Les météorologues peuvent chercher au mauvais endroit lorsqu'ils travaillent à émettre des avertissements de tornade, une nouvelle recherche menée par l'Université de l'Ohio l'a démontré.

Historiquement, il y a eu un grand nombre de théories contradictoires sur la façon dont les tornades se forment, mais le plus largement accepté était qu'ils se forment de haut en bas, sur la base des travaux effectués des années 1970 aux années 1990. Pour la première fois, de nouvelles preuves d'observation montrent qu'ils se forment en fait à partir de la base, ce qui pourrait avoir un impact profond sur la façon dont les avertissements de tornade seront émis à l'avenir. C'est la première fois que ces hypothèses ont pu être évaluées de manière observationnelle, grâce à un système radar moderne qui collecte les données très rapidement.

"Nous devons reconsidérer les paradigmes que nous avons pour expliquer la formation des tornades, et nous devons surtout le communiquer aux prévisionnistes qui essaient de faire et d'émettre des avertissements, " a déclaré le Dr Jana Houser, professeur adjoint de météorologie à l'Université de l'Ohio et co-auteur de la nouvelle étude. « Sur la base de nos résultats, il ne semble pas que vous allez vraiment trouver des preuves solides d'une descente de tornade, nous devons donc arrêter d'en faire une priorité dans nos stratégies de prévision."

Une équipe dirigée par Houser a démontré que les tornades se forment en fait au sol et montent rapidement, contrairement à l'hypothèse de longue date selon laquelle la plupart des tornades se forment au niveau des nuages ​​et descendent pour toucher la terre. Cette preuve, le premier du genre, a été recueilli après que Houser ait observé une tornade EF5 en mai 2011 ; ce travail a commencé pendant ses travaux de doctorat à l'Université d'Oklahoma. Ces résultats ont ensuite été confirmés par les observations de plusieurs autres tornades, y compris une analyse visuelle et radar très convaincante de la tornade meurtrière d'El Reno de mai 2013.

« Les observations radar couplées visuelles et rapprochées du cas El Reno 2013 permettent une analyse du processus de tornadogenèse qui n'a jamais été obtenue auparavant, fournissant un chaînon manquant dans l'histoire de la formation de la tornade :la rotation associée à la tornade était clairement présente à la surface d'abord, ", a déclaré Houser. Elle a présenté les résultats à l'American Geophysical Union lors d'une conférence le 14 décembre.

Les résultats indiquent qu'un vortex de force tornade peut être actif au sol pendant une minute ou plus avant que la colonne tornade plus profonde ne se forme et ne soit captée par un radar conventionnel. Cependant, les avertissements de tornade sont émis sur la base de lectures radar qui détectent les signatures de vortex au niveau des nuages ​​ou au-dessus.

"Nous devons élaborer une stratégie un peu différente sur la façon dont nous émettons les avertissements. La façon dont nous le faisons, nous n'obtiendrons jamais d'amélioration sur notre système d'alerte, ", a déclaré Houser.

Le défi consiste à obtenir ce genre de lectures rapidement. Les radars conventionnels ne peuvent pas obtenir de lectures au niveau du sol sur une vaste zone car les objets sur le chemin, comme les collines, bâtiments et arbres, perturber les données, et ils collectent des données lentement. Les données de Houser proviennent du Rapid-scan de l'Université d'Oklahoma, bande X, radar mobile polarimétrique (RaXPol). Les observations radar du champ de vent ont été utilisées pour suivre les signatures tornades au cœur de la tempête. Lors de la tornade d'El Reno en 2013, les observations ont montré des preuves d'une tornade qui n'était visible que dans les données radar à moins de 20 mètres au-dessus du sol, mais nulle part ailleurs, au début. L'angle d'élévation suivant ci-dessus n'a montré aucune rotation de force de tornade.

Dans les quatre cas, aucune des tornades ne s'est formée de haut en bas. Trois formés de bas en haut, et l'un s'est contracté presque simultanément sur la profondeur de la colonne observée.

Les tornades se sont formées en 30 à 90 secondes, rendant la perspective de prévoir les tornades avec une précision de 100 pour cent semble sombre.

Dans la plus grande tornade que l'équipe a étudiée, la tornade meurtrière El Reno de 2013, la documentation vidéo a montré qu'un nuage en entonnoir était visible pendant une minute et 40 secondes avant le développement d'un radar dérivé, vortex vertical continu. Cette tempête avait finalement une largeur de 2,6 milles et des vents dépassant 300 milles à l'heure. Lorsque les données radar ont été réexaminées, il a été déterminé que le seul signe de rotation de force tornade qui existait au début s'est produit dans les données d'altitude la plus basse, à moins de 20 mètres du sol, qui était présent pendant environ une minute avant la formation de la tornade et a persisté jusqu'à ce que le reste de la tornade se développe. Cela a fourni la première confirmation que cette tornade a commencé au sol et a pu persister à ce niveau pendant près de deux minutes avant la formation du vortex plus profond.

Houser a déclaré qu'en comprenant mieux les mécanismes de formation des tornades, il est possible que les prévisionnistes puissent générer à court terme, des modèles haute résolution des tempêtes quelques heures avant qu'elles ne surviennent pour déterminer leur probabilité de produire une tornade, efforts déjà poursuivis par le National Weather Service et le National Severe Storms Laboratory.

D'autres efforts pourraient inclure la stationnaire, systèmes radar au sol, bien qu'il faudrait une couverture d'entre eux pour prouver leur efficacité, ainsi que des observateurs d'orages relayant les réponses visuelles aux prévisionnistes.

"Si nous pouvons avoir une image concrète de ce qui se passe dans la formation des tornades, nous aurons une meilleure compréhension des processus et des mécanismes de prévision des tornades, ", a déclaré Houser.