Derecho - Derecho

Un nuage de plateau le long du bord d'attaque d'un derecho au Minnesota

A derecho ( / d ə r / , de l' espagnol: derecho [deˈɾetʃo] , "à droite" comme dans la direction) est unetempête de vent en ligne droite étendue, de longue durée,associée à un groupe d' orages violents se déplaçant rapidement,connu sous le nom de système convectif à mésoéchelle .

Derechos peuvent causer hurricanic ou tornadiques vents -force, les tornades réelles, des pluies abondantes et des inondations soudaines. Dans de nombreux cas, les vents induits par la convection prennent une forme d'écho d'étrave (vers l'arrière "C") sous forme de ligne de grains , se formant souvent sous une zone de vents divergents de la haute troposphère , et dans une région à la fois riche en humidité de bas niveau et en air chaud. advection . Les Derechos se déplacent rapidement dans la direction du mouvement de leurs tempêtes associées, semblable à une limite d'écoulement (front de rafale), sauf que le vent reste soutenu pendant une plus longue période (souvent augmentant en force après le début), et peut dépasser la force d'un ouragan . Un système convectif producteur de derecho peut rester actif pendant de nombreuses heures et, occasionnellement, pendant plusieurs jours.

Phénomène de temps chaud, les derechos se produisent principalement en été, en particulier en juin, juillet et août dans l'hémisphère nord (ou mars, avril et mai dans l'hémisphère sud), dans les zones d' instabilité modérément forte et de cisaillement vertical modérément fort du vent. . Cependant, les derechos peuvent se produire à tout moment de l'année et peuvent se produire aussi fréquemment la nuit que pendant la journée.

Diverses études depuis les années 1980 ont mis en lumière les processus physiques responsables de la production de vents destructeurs généralisés par les orages. De plus, il est devenu évident que les derechos les plus dommageables sont associés à des types particuliers de systèmes convectifs à moyenne échelle qui s'auto-entretenus (ce qui signifie que les systèmes convectifs ne dépendent pas fortement des processus météorologiques à plus grande échelle tels que ceux associés au blizzard). produisant des tempêtes hivernales et de forts fronts froids). De plus, le terme « derecho » est parfois mal appliqué aux événements éoliens générés par convection qui ne sont pas particulièrement bien organisés ou de longue durée. Pour ces raisons, une définition plus précise et basée sur la physique de « derecho » a été introduite au sein de la communauté météorologique.

Étymologie

Développement de derechos
Image radar composite du derecho nord-américain de juin 2012 (un derecho progressif) alors qu'il se déplaçait de l'Indiana à la Virginie
Un derecho en série à plusieurs arcs typique
Un derecho progressif typique

Derecho vient de l'adjectif espagnol pour « droit » (ou « direct »), par opposition à une tornade qui est un vent « tordu ». Le mot a été utilisé pour la première fois dans l' American Meteorological Journal en 1888 par Gustavus Detlef Hinrichs dans un article décrivant le phénomène et basé sur un événement derecho important qui a traversé l' Iowa le 31 juillet 1877.

Développement

Les zones organisées d' activité orageuse renforcent les zones frontales préexistantes et peuvent dépasser les fronts froids . Le système convectif à mésoéchelle résultant (MCS) se forme souvent au point de divergence la plus forte de l'écoulement de niveau supérieur dans la zone d'afflux et de convergence de bas niveau les plus importants. La convection a tendance à se déplacer vers l'est ou vers l' équateur , à peu près parallèlement aux lignes d'épaisseur de bas niveau et généralement un peu à droite du flux troposphérique moyen. Lorsque la convection est fortement linéaire ou légèrement incurvée, le MCS est appelé ligne de grains, les vents les plus forts se produisant généralement juste derrière le bord d'attaque de la variation significative du vent et de l'augmentation de la pression.

Les derechos classiques se produisent avec des lignes de grains qui contiennent des caractéristiques en forme d'arc ou de fer de lance telles que vues par les radars météorologiques, appelées échos d'arc ou échos de fer de lance . Les lignes de grains "s'inclinent" généralement en raison de la formation d'un système de haute pression à moyenne échelle qui se forme dans la zone de pluie stratiforme derrière la ligne convective initiale. Cette zone de haute pression est formée en raison de forts courants d'air descendants derrière la ligne de grains, et pourrait se présenter sous la forme d'une rafale descendante . La taille de l'arc peut varier et les tempêtes associées à l'arc peuvent mourir et se régénérer.

Pendant la saison fraîche dans l'hémisphère nord, les derechos se développent généralement dans un schéma de vents du sud-ouest de la moyenne troposphère, dans un environnement d'instabilité atmosphérique faible à modérée (causée par une chaleur et une humidité relatives près du niveau du sol, avec de l'air plus frais en altitude, tel que mesuré par énergie potentielle convective disponible ), et des valeurs élevées de cisaillement vertical du vent (20 m/s [72 km/h; 39 kn; 45 mph]) dans les 5 km [16 000 pieds] les plus bas de l'atmosphère).

Les derechos de saison chaude dans l'hémisphère nord se forment le plus souvent dans un flux d'ouest à nord-ouest aux niveaux moyens de la troposphère , avec des niveaux modérés à élevés d'instabilité thermodynamique. Comme mentionné précédemment, les derechos favorisent les environnements d'advection chaude de bas niveau et d'humidité importante à bas niveau.

Classement et critères

Une définition courante est un complexe orageux qui produit une fauchée de vent dommageable d'au moins 400 km (250 miles), avec une zone concentrée de rafales de vent induites par convection dépassant 30 m/s (90 km/h; 50 kn; 60 mph) . Selon le critère du National Weather Service (NWS), un derecho est classé comme une bande de tempêtes qui ont des vents d'au moins 30 m/s (90 km/h; 50 kn; 60 mph) sur toute la longueur du front de tempête , maintenu sur une durée d'au moins six heures. Certaines études ajoutent une exigence selon laquelle pas plus de deux ou trois heures séparent deux rapports de vent successifs. Une définition plus récente et plus physique de « derecho » propose que le terme soit réservé à une utilisation avec des systèmes convectifs qui contiennent non seulement des caractéristiques uniques observées par radar telles que des échos d'arc et des mésovortex , mais aussi pour des événements qui produisent des bandes de dommages au moins. 100 km (60 miles) de large et 650 km (400 miles) de long. Un excellent exemple visuel d'un derecho a été rendu disponible par l' imagerie en accéléré des satellites exploités par la National Oceanic and Atmospheric Association, qui a clairement enregistré la couche limite externe d'un derecho et l'intensité des éclairs associés se déplaçant rapidement vers l'est dans les États du Midwest sur 10 août 2020.

Pour être classée comme derecho, une tempête de vent doit répondre aux critères suivants

  • Bande de dommages causés par le vent s'étendant sur plus de 250 milles
  • Rafales de vent d'au moins 58 mph sur la majeure partie de sa longueur
  • Plusieurs rafales bien séparées de 75 mph ou plus


Quatre types de derechos sont généralement reconnus :

  • Derecho série  - Ce type de derecho est généralement associée à une très profonde faible .
    • Arc simple  - Un très grand écho d'arc autour ou plus de 400 km (250 miles) de long. Ce type de derecho en série est moins courant que le type multi-arc. Un exemple de derecho en série à un seul arc est le derecho qui s'est produit en association avec le complexe de tempête nord-américain d'octobre 2010 .
    • Multi-arc  – Plusieurs derechos d'étrave sont intégrés dans une grande ligne de grains généralement d'environ 400 km (250 miles) de long. Un exemple de derecho en série à plusieurs arcs est un derecho qui s'est produit lors de la tempête du siècle de 1993 en Floride . En raison des supercellules intégrées , les tornades peuvent sortir de ces types de derechos. Il s'agit d'un type de derecho en série beaucoup plus courant que le type à arc unique. Les derechos en série à plusieurs arcs peuvent être associés à des modèles d'ondes d'écho linéaires (LEWP) sur un radar météorologique.
  • Derecho progressif  – Une ligne d'orages prend la forme d'un arc et peut parcourir des centaines de kilomètres le long de fronts stationnaires. Des exemples de ceci incluent « l' ouragan Elvis » en 2003 et le Derecho Boundary Waters-Canadian du 4 au 5 juillet 1999. La formation de tornade est moins courante dans un type progressif que sériel.
  • Derecho hybride  - Un derecho avec les caractéristiques d'un derecho série et progressif. Semblables aux derechos en série et aux derechos progressifs, ces types de derechos sont associés à un bas profond, mais sont de taille relativement petite. Un exemple en est l' épidémie de tornade et le derecho de la fin mai 1998 qui ont traversé les plaines centrales du nord et le sud des Grands Lacs les 30 et 31 mai 1998.
  • Derecho à faible point de rosée  - Un derecho qui se produit dans un environnement d'humidité de bas niveau relativement limitée, avec une humidité appréciable confinée aux niveaux moyens de l'atmosphère. De tels derechos se produisent le plus souvent entre la fin de l'automne et le début du printemps en association avec de fortes dépressions. Les derechos à bas point de rosée sont essentiellement des bandes organisées de rafales sèches successives. Le derecho Utah-Wyoming du 31 mai 1994 était un événement de ce type. Il a produit une rafale de 47 m/s (169 km/h ; 91 kn ; 105 mph) à Provo, dans l'Utah, où seize personnes ont été blessées, et a enlevé une partie du toit du pavillon Saltair sur le Grand Lac Salé. Les points de rosée de surface le long du trajet du derecho étaient d'environ 7 à 11 °C ou du milieu des années 40 à 50 °F.

Caractéristiques

Les vents dans un derecho peuvent être renforcés par des amas descendants intégrés à l'intérieur de la tempête. Ces vents en ligne droite peuvent dépasser 45 m/s (161 km/h ; 87 kn ; 100 mph), atteignant 58 m/s (210 km/h ; 110 kn ; 130 mph) lors d'événements passés. Des tornades se forment parfois au sein d'événements derecho, bien que de tels événements soient souvent difficiles à confirmer en raison des dommages supplémentaires causés par les vents en ligne droite dans la région immédiate.

Avec la tornade moyenne aux États-Unis et au Canada dans la partie inférieure de la classification F/ EF 1 à 38 à 45 m/s (137 à 161 km/h; 74 à 87 kn; 85 à 100 mph) des vents de pointe et la plupart ou la totalité du reste du monde encore plus bas, les derechos ont tendance à fournir la grande majorité des conditions de vent extrêmes sur une grande partie du territoire sur lequel ils se produisent. Les ensembles de données compilés par le Service météorologique national des États-Unis et d'autres organisations montrent qu'une grande partie du centre-nord des États-Unis, et probablement au moins les sections adjacentes du Canada et une grande partie de la surface des Grands Lacs, peuvent s'attendre à des vents de 38 à 54 m/s (137 à 193 km/h ; 74 à 104 nœuds ; 85 à 120 mph) sur une zone importante au moins une fois sur une période de 50 ans, y compris à la fois des événements convectifs et des cyclones extratropicaux et d'autres événements dérivant de la puissance provenant de sources baroclines . Seulement dans 40 à 65 pour cent ou des États-Unis reposant sur la côte du bassin de l' Atlantique, et une fraction des Everglades, sont derechos surpassés à cet égard - par atterrissant sur l' île des ouragans , qui , à leur pire peut avoir des vents aussi graves que EF3 tornades.

Certaines situations de derecho sont les exemples les plus courants d'épidémies météorologiques violentes qui peuvent devenir moins favorables à la production de tornades à mesure qu'elles deviennent plus violentes; la hauteur du derecho du 30-31 mai 1998 dans le Haut-Middle West-Canada-État de New York et les derniers stades des tornades importantes et des épisodes météorologiques violents en 2003 et 2004 n'en sont que trois exemples. Certaines mesures en altitude utilisées pour les prévisions de temps violent peuvent refléter ce point de retour décroissant pour la formation de tornades, et les trois situations mentionnées étaient des cas au cours desquels la rare variété d' orages violents de situation particulièrement dangereuse de veilles météorologiques violentes ont été émises par le Storm Prediction Center. de la National Oceanic & Atmospheric Administration des États-Unis .

Certains derechos développent une signature radar ressemblant à celle d'un ouragan dans les bas niveaux. Ils peuvent avoir un œil central exempt de précipitations, avec une pression centrale minimale et des bandes environnantes de forte convection, mais sont vraiment associés à un MCS développant de multiples lignes de grains, et ne sont pas de nature tropicale. Ces tempêtes ont un noyau chaud, comme d'autres systèmes convectifs à moyenne échelle. Un de ces derechos s'est produit dans le Midwest américain le 21 juillet 2003. Une zone de convection s'est développée dans l'est de l' Iowa près d'un faible front stationnaire/chaud et a finalement mûri, prenant la forme d'une ligne de grains ondulée à travers l'ouest de l' Ohio et le sud de l' Indiana . Le système s'est à nouveau intensifié après avoir quitté la vallée de l'Ohio, commençant à former un grand crochet, avec des échos de crochet occasionnels apparaissant le long de son côté est. Un centre dépressionnaire de surface s'est formé et est devenu plus impressionnant plus tard dans la journée. Un autre exemple est le derecho du sud du Midwest de mai 2009 .

Cette image montre la fréquence derecho pour les 48 États-Unis inférieurs

Emplacement

Dommages causés à l' église de Väike-Maarja en Estonie après le coup de derecho du 8 août 2010

Les Derechos en Amérique du Nord se forment principalement d'avril à août, avec un pic de fréquence de mai à juillet. Pendant cette période de l'année, les derechos se trouvent principalement dans le Midwest des États-Unis et dans les hautes terres de l'intérieur des États-Unis , le plus souvent en Oklahoma et dans la vallée de l' Ohio . Au milieu de l'été, lorsqu'une masse d'air chaud et lourd recouvre le centre-nord des États-Unis, ils se développent souvent plus au nord jusqu'au Manitoba ou au nord-ouest de l'Ontario , parfois bien au nord de la frontière canado-américaine.

Le Dakota du Nord , le Minnesota et le haut Michigan sont également vulnérables aux tempêtes de derecho lorsque de telles conditions sont en place. Ils se produisent souvent le long de fronts stationnaires à la périphérie nord de l'endroit où se trouve la bulle de chaleur et d'humidité la plus intense. Les derechos de fin d'année sont normalement confinés au Texas et au Sud profond , bien qu'un derecho de fin d'été ait frappé les parties supérieures de la région de l' État de New York après minuit le 7 septembre 1998. Les derechos de la saison chaude ont une plus grande instabilité que leur homologue de la saison froide, bien que frais les derechos de saison ont un cisaillement plus important que leur homologue de saison chaude.

Bien que ces tempêtes se produisent le plus souvent en Amérique du Nord, des derechos peuvent se produire ailleurs dans le monde, avec quelques zones relativement fréquemment. En dehors de l'Amérique du Nord, ils sont parfois appelés par des noms différents. Par exemple, au Bangladesh et dans les régions voisines de l'Inde, un type de tempête connu sous le nom de « Nor'wester » peut être un derecho progressif. Un de ces événements s'est produit le 10 juillet 2002 en Allemagne : un derecho en série a fait huit morts et 39 blessés près de Berlin. Les derechos sont également présents dans le sud-est de l'Amérique du Sud (en particulier en Argentine et au sud du Brésil) et en Afrique du Sud, et plus rarement, près ou au nord du 60e parallèle dans le nord du Canada. Principalement un phénomène des latitudes moyennes , les derechos se produisent dans le bassin amazonien du Brésil. Le 8 août 2010, un derecho a frappé l'Estonie et a arraché la tour de l'église Väike-Maarja. Des derechos sont parfois observés en Chine.

Arbres abattus par des rafales descendantes dans les eaux limitrophes – Derecho canadien de 1999

Risque de dommages

Étant donné que les derechos se produisent pendant les mois chauds et souvent dans des endroits au climat hivernal froid, les personnes les plus à risque sont celles qui participent à des activités de plein air. Les campeurs, les randonneurs et les automobilistes sont les plus à risque en raison de la chute d'arbres renversés par des vents rectilignes. De vastes étendues de forêt ont été abattues par de telles tempêtes. Les personnes qui vivent dans des maisons mobiles sont également à risque ; les maisons mobiles qui ne sont pas ancrées au sol peuvent être renversées par les vents violents. Aux États-Unis, le Michigan et New York ont ​​subi de nombreux décès dus aux derechos. Avant l' ouragan Katrina , le nombre de morts des derechos et des ouragans était comparable aux États-Unis.

Les Derechos peuvent également endommager gravement le système de distribution électrique d'une zone urbaine, surtout si ces services sont acheminés au-dessus du sol. Le derecho qui a frappé Chicago, Illinois, le 11 juillet 2011, a laissé plus de 860 000 personnes sans électricité. Le derecho nord-américain de juin 2012 a alimenté en électricité plus de 3,7 millions de clients en partant du Midwest des États-Unis, à travers les Appalaches centrales, jusqu'aux États du centre de l'Atlantique pendant une vague de chaleur .

Le Midwest Derecho d'août 2020 a fourni une vitesse de vent mesurée maximale de 126 mph, avec des vitesses estimées de dommages pouvant atteindre 140 mph dans la région de Cedar Rapids, Iowa. La tempête a été considérée comme l'un des plus grands "ouragans terrestres" de l'histoire enregistrée, générant 17 tornades confirmées dans le Wisconsin, l'Illinois et l'Indiana. Dix millions d'acres de cultures ont été endommagées ou détruites, ce qui représente environ un tiers de la superficie agricole de l'État de l'Iowa. Plus d'un million de foyers à travers le Midwest étaient privés de services de base tels que l'eau et l'électricité. Le gouverneur de l'Iowa, Reynolds, a demandé 4 milliards de dollars d'aide fédérale pour aider aux efforts de redressement. Il a été confirmé que les vents s'étaient levés dans le Colorado et le Nebraska, puis ont traversé en force 5 États, dont l'Iowa, le Minnesota, l'Illinois, l'Indiana et l'Ohio, provoquant des dégâts estimés à plus de 7,5 milliards de dollars.

Aviation

Les Derechos peuvent être dangereux pour l'aviation en raison des microrafales, des rafales descendantes et des grappes de rafales descendantes intégrées. De plus, les courants ascendants puissants et les hauts sommets des nuages ​​peuvent créer des conditions dangereuses. La taille même d'entre eux rend également très difficile la navigation.

Voir également

Les références

Remarques

Lectures complémentaires

Liens externes