# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Un orage violent fournit le courant ascendant intense et durable qui donne naissance à une tornade et qui évite que le cœur à basse pression ne se remplisse par le haut. Quand on observe le sommet d'un orage de ce type par satellite on remarque généralement une suite caractéristique de " bulles " ascendantes, constituées de nuages qui s'élèvent entre deux et quatre kilomètres au-dessus du niveau supérieur du nuage principal avant de retomber dans la masse nuageuse.
Ces bulles dénotent la présence, dans l'orage, d'un courant ascendant intense et très structuré. Cependant, une tornade ne se forme que si l' du courant ascendant se met à tourner : c'est ce qui arrive quand ce courant ascendant concentre le de rotation des horizontaux de la troposphère .

Vitesse du vent et altitude : le cisaillement du vent

Tous les vents ne font pas l'affaire. Il apparaît qu'ils doivent être soumis à un cisaillement vertical très fort en direction et en intensité : la du vent doit augmenter avec l'altitude et son orientation doit virer du sud-est vers l'ouest. Le cisaillement vertical du champ de vitesses du vent provoque un mouvement de rotation autour d'un axe horizontal.

Pour comprendre pourquoi, imaginez une roue à palettes, d'axe horizontal, placée dans un champ de vent soufflant de gauche à droite. Si le vent qui frappe le haut de la roue est plus fort que celui qui souffle sur le bas, la roue se met à tourner dans le sens des aiguilles d'une montre . De la même manière, une placée dans un champ de vent soumis à un cisaillement est animée d'un mouvement de rotation car le haut de la masse d'air se déplace plus vite que le bas.

Quand les vents entrent en interaction avec un fort courant ascendant, cette rotation autour d'un axe horizontal peut basculer et devenir une rotation autour d'un axe vertical. Le cisaillement de la direction du vent est ainsi une cause directe de la rotation verticale ; les vents qui tournent du sud-est vers l'ouest engendrent une circulation cyclonique (dans le sens inverse des aiguilles d'une montre) de l'air qui s'engouffre à la base du courant ascendant de la dépression.

D'après les modèles usuels, la naissance d'une tornade à partir d'un violent orage se fait en deux étapes. Le courant ascendant de l'orage se met d'abord à tourner ; la colonne d'air ascendante et en rotation, qui a un diamètre de 10 à 20 kilomètres, constitue le mésocyclone (si, par la suite, il engendre une tornade, ce qui n'est généralement pas le cas, on l'appelle un à tornades). Les observations par radar Doppler ont montré que le mouvement de rotation commence dans la troposphère moyenne, à des altitudes de quatre à huit kilomètres. Le basculement de l'axe de rotation semble être le mécanisme principal intervenant à ce stade.

Courant tournant et effet de " tube dynamique "

Ce courant tournant se propage ensuite vers le sol par un effet de " tube dynamique ". Le long de la colonne en rotation, le champ de pression est en équilibre avec le champ de vents où la circulation est fortement incurvée. En effet, la force dirigée vers l'intérieur, qui s'exerce sur l'air du fait de la faible pression qui règne au centre de la colonne, est équilibrée la rotation de l'air autour du centre de la colonne.

Dans ces conditions d'équilibre cyclonique, l'air circule facilement, autour et le long de l'axe du cyclone mais il ne peut pratiquement pas s'en éloigner ou s'en approcher. Alors qu'auparavant une partie de l'air entrait dans la colonne ascendante à l'altitude des couches moyennes, maintenant la presque totalité de l'air s'engouffre à la base du tuba. Le cyclone se comporte comme un tube dynamique ; tout se passe comme dans le tuyau d'un aspirateur , hormis le fait que l'air n'est pas canalisé par les parois d'un tuyau mais par son propre mouvement tourbillonnaire.

Mouvement cinétique et étirement des masses d'air

Il en résulte une intensification du courant ascendant et, par conséquent, un renforcement des vents qui convergent sous le cyclone. Du fait du cisaillement de la direction du vent, l'air qui s'engouffre dans le courant ascendant s'élève en tournant autour du centre de la colonne.

D'après une loi fondamentale de la , le moment cinétique d'une masse d'air par rapport à son axe de rotation vertical est conservé ; ce moment cinétique est égal au produit de la quantité de mouvement (la masse multipliée par la vitesse) par la distance à l'axe. Par conséquent, à mesure que sa distance au centre diminue, la vitesse de la masse d'air augmente ; elle se met à tourner plus vite de même qu'en patinage artistique la danseuse tourne plus vite quand elle ramène les bras le long du corps. Donc, à la base du tube dynamique, la vitesse de rotation augmente ; cela provoque un allongement du tube vers le bas, par propagation du mouvement tourbillonnaire plus intense. Les masses d'air qui entrent à la base du tube tournent et montent en gagnant de la vitesse. Elles sont ainsi étirées verticalement. Cet étirement ramène le diamètre du mésocyclone à environ deux à six kilomètres, ce qui renforce encore la vitesse des vents : le moment cinétique de l'air, qui tourne maintenant à une distance plus faible de l'axe, est conservé.

Formation d'un mésocyclone

Le basculement, l'effet de tube dynamique, la convergence et l'étirement vertical sont des processus qui s'entraînent mutuellement et qui peuvent, par la suite, former un mésocyclone dont le pied est à une altitude d'un kilomètre et le haut presque au sommet de l'orage à environ 15 kilomètres. Les vents de surface soufflent à des vitesses atteignant parfois 120 kilomètres à l'heure dans toute la région située sous la colonne tourbillonnante. La rotation dans le mésocyclone est cependant encore trop diffuse et trop éloignée du sol pour engendrer des vents de surface très violents.

Formation de l'œil de la tornade

C'est lors de la seconde étape que de tels vents apparaissent et qu'un violent orage donne naissance à une tornade quand se forme l' de la tornade. Pour des raisons que l'on ne comprend pas encore, une zone de convergence et d'étirement renforcée, d'un diamètre n'excédant pas un kilomètre, et un peu excentrée, se forme à l'intérieur du mésocyclone. Des observations par radar Doppler suggèrent ici encore que l'intensification de la rotation commence en altitude, à plusieurs kilomètres au-dessus du sol, puis se propage très rapidement vers le bas. Sur une si petite zone, le mouvement de rotation est assez fort pour que le tuba descende jusqu'à quelques dizaines de mètres du sol ; tout près du sol, les frottements empêchent l'établissement de l'équilibre cyclonique car ils ralentissent le mouvement de rotation.

Le de pression entre le cœur de la tornade et l' atmosphère environnante aspire l'air à l'intérieur de celle-ci à travers une fine couche d'air proche du sol. Du fait de l', le courant entrant va plus loin que son rayon d'équilibre, tout en conservant son moment cinétique et en gagnant de la vitesse quand il s'approche du centre du cœur, avant de se mettre à tourner brutalement et à monter en spirale. Par conséquent, les vents les plus violents soufflent dans une petite région en forme d'anneau à la base du . Les frottements avec le sol limitent finalement la vitesse de l'air entrant à la base et empêchent donc la tornade de se remplir par le bas, ce qui contribue à maintenir la dépression qui règne à l'intérieur.

# data[].attributes.attachment_link.description
Un orage violent fournit le courant ascendant intense et durable qui donne naissance à une tornade et qui évite que le cœur à basse pression ne se remplisse par le haut.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
La Tornado Alley (en français, l'allée des tornades) est un terme commun pour désigner une région centrale des États-Unis couvrant plusieurs États ou parties d'États et où se produisent fréquemment des tornades. Elle comprend les basses terres des fleuves Mississippi, Ohio et les vallées du bas Missouri aussi bien que le sud-est des États-Unis. Même si aucune région n'est totalement épargnée aux États-Unis par le phénomène des tornades, elles sont beaucoup plus fréquentes et intenses dans cette région des Grandes Plaines entre les Rocheuses et les Appalaches où les conditions sont parfois si favorables qu'on assiste à des éruptions de tornades.

Il n'y a pas de délimitation exacte de la Tornado Alley selon le service météorologique des États-Unis. Selon le National Severe Storms Laboratory, chargé de la recherche sur les orages violents, le terme a été introduit par les médias pour désigner la région centrale des Grandes Plaines américaines où les tornades font souvent la manchette mais ses frontières varient selon le type de statistiques utilisées. La première mention en est faite en 1904 par Jennifer L. Wiley. Certaines études climatologiques montrent qu'il y a d'autres endroits qui peuvent être considérées comme des " Allées des tornades " plus locales. L'une d'elles s'appelle la " Dixie Alley " et se trouve de la côte du golfe du Mexique à la vallée du Tennessee,.

Conditions météorologiques créant les tornades de la Tornado Alley. En couleur saumon au centre se retrouve la zone climatologique la plus active des plus intenses (EF2 et +).

Plusieurs zones dans le monde peuvent regrouper des conditions nécessaires à la formation de tornades mais c'est la position de la Tornado Alley qui en explique la très grande fréquence dans cette région. Cette abondance de tornades est ainsi rendue possible par la rencontre des masses d'air continental froid venant des Prairies canadiennes, de celles d'air sec du désert de Sonora et de celles d'air chaud et humide venant du golfe du Mexique, ainsi que d'une forte variation des vents avec l'altitude. La rencontre des différentes masses d'air crée des conditions très instables avec de l'air frais et sec soulevant l'air chaud le long d'un front froid ou le long d'un front de point de rosée. Les parcelles d'air continuent leur ascension, car elles sont moins denses que l'environnement, grâce à la poussée d'Archimède. L'humidité se condense ensuite pour former des orages de très forte extension verticale. Cependant, ce ne sont pas tous les orages qui peuvent donner des tornades, mais dans la Tornado Alley les vents sont le plus souvent de direction et de force variant verticalement à cause de la présence d'un courant-jet en altitude. Ce cisaillement crée une rotation horizontale qui sera déviée en vortex vertical par le mouvement ascendant dans l'orage et qui donnera la tornade.

La période de l'année avec la plus forte fréquence de tornades varie suivant les régions, la zone affectée se décalant au cours de la " saison des tornades ". En général, la tornado alley tend à se décaler plus au nord avec le réchauffement des températures, du printemps vers l'été, et inversement vers le sud avec le refroidissement automnal. Techniquement parlant, cependant, les grandes plaines centrales peuvent être considérées comme étant dans la tornado alley presque toute l'année, puisque c'est là que les changements rapides de température sont les plus communs. Au contraire, le nord-est et l'ouest sont les régions américaines les moins affectées par les tornades.

Répartition

Activité des tornades aux États-Unis. Les zones les plus sombres du centre délimitent la zone connue sous le nom de Tornado Alley.

Les États d' Oklahoma, du Kansas, de l' Arkansas, de l' Iowa et du Missouri sont entièrement dans la Tornado Alley. Elle couvre également le nord-est du Texas, l'est du Colorado, le nord de la Louisiane, le centre et le sud du Minnesota et du Dakota du Sud, le nord-ouest du Mississippi, le centre et le sud de l' Illinois, le sud-ouest de l' Indiana, et quelques parties centrales, sud-est et sud-ouest du Nebraska, des petites zones à l'extrême ouest du Tennessee et du Kentucky et quelques zones du Wisconsin. Le Kansas, au centre de cette zone, a connu les pires tornades de son histoire en 1933 et sur la décennie des années 1930, selon une étude sur plus d'un siècle effectuée par James C. Malin, de l' Université du Kansas. La plus grosse de toutes se présente le et poursuit sa course jusqu'à Washington, tellement elle est énorme.

Si l'on prend le critère du nombre de tornades par kilomètre carré par État, c'est la Floride qui connaît le plus fort taux d'épisodes de tornades, la plupart de celle-ci sont cependant de faible intensité et ne proviennent généralement pas de super-cellules orageuses,. Cependant, les États du Texas, de l' Oklahoma, du Kansas et du Nebraska rapportent un tiers des tornades aux États-Unis. L' Oklahoma a le plus fort taux pour de tornades provenant de supercellules, souvent très destructrices, mais statistiquement le plus grand nombre absolu de tornades américaines se produisent au Texas.

Selon le 10 000 milles carrés (25 900 km National Climatic Data Center pour la période de 1991 à 2010, le classement selon la moyenne annuelle de tornades par ²) des 17 États les plus frappés par des tornades est :

1. Floride : 12,2

2. Kansas : 11,7

3. Maryland : 9,9

4. Caroline du Sud : 9,8

5. Illinois : 9,7

6. Mississippi : 9,2

7. Iowa : 9,1

8. Oklahoma : 9

9. Alabama : 8,6

10. Louisiane : 8,5

11. Arkansas : 7,5

12. Nebraska : 7,4

13. Missouri : 6,5

14. Caroline du Nord : 6,4

15. Tennessee : 6,2

16. Texas : 5,9

17. Minnesota : 5,7

Une étude de 2018 publiée dans la revue Nature a montré que les ingrédients nécessaires à la production de tornades à longue durée de vie s'étaient déplacés des Grandes Plaines vers la vallée du fleuve Mississippi au cours des 20 années antérieures vers la sous zone de la Dixie Alley. Cependant, une autre étude temporelle montre que le cœur de la Tornado Alley peut être en rotation autour de ces deux régions,.

Dans le cœur de la Tornado Alley, les normes de construction sont plus strictes qu'ailleurs aux États-Unis, exigeant des toits renforcés et des liaisons plus sûres entre le bâtiment et ses fondations. On y trouve aussi d'autres mesures de précautions comme des abris anti-tornades et des sirènes d'alarmes en cas d' alerte météorologique. La conscience de la population à ce risque et la couverture météorologique offerte par les médias locaux y sont également beaucoup plus importantes qu'ailleurs.

Quelques tornades extrêmes

: de nombreuses tornades ont frappé l'Oklahoma et les États environnants, dont une tornade de force F5 à Moore (Oklahoma) en banlieue sud d'Oklahoma City, faisant 88 morts ;

: une tornade EF5 a frappé de plein fouet Greensburg (KS), ville de 1500 âmes, détruisant 95 % du paysage urbain en tuant 9 personnes et blessant 60 autres. Quelques années plus tard, Greensburg est devenue une ville écologique ;

: une tornade EF5 a balayé la ville de Smithville (MSP) tuant 14 personnes. Elle faisait partie d'une éruption de tornades du 25 au 28 avril 2011 aux États-Unis qui a vu plus de 200 de ces phénomènes et tué 327 personnes ;

: une tornade EF5 meurtrière a frappé Joplin (Missouri) en faisant un lourd bilan de 158 morts et 1 150 blessés. Cette tornade fut classée la plus meurtrière depuis 1947 ;

: une tornade EF5 a dévasté à nouveau Moore avec un bilan lourd de 24 morts et 387 blessés. La tornade de Moore a également touché Newcastle (Oklahoma) ;

: une très large tornade (diamètre de 4,2 km) a frappé El Reno (OK) faisant 8 morts et 151 blessés ; cette tornade classée EF5 est considéré officiellement la plus large de l'histoire,. Ce fait est contesté par les données recueillies par un radar mobile lors d'une autre tornade à Cimarron City-Mulhall-Perry, Oklahoma, OK, en 1999. Celui-ci a mesuré une largeur de 4,3 milles (6,9 km) ;

: un phénomène rare s'est produit dans le Nebraska précisément à Pilger où une "triple tornade" a ravagé la commune et fait 1 mort et 10 blessés ;

: la douceur exceptionnelle de fin décembre aux États-Unis a produit de nombreuses tornades, rares durant ce mois ; en particulier une tornade a touché Dallas (TX) avec un bilan de 11 morts et des dizaines de blessés.

Références

# data[].attributes.attachment_link.description
La Tornado Alley (en français, l'allée des tornades) est un terme commun pour désigner une région centrale des États-Unis couvrant plusieurs États ou parties d'États et où se produisent fréquemment des tornades. Elle comprend les basses terres des fleuves Mississippi, Ohio et les vallées du bas Missouri aussi bien que le sud-est des États-Unis.

# data[].attributes.body
Localisation et fréquences des tornades

# data[].attributes.attachment_link.description
En moyenne, il y a 1 300 tornades chaque année dans le monde, 1 000 aux États-Unis et 40 à 50 en France. Dans le reste du monde, il y en a 250 en moyenne.

# data[].attributes.body
Comment se forme un tornade?

# data[].attributes.attachment_link.title
Comment se forme une tornade ? - L'Esprit Sorcier

# data[].attributes.attachment_link.title
Les chasseurs de tornades, les aventuriers de l'extrême