nécessitent des eaux océaniques d'au moins 26,5°C (80°F) à une profondeur de 50 mètres pour fournir un approvisionnement continu en chaleur et en humidité. Cette chaleur évapore l'eau dans l'atmosphère, où elle condense et libère la chaleur latente, alimentant le moteur convectif de la tempête.

Le cisaillement vertical du vent est un autre facteur critique. Défini comme le changement de vitesse ou de direction du vent avec l'altitude, le cisaillement fort peut incliner la structure verticale de la tempête et perturber sa circulation, la déchirant efficacement. Dans l'Atlantique, le cisaillement du vent est fortement influencé par des modèles à plus grande échelle tels que l'oscillation El Niño-Sud. Inversement, les environnements de cisaillement bas, souvent trouvés dans la principale région de développement près des Caraïbes et de l'Atlantique tropical, sont très favorables à l'entretien et au renforcement des ouragans.

L'effet de Coriolis, bien que n'étant pas un modèle climatique au sens traditionnel, est essentiel pour la rotation des tempêtes. Les ouragans ne se forment qu'à des latitudes d'au moins 5 degrés de l'équateur, où la force de Coriolis est suffisamment forte pour déclencher la rotation. De plus, l'emplacement de la zone de convergence intertropicale (ZCI) fournit une région de convergence de bas niveau, de montée de l'air et de perturbations préexistantes telles que les vagues africaines de l'est. Ces vagues, qui émergent de la côte ouest de l'Afrique pendant l'été, servent de graines pour environ 60 % des ouragans de l'Atlantique et 85 % des ouragans majeurs.

Principaux modèles climatiques qui conduisent à l'activité de l'ouragan Atlantique

Plusieurs modèles climatiques exercent une influence déterminante sur l'activité des ouragans de l'Atlantique, à l'échelle des semaines à décennies, et leurs interactions et leurs variations de phase font l'objet d'études approfondies et sont essentielles pour la prévision saisonnière.

El Niño-Oscillation Sud (ENSO)

L'ENSO est le principal moteur de la variabilité de l'activité des ouragans de l'Atlantique d'une année à l'autre.Elle est due aux anomalies de la température de surface de la mer dans l'océan Pacifique tropical, qui modifient la circulation atmosphérique mondiale. Pendant El Niño, les eaux du Pacifique plus chaudes que la moyenne déplacent la circulation de Walker, accroissant la convection profonde au-dessus du Pacifique oriental et améliorant les vents de l'ouest à travers les Caraïbes et l'Atlantique tropical.

En revanche, les conditions de la Niña sont plus fraîches dans les eaux du Pacifique, ce qui réduit la convection et affaiblit les vents de l'ouest de niveau supérieur.Cela entraîne une réduction du cisaillement du vent au-dessus de l'Atlantique, créant ainsi un environnement plus propice au développement des ouragans. Les années de La Niña (comme 1998, 2010 et 2020) sont souvent caractérisées par une activité des ouragans au-dessus de la moyenne, avec un nombre accru de tempêtes, d'ouragans et d'ouragans majeurs.

Oscillation multidécadale de l'Atlantique (OMA)

L'OMA décrit un modèle à long terme de variabilité de la température de surface de la mer dans l'Atlantique Nord, avec des phases chaudes et froides qui persistent généralement pendant 20 à 40 ans. Au cours d'une phase chaude, les températures de l'océan à travers l'Atlantique dépassent la moyenne à long terme, fournissant une plus grande énergie thermique aux ouragans. La dernière phase chaude a commencé au milieu des années 1990 et a été associée à une période active d'ouragans, y compris les saisons destructrices de 2004, 2005, 2017 et 2020. La phase chaude a tendance à produire une moyenne de deux à trois fois plus d'ouragans majeurs que les phases froides.

L'OMA est liée à d'autres changements océaniques et atmosphériques, y compris des changements dans la mousson africaine et les flambées de poussières qui y sont associées. Au cours des phases froides de l'OMA, de fortes pluies de mousson et d'autres vagues africaines de l'est peuvent survenir, mais les eaux plus froides limitent encore l'intensité des ouragans. L'OMA est considérée comme une oscillation climatique naturelle, bien que ses effets se superposent à une tendance au réchauffement due aux changements climatiques causés par l'homme.

Modèles intrasaisonnaires et régionaux

D'autres motifs influencent l'activité des ouragans sur des échelles de temps plus courtes.L'oscillation de Madden-Julian (MJO) est une perturbation à grande échelle du vent tropical et des précipitations qui se propage vers l'est tous les 30 à 60 jours. Lorsque la phase convectif accrue de l'OEM se déplace au-dessus de l'Atlantique, elle peut augmenter l'activité des orages et entraîner une formation accrue d'ouragans.

L'OANO North Atlantic Oscillation (NAO) décrit les variations de la pression atmosphérique sur l'Atlantique Nord et influence les courants de direction qui guident les ouragans. Une OANO négative peut affaiblir les vents de commerce et permettre aux ouragans de se réincruster dans l'océan libre, tandis qu'une OA positive peut orienter les tempêtes vers l'ouest vers la côte américaine. L'OAO Quasi-Biennial Oscillation (QBO), un modèle de retournement du vent stratosphérique, a également été lié à l'activité des ouragans de l'Atlantique, bien que son rôle soit moins direct.

Changement climatique et risque futur d'ouragan

Bien que le nombre total d'ouragans ne augmente pas de façon significative — certains modèles laissent même supposer une légère diminution à l'échelle mondiale — les données indiquent fortement une augmentation de l'intensité [ des tempêtes les plus fortes. Les eaux océaniques plus chaudes fournissent plus de carburant, ce qui entraîne une augmentation de la vitesse maximale soutenue des vents. Les études montrent que la proportion des ouragans majeurs (catégorie 3, 4 et 5 sur l'échelle Safir-Simpson) a augmenté au cours des dernières décennies, et que cette tendance devrait se poursuivre.

Les tempêtes lentes, comme l'ouragan Harvey (2017), ont produit des totaux de précipitations records. L'élévation du niveau de la mer, autre conséquence du réchauffement planétaire, exacerbe les inondations par ondes de tempête. L'élévation du niveau de la mer de base permet aux ondes de pénétrer plus loin dans les terres et causent des dommages plus importants. Cette combinaison de vents plus intenses, de précipitations plus fortes et de tempêtes plus fortes constitue une menace importante pour les communautés côtières.

Les signes de changement climatique influent également sur les tendances de la formation des ouragans.Les tropiques se sont développés, changeant certaines activités des ouragans vers la pole, qui peuvent exposer des régions comme le nord-est des États-Unis ou certaines régions d'Europe à des menaces de cyclones tropicaux plus fréquentes.L'intensification rapide – où la vitesse du vent augmente de 30 nœuds ou plus en 24 heures – devient plus fréquente, ce qui pose des défis pour les systèmes de prévision et d'alerte.

Activité historique et tendances à long terme

L'analyse des données historiques sur les ouragans révèle des époques distinctes d'activité élevée et supprimée, étroitement liées aux phases de l'OMA et à d'autres modèles. Des données fiables sur l'ensemble du bassin remontent aux années 1850, la couverture par satellite s'améliorant considérablement après les années 1960. La période active des années 1940 et 1950, qui comprenait l'ouragan de la Journée du travail de 1935 (le plus fort ouragan de l'Atlantique enregistré par pression), coïncidait avec une phase chaude de l'OMA.

Depuis le milieu des années 1990, l'Atlantique est en phase d'OMA chaude et l'activité des ouragans est élevée. Cette période comprend la saison hyperactive de 2005 (28 tempêtes nommées, dont Katrina), la saison record de 2020 (30 tempêtes nommées) et la saison destructrice de 2017 (Harvey, Irma, Maria). Les chercheurs continuent de débattre de la mesure dans laquelle cette période active est due aux cycles naturels par rapport au réchauffement planétaire. L'augmentation de l'intensité et de la proportion des ouragans majeurs est conforme aux projections du modèle climatique et est attribuée en grande partie au réchauffement anthropique.

Prédiction, préparation et rôle des modèles climatiques

Les prévisions saisonnières des ouragans, publiées par des agences comme la NOAA et l'Université d'État du Colorado, intègrent les prévisions du climat pour donner un avertissement préalable du niveau probable d'activité. La compétence de ces prévisions repose fortement sur la capacité de prévoir les conditions ENSO mois à l'avenir. Au cours des années La Niña, les prévisions sont mises à jour pour refléter un risque plus élevé d'ouragans atlantiques, tandis que les années El Niño donnent généralement des prévisions plus calmes.

Les prévisionnistes utilisent le MJO pour prévoir des périodes d'activité accrue ou supprimée au cours d'une saison. Le HFIP (Hurricane Forecast Improvement Program) s'efforce d'améliorer l'intensité et de suivre les prévisions en intégrant de meilleures observations et de meilleures modélisations d'ensemble.

Pour la préparation, la compréhension de ces modèles climatiques aide les collectivités à mesurer leurs risques.Les résidents des régions sujettes aux ouragans devraient avoir un plan complet, incluant les voies d'évacuation, les fournitures d'urgence et la couverture d'assurance.Le fournit des ressources détaillées pour la sécurité des ouragans.Les modèles climatiques ne sont pas déterministes – toute saison donnée peut avoir des tempêtes même en phase supprimée – mais ils déterminent le niveau de vigilance nécessaire.

Conclusion

La saison des ouragans du bassin atlantique est profondément influencée par les modèles climatiques qui opèrent sur une échelle de temps, de la MJO intra-saisonnière à l'OMA multi-décadale. L'ENSO demeure le principal prédicteur de l'activité d'une année à l'autre, tandis que les changements à long terme liés à l'OMA établissent le stade d'une ère où les risques sont plus élevés. Le changement climatique causé par l'homme ajoute une autre dimension, augmente l'intensité et le potentiel de précipitations des ouragans et exacerbe les dommages causés par les ondes de tempête par l'élévation du niveau de la mer.