Rôle des vents froids descendants dans les tornades

[Damien49]

J'ai reçu un mail et je suis un peu collé quant à la réponse. N'étant absolument pas spécialiste sur les questions des
tornades, je préfère en appeler à l'aide de Keraunos.

C'est sur le rôle des vents froids descendants au sein de la tornade :

je vous ai déjà contacté avec mon binôme de TIPE à propos de nos
recherches sur les tornades, et je vous remercie de nous avoir éclairé.
J'ai étudié le mécanisme de formation des tornades et il reste un point que je n'arrive pas à éclaircir...
En effet, je ne comprend pas bien le rôle des vents froids descendants.
Que se passe-t-il précisément ?
Une fois qu'ils atteignent le sol, leur mouvement de convergence les
amènent à remonter avec l'air chaud mais "par où" sont-ils descendue?
J'ai lus des document qui disaient que l'air froid descendait à
l'intérieur même de la tornade lorsque celle-ci est assez puissante
(F4-5) mais qu'en est-il pour les tornades moins puissantes?
J'espère que j'ai été assez clair et que vous pourrez m'aider.

La question n'est pas bête du tout, perso je ne me l'étais jamais posé. Alors du coup la réponse m'intéresse aussi. Donc merci pour eux (et pour moi).

[Emmanuel]

Bonjour,

En effet, la question n'est pas bête du tout, et même LES questions, car elles abordent les tornades à des échelles différentes, qui demandent donc des réponses distinctes.
Bien entendu, les éléments de réponse que l'on peut apporter sont ceux sur lesquels s'accordent la plupart des recherches sur le sujet. Mais tous les mécanismes liés à la formation des tornades ne sont pas encore parfaitement élucidés et restent encore débattus.

Concernant le courant descendant, il apparaît qu'il constitue vraisemblablement l'un des trois éléments clés de la tornadogénèse au sein d'une structure supercellulaire. En effet, le mésocyclone constitutif de la supercellule, positionné dans les couches moyennes de l'atmosphère, a besoin d'être prolongé par un mésocyclone de basses couches, décalé du côté de l'interface avec les courants descendants, pour que la rotation puisse se concentrer et s'accélérer au point de donner naissance à une tornade. Le mouvement de rotation caractéristique d'une supercellule est en effet insuffisant pour produire une tornade à lui seul ; raison pour laquelle d'ailleurs la majorité des supercellules restent non tornadiques. Il apparaît que la tornadogénèse tend à s'enclencher lors de la mise en place du RFD. C'est ce courant descendant d'air froid arrière qui semble intervenir favorablement. Plusieurs raisons sont invoquées, mais les principales sont les deux suivantes : d'une part le courant descendant va assurer un transport de vorticité verticale dans les très basses couches, et d'autre part produire également au niveau du sol un fort tourbillon horizontal par effet barocline, et ce, au plus près de la zone d'alimentation de la colonne convective principale qui redressera alors efficacement à la verticale cette vorticité. Une fois constitué, ce mésocyclone de basses couches aura besoin d'une concentration encore supérieure de la rotation pour que la tornade ne se forme ; là encore, tout n'est pas élucidé, mais il apparaît que plus l'apport de vorticité sera important, plus les LCL seront bas et moins le RFD sera froid, plus la concentration de la rotation en une tornade se fera aisément. C'est aussi dans cette dernière étape que la nature du terrain peut devenir prépondérante.

Donc, voilà dans les grandes lignes "ce qu'il se passe avec les courants descendants".

Concernant "par où ils sont descendus", c'est le RFD qui intervient dans la tornadogénèse en situation supercellulaire.

Enfin, pour ce qui concerne les mouvements verticaux descendants au sein d'une tornade, ils sont en effet suspectés dans les tornades modérées et surtout au coeur des tornades de forte intensité. Il s'agit de zones de décollement, qui sont autant de zones turbulentes au sein de la tornade, qui tendent à gagner d'autant plus la partie basse de la tornade que celle-ci est intense. Néanmoins, les mouvements en question sont marginaux en comparaison des vrais courants descendants de la supercellule. Les tornades de faible intensité ne connaissent a priori pas de telles zones de décollement avec circulation verticale descendante.

J'espère que ces quelques explications synthétiques pourront répondre à ses questions.

[Damien49]

Merci pour ces explications très intéressantes Emmanuel. Plutôt que leur répondre, je vais les orienter sur ce sujet.