Les derechos (Dossier Special)

Les derechos

On appelle Derecho tout système météorologique convectif extratropical qui se déplace rapidement et qui produit de très fortes rafales descendantes causant d'importants dommages généralisés (Fujita, Wakimoto, 1981). Le Derecho dure plusieurs heures, même au-delà de 10 heures, et parcourt donc une très grande distance pouvant dépasser les 1000 km (Hirt, Johns, 1987). La trajectoire d'un tel système est en ligne droite, d'où son appellation empruntée à l'espagnol signifiant " tout droit ".

Caractéristiques :

Le Derecho peut posséder à la fois certaines caractéristiques des complexes convectifs à moyenne échelle (CCM) et à la fois celles des lignes de grain. C'est par la structure radar qu'on distingue le mieux le Derecho de ces deux autres systèmes orageux. Les images radar montrent une ligne de grain orientée perpendiculairement au vecteur des vents moyens entre 3000 m et la tropopause et se déplaçant plus rapidement que la vitesse de ces mêmes vents (Hirt, Johns, 1987). Une crête dans l'onde des précipitations est située à l'extrémité nord de cette ligne de grain. On retrouve également un renflement ou arc sur la ligne de grain. Ce renflement s'étire dans la direction des vents moyens en altitude et derrière lui on observe du temps violent.

De fortes contributions dynamiques et thermodynamiques favorisent la formation de Derechos, et l'instabilité qui en résulte doit se maintenir afin de conserver l'état du système. Hirt et Johns (1987) ainsi que Duke et Rogash (1992) expliquent qu'on doit retrouver une grande quantité d'Énergie Potentielle de Convection Disponible (EPCD), et une forte instabilité conditionnelle résultant d'une humidité abondante à bas niveau et d'un air froid et sec à moyen niveau.

Des vents forts, dépassant les 40 noeuds (80 km/h) accompagnent cet air aux niveaux moyens. Entre le moment de la genèse du complexe orageux et celui de la maturité, le niveau où la convection peut se déclencher doit se rapprocher de la surface. En plus, un fort cisaillement de vents à bas niveau, sous les 2 km, doit y provoquer une forte circulation relative pénétrant dans le nuage. Pendant ce temps, dans les niveaux moyens entre 4 et 6 km, le cisaillement doit s'affaiblir et perdre cette composante directionnelle vers le nuage afin qu'il y ait plus d'air chaud entrant près du sol que d'air frais sortant en altitude. Ceci conserve la structure instable de la masse d'air et concentre l'air froid dans les niveaux moyens, nécessaire au maintien du Derecho.

Ces fortes valeurs d'énergie hydrostatique, ou de flottabilité, expliquent partiellement le fait que la propagation du Derecho excède la vitesse des vents moyens (Lilly 1979). De plus, l'intrusion dans l'orage d'air sec des niveaux moyens cause un refroidissement par évaporation de l'air au sein du complexe. Le faible cisaillement de vent à ce niveau atténue le mélange de cet air refroidi avec l'air ambiant et permet une accélération de cet air refroidi vers le bas par équilibre hydrostatique. Ces vents, une fois à la surface, contribue en partie aux fortes rafales rencontrées. Le transport vers le bas du fort moment cinétique des vents de la mi-troposphère ainsi que l'entraînement de l'air provoqué par la chute des précipitations constituent les autres contributions (Duke, Rogash, 1992). Les plus fortes rafales et, plus rarement, des tornades se trouvent donc tout juste derrière et au centre du renflement en forme d'arc observé sur la ligne de grain.

Types

On observe deux types de derechos, un premier de saison chaude et un deuxième de saison froide. Bien que ces deux types partagent les conditions synoptiques et la structure radar décrites plus haut, certaines conditions les distinguent également.

Saison chaude ou progressif



À la fin du printemps et en été, le Derecho du premier type se développe le long d'une perturbation dans la circulation à mi-troposphère (pression de 500 hPa à environ 6 km d'altitude), sur ou à l'est d'une crête de pression relativement aplatie. Les vents y soufflent d'ouest ou d'ouest-nord-ouest. Le Derecho se forme le long, ou parfois du côté froid, d'un front quasi-stationnaire généralement orientée est-ouest où il commence à y avoir un apport significatif d'air chaud.
Une fois formé, il se déplace le long du ruban thermique des niveaux moyens (850 à 700 hPa selon Duke, Rogash, 1992). Il tent à se développer surtout dans l'entrée droite d'un courant jet qui se trouve au nord de la crête, parfois à plus de 400 km au nord (Hirt, Johns, 1987). L'humidité de surface et de bas niveau, d'où il tire son énergie, se concentre en un bassin près de la zone frontale et le maximum d'humidité se trouve près du centre de la trajectoire du Derecho (Hirt, Johns, 1987).
Comme ce type de Derecho se forme dans une circulation relativement faible, il commencera par se déplacer relativement lentement mais accélérera rapidement à mesure qu'il se renforce. Tous les apports étant bien placés, il durera très longtemps en formant une ligne arquée (ligne tiretée de la figure) qui déferlera sur une très grande distance.

Saison froide ou en séries



Le Derecho de saison froide se produit à la fin de l'hiver et au printemps. Contrairement au premier type, on dénote, à 500 hPa, un creux de pression ou une dépression bien formé. En surface, on note un front froid en déplacement. Dans le secteur chaud à l'avant du front, l'humidité de bas niveau ne se présente plus en bassin mais forme une crête d'humidité s'étirant vers le nord. Le Derecho se déplace à travers le ruban thermique de 850 à 700 hPa, vers l'air plus chaud.
L'air sec des niveaux moyens se retrouve ici en amont de la zone de formation du Derecho. Le courant jet de haut niveau circule dans la même courbe cyclonique observée à 500 hPa et le Derecho se développe surtout dans son l'entrée droite (Duke, Rogash, 1992). Le tout donne une ligne d'orage jusqu'à 400 km de long avec de multiples arcs (ligne tiretée du dessin) qui se suivent et se remplacent. Donc chaque arc dure moins longtemps que celui d'un Derecho de saison chaude mais l'ensemble perdure aussi longtemps. Ce type de Derecho est plus susceptible de donner des tornades.

Cas de Derecho en Amérique du Nord

En moyenne, il y a des épisodes de Derechos à tous les trois ans.

Derecho du 4 juillet 1977
Derecho dit "More Trees Down" , (4-5 juillet 1980)
Derecho de l'ouest du Wisconsin (15 juillet 1980)
Derecho de l'autoroute I-94 , (19 juillet 1983)
Derecho de la Virginie-Occidentale , (9 avril 1991)
Derecho du sud des Grands Lacs de 1991 (7-8 juillet 1991)
Derecho de la forêt de Pakwash dans le nord-ouest de l'Ontario (18 juillet 1991)
Derecho dit du Great Blizzard Subtropical (12-13 mars 1993) de type saison froide
Série de Derechos de la vague de chaleur de 1995 (11 au 15 juillet 1995)
Derecho du sud des Grands Lacs de 1998, (30-31 mai 1998)
Derecho du Corn Belt (29 juin 1998)
Derechos de la Fête du Travail(7 septembre 1998)
Derecho à la frontière canado-américaine (4-5 juillet 1999) de type saison chaude
Derecho d'octobre du Midwest (24 octobre 2001)
La tempête d'été de Memphis (22 juillet 2003)
Derecho des vallées du Mississippi et Tennessee(13 juillet 2004)

Dangers du Derecho

Comme toute ligne d'orages, le Derecho peut causer des dommages matériels et humains à cause des vents violents qui l'accompagnent et même de quelques tornades. Cependant, comme il perdure sur une très grande distance, son effet est ressenti sur une beaucoup plus grande zone et l'envergure des dégâts décuplée. En plus, comme il se forme surtout en fin de journée et continue son chemin durant la nuit, il peut surprendre beaucoup de victimes dans leur sommeil. Finalement, comme il est plus fréquent en saison chaude alors que les vacanciers profitent du plein air, ces derniers se retrouvent souvent dans un endroit à découvert quand le Derecho frappe (en canot sur un lac, sous la tente, etc.).



Le Derecho à la frontière canado-américaine connu également sous le vocable «Boundary Waters Blowdown» est une ligne d'orages intenses qui a déferlé depuis les Dakotas jusqu'au Golfe du Maine en passant tout le long de la frontière canado-américaine entre le matin du 4 juillet 1999 et tôt le matin du 5. Il a débuté comme un Complexe Convectif à Mésoéchelle sur le Dakota du Nord aux États-Unis, s'est transformé une ligne d'orages de plus de 100 km de long sur le Minnesota couvrant ensuite 2600 km en 22 heures soit à 100 km/h ou plus.



Ci dessus la trajectoire par le Storm Prediction Center. Les croix et les F montrent les concentrations principales de dégâts par le vent. Le tireté avec R est une ligne de chemin de fer.



Tôt le matin du 4 juillet, à l'aéroport international Hector, près de Fargo (Dakota Nord), les vents rapportés étaient de 95 km/h durant 40 minutes avec un pic à 160 km/h endommageant plusieurs avions et hangars. La tempête a causé des dommages de 85 million $US (de 1999) dans la région de Fargo (autos, toits, arbres, etc. renversés) et plus de 40 000 personnes perdirent l'électricité.
Un peu plus tard au Minnesota, les comtés de Cass, Itasca et Aitkin on eu 3 million $US en dommages incluant un camion semi-remorque renversé sur la route 53 près de Canyon. Une personne fut tuée par noyadeet 60 blessés lors du passage du Derecho dans la forêt nationale de «Boundary Waters Canoe Area and Superior National Forest» en après-midi. Le parc était plein de campeurs en ces jours de la Fête de l'indépendance américaine. Dans un corridor de 50 kilomètres de long et 10 à 20 de large, 60% ou plus des arbres furent endommagés.
Le Derecho traversa le nord du Lac Supérieur et les régions de Sudbury-North Bay-Timmins en Ontario (Canada) en fin d'après-midi et en soirée du 4 juillet causant le même genre de dommages dans cette région peu populeuse. Les rails du Canadien Pacifique furent encombrés par ces arbres coupant le service entre White River et Chapleau. Un bateau fut renversé sur le Lac Supérieur et deux personnes se noyèrent. les vents étaient estimés à 160 km/h).
Le système entra sur le Québec juste un peu avant minuit dans la région du Témiscamingue. Elle se déplaçait alors à 100 km/h et des rafales à 102 km/h ont été rapportées à la station automatique d'Angliers. Plus de 6 000 coups de foudre à l'heure illuminaient le ciel. En descendant vers le sud-est, le Derecho tua une autre personne à Val-des-Lacs vers 2 heures du matin le 5 juillet, suite à la chute d'un arbre sur sa tente et une femme fut blessé dans son auto de façon similaire.
À son arrivée dans la région de Montréal, vers 2h30 am, les vents ont renversés arbres, poteaux électriques et autres structures avant de continuer vers la région de l'Estrie où les dommages ont été encore plus grands, particulièrement aux érablières (+2 000 arbres touchés). 600 000 personne ont perdu le courant au Québec selon Hydro-Québec, certains jusqu'à une semaine.
La tempête a continué vers le Vermont, le New Hampshire et le Maine avant de se defait sur l'Océan Altantique après 6 heures du matin. Une personne fut tué par noyade et trois blessés.

Ce Derecho est le plus nordique des Déréchos progressifs (ou de saison chaude) jamais rapporté.



Le 22 juillet 2003, un derecho avec des vents au-dessus de 100 milles par heure (160 km/h) a frappés le comtés de Shelby et de Fayette au Tennessee, y compris la ville de Memphis. Il a traversé le secteur entre 6 et 7 AM. Plus de 300.000 maisons, 70% du comté de Shelby, ont été laissés sans puissance à la suite de la furie de l’orage . Deux individus ont été retrouvé morts, avec plusieurs autres. Ce derecho à était très semblable à un autre qui avait frappaient Kansas City, au mois de juin 1982. Il est devenu connu dans le secteur en tant que « ouragan Elvis » pendant que ses vents étaient au niveau d'un ouragan de la catégorie 2. Le derecho a traversé le fleuve du Mississippi dans Memphis du centre, un chaland a enregistré une lecture officiel de vent à 108 M/H (174 km/h). Le service national de temps se rapporte au désastre comme « mi Derecho du sud de 2003 ».

Voici des photos des dégâts provoquer par le Derecho ! C'est vraiment impressionant !