Qu’est-ce qu’une tornade ? Ce phénomène météorologique dangereux est un vortex d’air, autrement dit un tourbillon de vents très violents. Il prend la forme d’un entonnoir qui s’étend entre un cumulo-nimbus et le sol. Pour qu’il porte ce nom, il doit être en contact avec la terre. Sinon, il s’agit d’un simple entonnoir nuageux, ou encore d’une trombe marine s’il se trouve au-dessus de la mer.
Le sens de rotation d’une tornade diffère selon qu’elle se forme dans l’hémisphère nord ou l’hémisphère sud. Il sera cyclonique (sens inverse des aiguilles d’une montre) dans l’hémisphère boréal et anticyclonique dans l’hémisphère austral.
Pour qu’une tornade se forme, il faut des conditions atmosphériques particulières. La couche d’air la plus basse, s’élevant sur quelques kilomètres, doit être humide et chaude, accompagnée de vents violents. Au-dessus, il doit y avoir une couche d’air sec et donc stable, servant d’intermédiaire avec les couches supérieures de l’atmosphère. L’air chaud de la couche basse subit la poussée d’Archimède et produit un courant ascendant, contenu par la couche intermédiaire. Mais ce courant ascendant est un phénomène qui génère de l’énergie, appelé convection libre. Un cisaillement des vents se produit alors dans la couche basse. Entendez par là que les vents seront plus rapides au fur et à mesure que l’altitude s’élève. Jusqu’à ce qu’ils aient accumulé suffisamment d’énergie pour transpercer la couche d’air sec, qui subit alors le cisaillement. Pour comprendre ce qui se passe, il faut imaginer une roue à ailettes sur un axe horizontal. Si le vent souffle plus fort en haut qu’en bas, la roue se met à tourner sous l’effet du vent dominant. De la même manière, un tourbillon va se créer autour d’un axe horizontal dans la couche intermédiaire.
Mais le courant ascendant continue son œuvre. Sa rencontre avec le vortex peut le faire basculer sur un axe vertical et se mêler à lui. Le mésocyclone apparaît, en naissant dans la troposphère moyenne, soit entre quatre et huit kilomètres du sol. Le contraste entre les deux masses d’air augmente la puissance du tourbillon. L’air qui y est contenu est soumis à deux forces opposées : la différence de pression entre l’intérieur et l’extérieur de la colonne crée une force qui s’équilibre avec la force centrifuge générée par le mouvement de rotation. De ce fait, l’air ne peut pénétrer que par la base de la colonne, créant une aspiration par le bas qui va l’étirer jusqu’au sol, donnant naissance à la tornade.
