Une onde de tempête est une élévation du niveau de la mer qui se produit lors de cyclones tropicaux, de tempêtes intenses également appelées typhons ou ouragans. Les tempêtes produisent des vents forts qui poussent l’eau sur le rivage, ce qui peut entraîner des inondations. Cela rend les ondes de tempête très dangereuses pour les régions côtières.
Les cyclones tropicaux sont des tempêtes circulaires caractérisées par des vents violents et de fortes précipitations. Ils se forment au-dessus des océans tropicaux chauds. Le centre d’un cyclone s’appelle l’œil. L’œil est entouré d’un anneau de nuages appelé le mur de l’œil, où les vents sont les plus forts. Autour de la paroi de l’œil se trouvent des nuages en spirale vers l’extérieur, appelés bandes de pluie en spirale.
Une onde de tempête est principalement causée par la relation entre les vents et la surface de l’océan. Le niveau de l’eau monte là où les vents sont les plus forts. De plus, l’eau est poussée dans la direction où les vents soufflent. La rotation de la Terre fait que les vents se déplacent vers la droite dans l’hémisphère Nord et vers la gauche dans l’hémisphère Sud — un phénomène connu sous le nom d’effet Coriolis. Si un cyclone se développe dans l’hémisphère nord, la poussée sera la plus importante dans la partie avant droite de la tempête. Dans l’hémisphère sud, la poussée sera la plus importante dans la partie avant gauche du cyclone.
Un autre facteur contribuant à l’onde de tempête est la pression atmosphérique. La pression atmosphérique est la force exercée par le poids de l’air dans l’atmosphère terrestre. La pression est plus élevée aux bords d’un cyclone qu’elle ne l’est au centre. Cela pousse l’eau dans les parties extérieures de la tempête, provoquant un renflement de l’eau au niveau des yeux et du mur des yeux — là où les vents ont contribué à augmenter le niveau de la mer.
D’autres facteurs contribuent à la force d’une onde de tempête lorsque le dôme d’eau arrive à terre. Le niveau d’eau peut atteindre jusqu’à 10 mètres (33 pieds) si l’onde de tempête se produit en même temps que la marée haute. La pente de la terre juste au large de la côte joue également un rôle: l’eau inondera plus facilement une côte peu profonde qu’une côte escarpée.
Ondes de tempête et communautés côtières
Les cyclones tropicaux et les ondes de tempête qu’ils génèrent constituent un danger grave pour les zones côtières des régions tropicales et subtropicales du monde. Se développant à la fin de l’été (Juillet-août dans l’hémisphère Nord, Janvier-Février dans l’hémisphère Sud), lorsque les eaux sont les plus chaudes, les cyclones tropicaux frappent des régions aussi éloignées que la côte du golfe des États-Unis, le nord-ouest de l’Australie et le Bangladesh.
Lorsqu’un cyclone touche terre, l’onde de tempête qui l’accompagne inondera le plus souvent la zone côtière environnante. Les inondations sont responsables de la plupart des décès et des dommages économiques associés aux arrivées au sol des cyclones tropicaux. Lorsqu’un ouragan a frappé Galveston, au Texas, en 1900, l’onde de tempête a causé environ 6 000 morts. Au Pakistan oriental (aujourd’hui le Bangladesh), le cyclone Bhola a tué jusqu’à 500 000 personnes en 1970. L’onde de tempête du cyclone Bhola a été estimée à 10 mètres (33 pieds) de haut.
Des améliorations dans la prévision des cyclones et l’émission d’alertes précoces au public sont devenues indispensables à mesure que les populations côtières et l’apparition de tempêtes extrêmes continuent d’augmenter.
Cependant, même une météorologie sophistiquée et des avertissements de tempête ne protègent pas toujours contre les ondes de tempête dévastatrices. L’onde de tempête de l’ouragan Katrina a inondé les communautés côtières américaines de Louisiane et du Mississippi, ainsi que les zones urbaines de la Nouvelle-Orléans, en Louisiane, et de Biloxi, au Mississippi, en 2005. Les inondations ont tué plus de 1 500 personnes rien qu’à la Nouvelle-Orléans et causé des millions de dollars de dégâts. Des maisons, des entreprises, des écoles et des hôpitaux ont été détruits.
Pourtant, les améliorations des prévisions profitent grandement à des régions comme la baie de Chesapeake, aux États-Unis. États du Maryland et de Virginie. La baie de Chesapeake a été gravement endommagée par l’ouragan Isabel en 2003. Les gestionnaires d’urgence n’ont pas pu prédire les ondes de tempête extrêmes d’Isabel, qui ont provoqué des inondations généralisées dans la région.
Maintenant, les météorologues et les gestionnaires d’urgence surveillent de plus près les tempêtes qui se forment dans le sud-est. De nouvelles simulations informatiques de l’Agence fédérale de gestion des urgences (FEMA) ont examiné les effets d’un ouragan de catégorie 4 (vents de 131 à 155 km / h) atterrissant dans les États américains de Caroline du Nord ou du Sud, à des centaines de kilomètres au sud de la Chesapeake. La simulation a montré que l’ouragan pouvait produire des ondes de tempête aussi hautes que 5 ou 6 mètres (18 ou 20 pieds) le long du littoral de Chesapeake. La FEMA a utilisé la dernière version de son modèle de SLOSH informatisé pour prédire la poussée. Acronyme de « Vagues de mer, de lac et de terre causées par les ouragans », le programme SLOSH est utilisé par le National Weather Service et le National Hurricane Center.
L’Agence de gestion des urgences du Maryland travaille maintenant avec le Corps des ingénieurs de l’Armée américaine et des responsables locaux pour transformer les données de simulation de SLOSH en cartes mises à jour pour la planification des urgences. Les nouvelles cartes montrent jusqu’où les inondations intérieures pourraient s’étendre dans certaines conditions. Grâce à ces nouvelles données de prévision, les planificateurs d’urgence et les citoyens seront mieux préparés aux ondes de tempête.
Les agences gouvernementales peuvent organiser l’évacuation des résidents. Certains résidents n’ont pas de voiture et peuvent nécessiter un transport vers un terrain plus sûr. D’autres n’ont peut-être pas d’endroit où aller et ont besoin d’un abri d’urgence. De nombreux résidents, comme ceux des hôpitaux et des prisons, sont particulièrement à risque.
L’avertissement préalable d’une forte onde de tempête permet également aux maisons et aux entreprises de se préparer aux dommages. Les propriétaires d’entreprise peuvent déplacer des machines ou des outils coûteux dans des zones sûres, et les propriétaires peuvent monter les fenêtres pour se protéger des fortes inondations ou déplacer des meubles et d’autres objets de valeur dans un deuxième étage.
Zones humides
Les résidents côtiers peuvent réduire les dommages causés par une onde de tempête en protégeant les zones humides locales. Les zones humides, telles que les marécages, les estuaires et les vasières, servent d’éponges pour les cyclones tropicaux. Lorsque le cyclone touche terre, les terres marécageuses et les plantes absorbent l’eau et l’énergie de l’onde de tempête. La végétation limoneuse et marécageuse empêche la partie la plus intense de l’onde de tempête de frapper les maisons et les entreprises.
Les estuaires sont une partie si importante de notre environnement naturel que l’Environmental Protection Agency (EPA) des États-Unis a créé le Programme national des estuaires en 1987. Ce programme vise à améliorer la qualité des estuaires afin de protéger les habitats fauniques importants, les approvisionnements publics en eau et les régions côtières touchées par de violentes tempêtes.
Le développement des zones humides côtières pour le logement, l’industrie ou l’agriculture réduit la barrière naturelle qu’offrent les zones humides. Les communautés peuvent se protéger contre les ondes de tempête en maintenant des écosystèmes côtiers humides sains.