Les chasseurs d'ouragans survolent des tempêtes extrêmes pour en prévoir l'intensité. Voici ce qui se passe lorsque l'avion plonge dans le mur de l'œil.

Alors qu'un ouragan s'intensifie, les chasseurs d'ouragans sont dans le ciel faire quelque chose de presque inimaginable :volant au centre de la tempête.À chaque passage, les scientifiques à bord de ces avions prennent des mesures que les satellites ne peuvent pas faire et les envoient aux prévisionnistes du National Hurricane Center.

Jason Dunion, un Météorologue de l'Université de Miami, a dirigé des programmes de terrain sur les ouragans pour la National Oceanic and Atmospheric Administration.Il a décrit la technologie utilisée par l'équipe pour évaluer le comportement des ouragans en temps réel et l'expérience à bord d'un P-3 Orion alors qu'il plonge à travers le mur oculaire d'un ouragan.

Que se passe-t-il à bord d'un chasseur d'ouragan lorsque vous volez dans une tempête ?

En gros, nous emmenons un laboratoire volant au cœur de l’ouragan, jusqu’en catégorie 5.Pendant que nous volons, nous traitons des données et les envoyons aux prévisionnistes et aux modélisateurs climatiques.

Dans le P-3, nous coupons régulièrement au milieu de la tempête, directement dans l'œil.Image un motif X – nous continuons à traverser la tempête plusieurs fois au cours d’une mission.Il peut s’agir de tempêtes en développement ou de catégorie 5.

Nous volons généralement à une altitude d’environ 10 000 pieds, soit environ un quart de la distance entre la surface de l’océan et le sommet de la tempête.Nous voulons éviter la partie la plus dure de la tempête parce que nous essayons de mesurer les vents les plus forts pour le Centre des ouragans.

Cela doit être intense.Pouvez-vous décrire ce que vivent les scientifiques sur ces vols ?

Mon vol le plus intense a été celui de Dorian en 2019.La tempête était près des Bahamas et s'intensifiant rapidement pour atteindre une très forte catégorie 5 tempête, avec des vents d'environ 185 mph.C’était comme être une plume dans le vent.

Lorsque nous avons traversé le mur des yeux de Dorian, il n'y avait que des ceintures de sécurité.Vous pouvez perdre quelques centaines de pieds en quelques secondes si vous avez un courant d'air descendant, ou vous pouvez heurter un courant ascendant et gagner quelques centaines de pieds en quelques secondes.Cela ressemble beaucoup à un tour de montagnes russes, sauf que vous ne savez pas exactement quand la prochaine montée ou la prochaine descente aura lieu.

À un moment donné, nous avions des forces G de 3 à 4 G.C'est quoi expérience des astronautes lors d'un lancement de fusée.Nous pouvons également obtenir zéro G pendant quelques secondes, et tout ce qui n’est pas attaché flottera.

Même dans les moments les plus difficiles de la tempête, des scientifiques comme moi sont occupés sur des ordinateurs à traiter les données.Un technicien à l’arrière a peut-être lancé une sonde depuis le ventre de l’avion, et nous vérifions la qualité des données et les envoyons aux centres de modélisation et au National Hurricane Center.

Qu’apprenez-vous sur les ouragans grâce à ces vols ?

L'un de nos objectifs est de mieux comprendre pourquoi les tempêtes s'intensifier rapidement.

L'intensification rapide se produit lorsqu'une tempête augmente en vitesse de 35 mph en une seule journée.Cela équivaut à passer de la catégorie 1 à une tempête majeure de catégorie 3 en peu de temps. Ida (2021), Dorien (2019) et Michel (2018) ne sont que quelques-uns des ouragans récents qui se sont rapidement intensifiés.Lorsque cela se produit à proximité de la terre ferme, cela peut surprendre les gens au dépourvu, et cela devient rapidement dangereux.

Étant donné qu’une intensification rapide peut se produire dans un laps de temps très court, nous devons être sur place avec les chasseurs d’ouragans pour prendre des mesures pendant que la tempête se rassemble.

Jusqu’à présent, une intensification rapide est difficile à prédire.Nous pourrions commencer à voir les ingrédients se rassembler rapidement :L'océan est-il chaud à grande profondeur ?L’atmosphère est-elle agréable et juteuse, avec beaucoup d’humidité autour de la tempête ?Les vents sont-ils favorables ?Nous examinons également le noyau interne :À quoi ressemble la structure de la tempête et commence-t-elle à se consolider ?

Les satellites peuvent offrir aux prévisionnistes une vue de base, mais nous devons impliquer nos chasseurs d'ouragans dans la tempête elle-même pour vraiment distinguer l'ouragan.

À quoi ressemble une tempête lorsqu’elle s’intensifie rapidement ?

Les ouragans aiment se tenir droits – pensez à une toupie.Donc, une chose que nous recherchons est l’alignement.

Une tempête qui n’est pas encore complètement rassemblée peut avoir une circulation de basse altitude, à quelques kilomètres au-dessus de l’océan, qui n’est pas alignée avec sa circulation de niveau intermédiaire située à 6 ou 7 kilomètres au-dessus.Ce n’est pas une tempête très saine.Mais quelques heures plus tard, nous pourrions retourner dans la tempête et remarquer que les deux centres sont davantage alignés.C’est le signe que la situation pourrait rapidement s’intensifier.

Nous regardons également le couche limite, la zone juste au-dessus de l'océan.Les ouragans respirent :Ils aspirent de l'air à de faibles niveaux, l'air se précipite vers le mur des yeux, puis il s'évacue au sommet de la tempête et s'éloigne du centre.C’est pourquoi nous avons ces énormes courants ascendants dans le mur des yeux.

Nous pourrions donc surveiller les données de notre sonde largable ou de notre radar Doppler arrière pour connaître la façon dont les vents circulent au niveau de la couche limite.Est-ce que cet air vraiment humide se précipite vers le centre de la tempête ?Si la couche limite est profonde, la tempête peut également prendre une plus grande inspiration.

Nous regardons également la structure.La plupart du temps, la tempête semble saine sur les satellites, mais si nous l'observons avec le radar, la structure est bâclée ou l'œil peut être rempli de nuages, ce qui nous indique que la tempête n'est pas tout à fait prête à s'intensifier rapidement.Mais pendant ce vol, nous pourrions commencer à voir la structure changer assez rapidement.

L’air entrant, sortant et sortant – la respiration – est un excellent moyen de diagnostiquer une tempête.Si cette respiration semble saine, cela peut être le signe d’une tempête qui s’intensifie.

Quels instruments utilisez-vous pour mesurer et prévoir le comportement des ouragans ?

Nous avons besoin d’instruments qui mesurent non seulement l’atmosphère mais aussi l’océan.Les vents peuvent diriger une tempête ou la détruire, mais la chaleur et l’humidité de l’océan sont son carburant.

Nous utilisons sondes à gouttes pour mesurer la température, l'humidité, la pression et la vitesse du vent, et renvoyer des données tous les 15 pieds environ jusqu'à la surface de l'océan.Toutes ces données sont transmises au National Hurricane Center et aux centres de modélisation afin qu'ils puissent obtenir une meilleure représentation de l'atmosphère.

Un P-3 a un laser – un CRL, ou LiDAR raman rotatif compact – qui peut mesurer la température, l’humidité et les aérosols depuis l’avion jusqu’à la surface de l’océan.Cela peut nous donner une idée de la richesse de l’atmosphère, et donc de la façon dont elle est propice à alimenter une tempête.Le CRL fonctionne en continu sur toute la trajectoire de vol, vous obtenez donc ce magnifique rideau sous l'avion indiquant la température et l'humidité.

Les avions ont aussi radars Doppler de queue, qui mesurent la façon dont les gouttelettes d'humidité soufflent dans l'air pour déterminer le comportement du vent.Cela nous donne un aperçu 3D du champ de vent, comme une radiographie de la tempête.Vous ne pouvez pas obtenir cela à partir d’un satellite.

Nous lançons également des sondes océaniques appelées AXBT – bathythermographe jetable pour avion – en avance sur la tempête.Ces sondes mesurent la température de l’eau sur plusieurs centaines de pieds.En règle générale, une température de surface de 26,5 degrés Celsius (80 Fahrenheit) et plus est favorable à un ouragan, mais la profondeur de cette chaleur est également importante.

Si vous avez de l'eau de mer chaude qui atteint peut-être 85 F à la surface, mais qu'à seulement 50 pieds en profondeur l'eau est un peu plus froide, l'ouragan va se mélanger assez rapidement à cette eau froide et affaiblir la tempête.Mais de l'eau chaude et profonde, comme on en trouve dans les tourbillons dans le golfe du Mexique, fournit une énergie supplémentaire qui peut alimenter une tempête.

Nous testons également une nouvelle technologie : de petits drones que nous pouvons lancer depuis le ventre d’un P-3.Ils ont une envergure d’environ 7 à 9 pieds et sont essentiellement une station météorologique avec des ailes.

L’un de ces drones, tombé dans l’œil, pourrait mesurer les changements de pression, indiquant si une tempête s’intensifie.Si nous pouvions lancer un drone dans le mur de l’œil et le faire orbiter là-bas, il pourrait mesurer où se trouvent les vents les plus forts – c’est un autre détail important pour les prévisionnistes.Nous n’avons pas non plus beaucoup de mesures dans la couche limite car ce n’est pas un endroit sûr pour qu’un avion puisse voler.

Vous avez également récemment ciblé les îles du Cap-Vert, au large de l’Afrique.Que cherches-tu là ?

Les îles du Cap-Vert sont dans la pépinière d’ouragans de l’Atlantique.Les semis d’ouragans proviennent d’Afrique et nous essayons de déterminer les points de basculement pour que ces perturbations se transforment en tempêtes.

Plus de la moitié des tempêtes nommées que nous rencontrons dans l'Atlantique proviennent de cette pépinière, notamment environ 80% des ouragans majeurs, c’est donc important, même si les perturbations surviennent peut-être sept à dix jours avant la formation d’un ouragan.

En Afrique, de nombreux orages se développent le long de la frontière sud du désert du Sahara avec les températures plus fraîches, région du Sahel plus humide en été.La différence de température peut provoquer le développement d’ondulations dans l’atmosphère que nous appelons vagues tropicales.Certaines de ces vagues tropicales sont les précurseurs des ouragans.Cependant, le Couche d'air saharienne – d’énormes tempêtes de poussière qui surviennent au large de l’Afrique tous les trois à cinq jours environ – peut supprimer un ouragan.Ces tempêtes culminent de juin à la mi-août.Après cela, les perturbations tropicales ont plus de chances d’atteindre les Caraïbes.

Dans un avenir pas si lointain, le National Hurricane Center devra faire une prévision sur sept jours, plutôt que sur cinq jours seulement.Nous cherchons comment améliorer ces premières prévisions.