Transition extratropicale de l’ouragan Hélène

Une équipe du Laboratoire d’aérologie (LA/OMP, CNRS / UPS), en collaboration avec le Groupe d’étude de l’atmosphère météorologique (GAME/CNRM, Météo-France / CNRS), a utilisé le modèle de recherche météorologique méso-échelle communautaire français Méso-NH, pour étudier le développement extratropical de l’ouragan Hélène qui s’est produit en septembre 2006. Grâce à la très haute résolution spatiale de ce modèle, les chercheurs ont réussi à expliquer les différentes étapes de cette transition et à reproduire la trajectoire de la dépression qui s’en est suivie.
Chaque automne, plusieurs ouragans de l’Atlantique Nord s’éloignent des tropiques pour se diriger vers les côtes américaines, ou plus rarement européennes. En quittant l’océan chaud tropical, ces ouragans s’affaiblissent et perdent progressivement leur structure nuageuse en spirale centrée autour d’un œil. Cependant, ils peuvent aussi regagner de l’énergie en cours de route et se transformer en dépressions extratropicales, en développant des fronts accompagnés de vents forts et de précipitations intenses. Cette métamorphose d’un ouragan est connue sous le nom de transition extratropicale. Un exemple récent en est l’ouragan Irène, qui a balayé la côte est des États-Unis et provoqué des dégâts importants fin août 2011.
La prévision d’une transition extratropicale est un défi en raison de la diversité des phénomènes complexes qu’elle implique. En particulier, un ouragan interagit souvent avec une onde de Rossby lors de sa transition extratropicale. Une onde de Rossby est une onde qui se développe en altitude le long d’un courant-jet, avec une longueur d’onde de plusieurs milliers de kilomètres, entre 30 et 60 degrés de latitude, et qui se manifeste à basse altitude par l’alternance de dépressions et d’anticyclones. Les ondes de Rossby sont importantes pour la prévision météorologique, en particulier européenne, en raison de la rapidité de propagation vers l’est de leur énergie, qui peut ainsi traverser un continent ou un océan en quelques jours seulement. 

Transition extratropicale de l’ouragan Hélène : en rouge l’ouragan, en bleu le courant-jet associé à l’onde de Rossby, en trait continu la trajectoire correcte de l’ouragan (simulation à haute résolution) et en trait discontinu la trajectoire incorrecte (simulation à plus faible résolution). Le fond de carte indique le domaine utilisé pour les simulations Méso-NH. © LA, Soline Bielli

En septembre 2006, si les modèles de prévision météorologique ont bien anticipé la transition extratropicale de l’ouragan Hélène, ils n’ont pas réussi à prévoir  la trajectoire de la dépression qui a suivi. Pour comprendre d’où venaient ces difficultés de prévision, des simulations numériques ont été réalisées en utilisant le modèle de recherche  Méso-NH avec une très haute résolution spatiale. Ces simulations ont permis d’expliquer les trois réintensifications qu’a connu Hélène en trois jours par trois interactions successives de l’ouragan avec la même onde de Rossby. Elles ont en outre révélé une forte sensibilité de la trajectoire et de l’intensité de l’ouragan à sa position par rapport à cette onde. Aussi, une faible erreur de simulation sur cette onde par les modèles de prévision a-t-elle suffi à induire une mauvaise estimation de la trajectoire de l’ouragan.

C’est la meilleure description de l’onde de Rossby par le modèle Méso-NH, avec une résolution spatiale encore inaccessible aux modèles opérationnels, qui a permis de calculer la bonne trajectoire d’Hélène.