Activité 3:  

Une tempête qui tourne : le cyclone.

1. Introduction :

Définition :

Un cyclone est une grosse tempête, qui s'accompagne de vents tourbillonnants violents et de gros nuages. Elle se forme essentiellement au dessus des océans chauds, entre les tropiques, mais jamais au dessus de l'équateur.

2. Observations et position du problème :

Essayons de comprendre un peu mieux le fonctionnement d'un cyclone (activité menée sur un planisphère aimanté, avec des petits panneaux magnétiques) :

• Sur le planisphère fourni, repérez :

  • • • D'abord les continents et les océans.

      • Puis le pôle Nord, le pôle Sud, l'équateur, et les tropiques.

• Voici les photographies prises par des satellites de quelques cyclones, avec leurs situations géographiques : placez tous ces cyclones sur le planisphère.

• Observez bien tous ces cyclones et leurs positions : que constatez-vous ?

 Quelques cyclones à travers le Monde :

 Quelques cyclones dans l'hémisphère Nord :

 Quelques cyclones dans l'hémisphère Sud :

Réponse :

tous les cyclones de l'hémisphère Nord tournent dans le sens opposé des aiguilles d'une montre,

alors que tous les cyclones de l'hémisphère Sud tournent dans le sens des aiguilles d'une montre !

3. Explication :

Comment expliquer cela ?

Explication :

Cette différence entre les cyclones de l'hémisphère Nord, et ceux de l'hémisphère Sud, est liée à la rotation de la Terre sur elle-même.

Lors d'un cyclone, il se forme une grosse dépression, c'est à dire un secteur où la pression de l'air est très faible (ou encore, un secteur où il y a beaucoup moins d'air qu'ailleurs).

Pour compenser, des vents violents soufflent vers cette zone.

Mais au lieu d'y aller directement en ligne droite, ils s'y rendent en étant déviés, à cause de la Terre qui tourne sur elle-même : ils sont déviés vers la droite dans l'hémisphère Nord, alors qu'ils sont déviés vers la gauche dans l'hémisphère Sud.

Démonstration à l'aide d'un globe terrestre motorisé, sur lequel on peut tracer un trait représentant un vent, alors que le globe tourne.

Remarque : cette force apparente qui dévie les vents est appelée force de Coriolis, en hommage au physicien Gaspard-Gustave CORIOLIS (18-19^ème siècle) qui a été le premier à comprendre ce phénomène.

4. Pour des précisions sur le mécanisme d'un cyclone :

Origine d'un cyclone :

• Les cyclones se forment uniquement au dessus des océans (jamais au dessus de la terre ferme), lorsque la température de l'eau dépasse 26°C. Ils se déplacent ensuite, et peuvent pénétrer à l'intérieur des terres, mais ils perdent alors très vite de leur intensité et disparaissent (sans évaporation d'eau, ils n'ont plus d'énergie).

• Les cyclones se forment essentiellement au niveau des tropiques (car il y fait suffisamment chaud), mais jamais au niveau de l'équateur (il y fait pourtant encore plus chaud !) : on les voit ainsi se former à plus de 6° de latitude Nord ou Sud, autrement dit, à un peu plus de 600 km au Nord ou au Sud de l'équateur.

• L'eau très chaude (au moins 26°C) subit alors une intense évaporation. L'air situé à sa surface se charge ainsi en humidité et devient lui-même très chaud. Cet air chaud et humide devient ainsi moins dense que l'air ambiant et il prend rapidement de l'altitude : c'est le phénomène de convection. Cela conduit au dessus de l'eau, à une espèce « d'aspiration », et une énorme dépression apparaît ainsi à la surface de l'eau !

• Arrivée en altitude, la vapeur d'eau (invisible) se refroidit, se liquéfie (G→L) et forme ainsi un énorme nuage !

• Des vents violents se forment et convergent vers cette grosse dépression (D).