Cyclone extratropical - Définition

Introduction

Graphique météorologique fictif d'un cyclone extratropical affectant la Grande-Bretagne et l'Irlande. Les flèches bleues et rouges entre les isobares indiquent la direction des vents, alors que le symbole D marque le centre de la dépression, soit l'endroit de la plus basse pression atmosphérique.

Un cyclone extratropical, parfois nommé cyclone des latitudes moyennes, est un système météorologique de basse pression, d'échelle synoptique, qui se forme entre la ligne des tropiques et le cercle polaire. Il est associé à des fronts, soit des zones de gradients horizontaux de la température et du point de rosée, que l'on nomme aussi "zones baroclines".

Les cyclones extratropicaux ont des caractéristiques différentes des cyclones tropicaux, alimentés par la convection, et des cyclones polaires plus au nord. Ils sont en fait les dépressions météorologiques qui passent quotidiennement sur la majorité du globe. Avec les anticyclones, ils régissent le temps sur la Terre, produisant nuages, pluie, vents et orages.

Terminologie

L'expression cyclone extratropical est souvent raccourcie à "cyclone", ceci est imprécis car ce dernier terme s'applique à de nombreux types de zones dépressionnaires ayant des origines diverses. L'adjectif extratropical signifie que ce type de cyclone se produit en général aux latitudes moyennes de la Terre. On les connait sous différents autres noms: cyclones des latitudes moyennes ou dépressions des latitudes moyennes, en raison de leur lieu de formation. On a également les cyclones post-tropicaux, s'ils sont le résultat d'une transition extratropicale, soit la capture par la circulation atmosphérique des restants d'un cyclone tropical. Les prévisionnistes et le public les nomment en général seulement "dépressions" ou "basses pressions".

Les cyclones extratropicaux sont surtout de nature barocline parce qu'ils se forment le long de zones de gradient de la température et du point de rosée. Ils peuvent devenir ensuite barotropes lorsque la distribution de la chaleur autour du cyclone devient pratiquement uniforme.

Structure

Pression et distribution horizontale des vents

Image QuikSCAT de cyclones extratropicaux au-dessus de l'océan. Notez que les vents les plus violents se trouvent hors de l'occlusion.

La plus basse pression d'un cyclone extratropical se trouve en son centre. La circulation des vents autour d'un tel système est dans le sens inverse des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère nord et dans le sens des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère sud.

Le tout est causé par la force de Coriolis. En effet, le gradient de pression et la force de Coriolis doivent à peu près s'équilibrer pour éviter que le cyclone ne s'effondre lui-même et la balance entre les deux donne le vent. Ce dernier est donc plus ou moins parallèle aux isobares et peut être estimé par le vent géostrophique.

La pression au centre du cyclone va diminuer au fur et à mesure de sa croissance et les vents vont s'intensifier. Les vents les plus forts se retrouvent en général du côté froid des fronts et de l'occlusion, soit celui vers les pôles. C'est un secteur où le gradient de pression est maximum.

Le sens de rotation des vents dans ces systèmes pousse l'air froid vers l'équateur et l'air chaud vers les pôles. Dans la plupart des cyclones extratropicaux, la zone frontale prend la forme d'une onde, comme dans le schéma de droite. À cause de cette apparence sur les images satellitaires, les cyclones extratropicaux sont parfois appelés onde frontale au début de leur développement. Aux États-Unis, l'ancien nom d'un tel système était "onde frontale chaude".

Cyclonisation et développement

Alors qu'il se renforce, le front froid se déplace à l'arrière du système et le front chaud à l'avant. Le premier se déplace en général plus rapidement que le second car l'air froid plus dense repousse l'air chaud en altitude plus facilement. Lorsque le front froid rattrape et dépasse le front chaud, on parle du stade d'occlusion. Lors de cette dernière, le système dépressionnaire se déplace toujours, mais un ralentissement commence à se faire sentir. On retrouve alors une langue d'air chaud en altitude, entre la dépression et les fronts, qu'on appelle front occlus ou trowal, selon sa position au sol ou en altitude. Le cyclone devient alors barotrope, c'est-à-dire de température isotropiquement froide dans la verticale. Il s'en suit, au centre, une remontée de la pression et un affaiblissement tel que le système deviendra stationnaire dans bien des cas et disparaîtra éventuellement.

Structure verticale

Les cyclones extratropicaux s'incurvent vers l'air froid et se renforcent en altitude, dépassant parfois les 9000 mètres d'épaisseur. La température au centre du cyclone est plus froide que celle environnante: c'est exactement l'inverse de celle d'un cyclone tropical. C'est pourquoi on les nomme parfois "dépressions à cœur froid". On peut analyser les cartes à différents niveaux de pression, comme les cartes de pression à 700 hPa (environ 3 000 mètres d'altitude), pour se rendre compte des caractéristiques d'un système à cœur froid en fonction de l'altitude. Les diagrammes de phases cycloniques permettent ensuite de déterminer si un cyclone est tropical, subtropical, ou extratropical.