Un modèle atmosphérique de recherche à haute résolution, Méso-NH, doté d´une initialisation spécifique des cyclones est utilisé pour les études de processus. Les cyclones tropicaux sont gouvernés par des processus faisant appel à une large gamme d´échelles, et la prise en compte des phénomènes de petite échelle (de mésoéchelle et même d´échelle aérologique) est nécessaire pour bien représenter les processus physiques le régissant.
Le cyclone tropical intense Dina a touché l´île
de La Réunion le 22 janvier 2002, causant de nombreux
dégâts. Cet épisode constitue un cas
d´étude intéressant pour investiguer les
interactions en jeu entre le relief escarpé de l´île
de la Réunion et un cyclone.
Pour ce faire, deux simulations ont été conduites avec
le modèle Méso-NH en zoomant à la résolution
de 4km sur La Réunion :
la première nommée "Island" avec l´île
de la Réunion,
la seconde nommée "Ocean" dans laquelle l´île
de la Réunion a été remplacée par de
l´océan.
Les deux simulations restituent des trajectoires de Dina très
similaires ; "Island" montre une très légère
déviation de la trajectoire vers le nord, qui a été
aussi observée en réalité mais de façon plus
prononcée. La présence de l´île atténue
les oscillations naturelles présentes dans le mur de l´oeil
: l´intensité du cyclone pour "Island" est ainsi plus faible.
Des différences notables sont présentes dans le champ
de vent avec, pour "Island", des vents plus faibles ainsi qu´une
subsidence marquée sous le vent de l´île. Lors du
passage des vents les plus forts au niveau de l´île, le
flux privilégie un passage au-dessus du relief plutôt
que son contournement. Ce passage au-dessus du relief excite une onde
orographique, qui est associée à des intrusions d´air
stratosphérique, comme le montre la comparaison des figures 1a et
1b. Cette onde simulée, associée à des maxima de vents,
concorde bien avec l´observation de vents très forts au sein
du cirque de Cilaos, pourtant abrité, et qui y ont dévasté
une forêt.
Outre la compréhension de ces mécanismes, les simulations à
haute résolution permettent d´estimer les vents et pluies
cycloniques sur toute l´île. Méso-NH a pu restituer de
façon réaliste les caractéristiques d´un cyclone
tropical mature, nous allons par la suite nous intéresser à un
stade de vie plus précoce du cyclone : la cyclogénèse
(pour plus de détails, lire
l’article "AMS2006" ).
Les cyclones tropicaux tirent la majeure partie de leur énergie de la chaleur contenue dans les couches supérieures de l´océan. L´action mécanique du vent à la surface de l´océan combinée à la chaleur extraite par le cyclone conduit à un refroidissement de l´océan superficiel sur des profondeurs de l´ordre d´une centaine de mètres et pouvant atteindre plusieurs degrés. L´évolution du contenu thermique de l´océan est donc un paramètre clé pour prévoir correctement l´évolution du cyclone, et notamment son intensité. Actuellement, la plupart des modèles sont purement atmosphériques et ne voient l´océan que par une condition aux limites figée : la température de surface de la mer, comme c´est le cas d´ALADIN-Réunion décrit plus haut. Un modèle de couche mélangée océanique a été développé afin de prendre en compte ces processus physiques et d´étudier les interactions océan-atmosphère. Couplé à Méso-NH, il permettra d´étudier l´influence des interactions océan-atmosphère sur la modélisation des cyclones.