Qu'est-ce qui a fait la pluie dans l'ouragan Harvey So Extreme?

Qu'est-ce qui a fait la pluie dans l'ouragan Harvey So Extreme?
Panneau de gauche: Accumulation de pluie pendant quatre jours se terminant le mardi, août 29, 2017 à 9 am CDT. Panneau de droite: Prévisions de précipitations pour les heures 24 de 9. Du mardi au août, de 29 à 9 le mercredi, août 30. Le Service météorologique national a déclaré que les prévisionnistes devaient changer leur échelle de couleur habituelle pour illustrer les quantités de précipitations extrêmes au Texas.
National Weather Service

Cinquante pouces de pluie. Neuf billions de gallons d'eau. La côte du golfe du Texas, et en particulier la région métropolitaine de Houston, a été inondée par la pluie produite par l'ouragan Harvey. Et à ce jour, la pluie continue sur une large bande de la côte du golfe du Mexique, avec une menace d'inondation qui s'étend tout le long de la Nouvelle-Orléans jusqu'à la Panhandle de la Floride.

Même pour l'une des régions les plus humides et les plus inondables des États-Unis, les précipitations totales et les inondations battent des records. Alors, qu'est-ce qui a fait d'Harvey un producteur de pluie si prodigieux?

Un 'train' de tempêtes de pluie

La quantité de pluie qui tombe à un endroit donné peut être ramenée à une équation étonnamment simple: La précipitation totale est égale au taux de précipitation moyen, multiplié par la durée de la pluie. En d'autres termes, la plus grande partie de la pluie tombe là où pleut le plus dur pour le plus longtemps.

Les cyclones tropicaux en général producteurs de pluie très efficaces, parce qu'ils tirent de grandes quantités de vapeur d'eau dans l'atmosphère d'un océan chaud. Cet air humide monte et la vapeur d'eau se condense, et une grande partie de cette eau tombe sous la pluie. Les cyclones tropicaux peuvent aussi durer longtemps; Si leur mouvement ralentit, une région particulière peut subir de fortes précipitations pendant plusieurs jours.

Même comparée à d’autres cyclones tropicaux, la pluie d’Harvey a été très dure et perdue depuis très longtemps. Samedi soir (août 26) et dimanche matin (août 27), une intense bande de tempêtes s'est développée à l'est du centre de Harvey et s'est alignée juste au-dessus de Houston. Il s’agit d’un processus appelé «formation d’écho», dans lequel il apparaît que les cellules d’orage individuelles sont comme des wagons de train qui passent à plusieurs reprises au même endroit et sont emportées avec eux. fortes précipitations.

Cette bande de précipitations produisait jusqu'à six pouces de pluie par heure - un taux extrêmement élevé - et elle est restée sur la région métropolitaine de Houston pendant plusieurs heures, avec quelques autres suivis immédiatement après. Un endroit juste au sud-est du centre-ville de Houston a enregistré 13.84 pouces en seulement trois heures. Ces pluies de samedi soir à dimanche matin ont provoqué l'inondation massive dans la région métropolitaine de Houston.

Des pluies incessantes

Puis, après cette première explosion intense, il n'y a pas eu de répit. Habituellement, lorsqu'un cyclone tropical s'éloigne des tropiques vers les États-Unis, il interagit avec un ou plusieurs systèmes météorologiques de moyenne latitude qui enverront la tempête après un jour ou deux. Mais en août, le courant-jet a été bien positionné au nord du Texas, donc aucune de ces perturbations ne s'est approchée, et le centre de circulation de Harvey a à peine bougé depuis qu'il a atterri. En conséquence, à travers la côte du Texas (et maintenant de la Louisiane), il y a eu des périodes avec des pluies intenses (dans plus de bandes de pluie décrites ci-dessus), avec des accumulations plus légères, mais néanmoins substantielles.

Cette combinaison de taux de pluie inhabituellement élevés et de longue durée a donné lieu à une très grande superficie de 30 à 45 pouces de pluie en quelques jours.

Ceux d'entre nous qui étudient les précipitations extrêmes et les inondations, et ceux qui vivent dans et autour de Houston, savent que cette zone est vulnérable aux fortes pluies et aux inondations destructrices et mortelles. Le précédent porteur de pluie extrême dans la région était la tempête tropicale Allison de juin 2001, qui a produit un peu plus de 40 "de pluie autour de Houston, mais les accumulations excessives étaient assez localisées. Avril 2015-18, 19.

Lors de l'événement 2016 d'avril, une série intense de tempêtes nocturnes a produit jusqu'à 15 "de pluie en quelques heures, similaire aux bandes de pluie" d'entraînement "à Harvey, mais avec Harvey, la zone couverte par les fortes pluies a été considérablement plus grande. A titre de comparaison, en un seul jour (se terminant dimanche matin, août 27, 2017), la zone couverte par les pluies de Harvey dépassant 16 "est plusieurs fois plus grande que toute la crue d'avril 2016, et au moins deux autres jours d'accumulations similaires ont suivi.

Risques de tornade

Pour aggraver les choses, il y avait aussi de nombreuses tornades signalées comme les bandes de pluie sont venus sur la rive. Il est assez fréquent que des tornades se produisent en association avec des ouragans, mais ce qui m'a frappé dans ce cas, c'est que des avertissements de tornade ont été émis dans les mêmes endroits qui venaient de recevoir des quantités massives de pluie.

Mon groupe de recherche a étudié les défis associés aux situations multirisques, et plus particulièrement lorsque les menaces de tornades et d'inondations soudaines se produisent au même endroit en même temps, car les réactions protectrices à ces dangers peuvent être en contradiction les unes avec les autres. Il est étonnant de constater que les gens sont à la fois victimes d'une tornade et d'un avertissement d'inondation éclair - ces avertissements qui se chevauchent surviennent autour de 400 fois par an en moyenne.

Mais cette situation a été poussée à un autre extrême pendant Harvey, quand des avertissements de tornade ont été émis en même temps que les responsables d'urgence envoyaient des messages pour que les gens se rendent sur leur toit (plutôt que de risquer d'être pris au grenier). Les séquences vidéo navrantes (mais aussi héroïques) des sauvetages d'eau témoignent de l'immense impact humain de cette tempête aux multiples facettes.

Prévisions Spot-on

Un dernier aspect remarquable de la pluviométrie de l'ouragan Harvey est la précision des modèles numériques de prévision météorologique - et les prévisionnistes humains qui les utilisent pour établir des prévisions officielles - soulignaient les incroyables accumulations de précipitations.

Des modèles de prévision à moyen terme, au moins une semaine à l'avance, montraient Harvey s'enfuyant le long de la côte du Texas et produisant des pluies extrêmes. À mesure que l'événement approchait, pratiquement chaque modèle numérique affichait des accumulations sur des pouces 25. Souvent, lorsque les météorologues voient des modèles faire des prédictions d'événements qui seraient sans précédent, nous sommes plutôt sceptiques à l'égard de ces orientations, car il n'y a aucun point de référence à comparer. Mais dans ce cas, les modèles étaient en accord sur le potentiel d'un événement vraiment majeur, et les prévisionnistes ont vu la gravité de la situation.

Le Centre de prévision météorologique de la NOAA, qui publie des prévisions officielles de précipitations (et inclut rarement des quantités extrêmes), a prévu vendredi après-midi (août 25) une large bande de 20, avec des zones isolées jusqu'à 40. ont émis un «risque élevé» de pluies excessives trois jours à l'avance, car les incertitudes sur les prévisions de précipitations ne permettent généralement pas de faire suffisamment de confiance, leur protocole ne permettant même pas une telle alerte aussi longtemps à l'avance! Mais pour les pluies de Harvey, ils l'ont fait des jours consécutifs, et avec une grande précision, en raison de l'extrémité attendue de l'événement (les erreurs primaires dans les prévisions de précipitations en prévision de la tempête sont qu'ils ont placé les maxima au sud-ouest de Houston , au lieu de centré sur Houston.)

La ConversationUn des aspects de l'étude des précipitations extrêmes et des crues éclairs est la grande variété de systèmes de tempête qui peuvent produire de fortes pluies, et essayer de comprendre comment les ingrédients se sont réunis dans chacune de ces diverses situations pour informer et améliorer les prévisions futures. Pour l'ouragan Harvey, les chercheurs et les prévisionnistes analyseront les ingrédients qui ont mené à cette inondation record pour de nombreuses années à venir.

A propos de l'auteur

Russ Schumacher, professeur agrégé de science de l'atmosphère, Colorado State University

Cet article a été publié initialement le La Conversation. Lis le article original.

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