CHAPITRE VI

Trombes et Tornades.

Les tourbillons d'an petit diamètre se divisent en trombes et tornades, les trombes ayant un diamètre très petit, de quelques mètres à quelques centaines de mètres tout au -plus, tandis que celui des tornades a souvent une longueur de quelque kilomètres. Ici il n'y a pourtant pas une limite bien tranchée entre ces deux espèces de tourbillons. En effet, il y a des tourbillons de toute grandeur depuis les petits tourbillons de poussière inoffensifs qui s'élèvent sur nos routes jusqu'aux tornades épouventables qui vont renverser des forêts et des villes. Cependant on peut dire qu'une trombe est un tourbillon dont la hauteur est plus grande que le diamètre.

Les trombes sont connues depuis des temps immémoriaux. Quand une trombe a passé par les grandes forêts épaisses de sapins des pays Scandinaves et, en abattant les arbres, y a formé une percée régulière très longue, les paysans d'autrefois disaient que le terrible cortège des anciens dieux d'Âsgârd (^Âsgàrdsrg'emJ avait passé en furie.

Nous n'avons pas besoin de nous étrendre sur l'apparence des trombes bien connue de tous les météorologistes. Dans son Traité de météorologie de 1774, p. 35. Cotte en donne la description suivante: »I1 arrive, rarement sur terre, mais très souvent en mer, qu'on aperçoit un amas de vapeurs semblables à une grosse nuée, qui s'allonge de haut en bas en partant d'une nuée^, ou qui s'élève de bas en haut en allant joindre la nuée qui est au-dessus, et qui forme une colonne plus large par le haut que par le bas. Cette colonne fait entendre autour d'elle

un brait semblable à celai d'ane mer agitée; elle jette souTent autoar d'elle beaacoap de plaie et de grêle, quelquefois même il en sort des éclairs et des coups de tonnerre, et ce terrible phénomène est capable de renverser les vaisseaux, les maisons, les arbres et tout ce qui se trouve sur son passage. Les marins

le connaissent sons le nom de Trombe» Des observations

bien faites nous apprennent que la trombe est en rotation rapide, que l'extrémité du cône s'allonge ou se racourcit suivant les localités et qu'il balance et ondule, saute d'un lieu à l'autre, d'un bouquet d'arbres â un autre. Ces oscillations en tous sens sont quelquefois si prononcées, que les témoins la comparèrent à une immense trompe d'élépbant, lorsque cet animal cfaercfae sa nourriture, pressant la terre dans un point, puis sautant à un autre, ou se balançant entre eux. Quelquefois au centre on voit un canal transparent Comme CoUe l'a indiqué, ou a distingué autrefois entre trombes descendantes et trombes ascendantes. Remarquons cependant déjà, que ce qu'on voit n'est pas la trombe elle-même, mais la vapeur condensée dans son intérieur ou les poussières et les débris qu'elle a soulevé et entraine avec elle. Il ne parait pas difficile de concevoir comment par une condensation successive de la partie supérieure, la trombe paraît descendre du nuage, quoique l'air dont elle est composée s'élève contiDUellement Ainsi le mouvement descendant n'est qu'apparent

Nous ne discuterons pas ici les théories anciennes très variées sur la formation des trombes. Les explications des trombes par »une espèce d'éolipile qu'on pourrait concevoir dans les nues», ou par » quelques éruptions de vapeurs souteraines, ou mêmes des volcans» en supposant >que des matières bitumineuses et inflammables, qui s'amassent en des lieux souterrains, peuvent produire ces phénomènes», sont évidemment des hypothèses tout à fait impossible. Mais, nous nous occuperons non plus des théories électriques. Depuis Beccaria (1753) et Brisson (1767) elles ont été développées par un grand nombre de savants, et après le travail classique de Ath, PcUier^{i) elles dominaient pendant longtemps. Cependant nous verrons, comme nous l'avons vu en

(i) Météorologie. Observations et recherches expérimentales sur les causes qai concourent à la formation des trombes. — Paris 1S40.

traîtant des grains, que les phénomènes électriques, quoique souvent très forts, n'accompagnent pas toujours les trombes en faisant quelquefois tout à fait défaut.

Dans l* Histoire de l* Académie Roy. des Sciences, 1727, p. 6, on trouve une description d'une trombe à Bézièrs le 21 août 1727. M. Andoque y émet l'opinion que »les tourbillons doivent se former dans l'air comme il s'en forme dans les mers»; C'est à dire l'eau tranquilie, située entre deux courants opposés, doit se mettre en rotation >comme une roue horizontale en repos frappée selon une tangente.» »L'eau de la surface supérieure,

qui n'est chargée de rien, a plus de facilité à torbillonner que l'eau inférieure chargée de la supérieure, et de là le tourbillon total doit prendre la figure d'un cône dont la base soit en haut».

Les idées ^^ Andoque ont été acceptées par le célèbre météorologiste Kàmtz, Il s'exprime ain8i:(i) »Ces tourbillons ont la plus grande analogie avec ceux que l'on observe lorsque deux courants d'eau coulent l'un à coté de l'autre avec une vitesse différente. Par un vent faible on observe souvent de petites trombes près d'une maison ou d'un antre objet isolé. L'air étant tranquille dans un point et agité non loin de là, les particules qui se trouvent sur la limite sont soumises à plusieurs forces. Imaginons une ligne horizontale perpendiculaire au plan de séparation; parmi les particules situées sur cette ligne il en est qui sont tout à fait immobiles, tandis que d'autres sont entraînées par le vent avec une certaine rapidité. Toutefois il y a quelques transitions entre la dernière molécule immobile et celle qui est animée de la même vitesse que le vent: de là des tourbillons qui sont en partie entraînés par le vent dominant. On reconnaît ces tourbillons parcequ'ils enlèvent à plusieurs mètres de hauteur des corps légers, tels que la poussière, des feuilles d'arbre, de la paille. Les trombes sont des phénomènes analogues sur une plus grande échelle»

Il est vrai qu'on voit souvent de petits tourbillons se former de cette manière, mais on ne peut guère supposer que les trombes soient en général des tourbillons dus à des vents opposés, car elles se forment souvent dans un air tranquille.

(i) Cours complet de météorologie. Paris 1843. p. 392.

Dans une lettre au Docteur Par Uns du 4 février 1753 Franklin exposait une idée plus féconde. (i) »Suppo8ons», dit-il, «une espace de terre ou de mer, peutêtre de 60 milles en carré, ou Ton n'ait ni apperçu aucun nuage, ni senti aucun vent pendant une grande partie d'un jour d'été, ou, ce qui est possible, pendant plusieurs jours de suite, jusqu' à ce que toute cette étendue soit violemment échauffée, aussi bien que la région inférieure de Pair attenant; de sorte que cette couche inférieure d'air devienne spécifiquement plus légère que la couche immédiatement supérieure de l'atmosphère où flottent communément les nuages. Suppossons encore que la couche d'air étendue au-dessus de cette espace n'ait pas été fort échauffée pendant ce temps, et qu*elle soit restée conséquemment plus pesante. Il me semble qu'il s'en suit de là que Tair échauffé, et d'autant plus léger, étant pressé de tous cotés, doit s'élever, et que le plus pesant doit descendre, et comme cette élévation ne peut pas avoir lieu dans toutes les parties, ou dans toute l'aire de ce vaste espace à la fois, parceque cela laisserait un vide d'une trop grande étendue, c'est précisément la colonne qui se trouve la plus légère et la plus raréfiée, qui doit commencer à s'élever la première, et l'air chaud affluant horizontalement de tous les points à cette colonne, leurs courants divers s'y rencontrant et se réunissant pour s'élever, formeront naturellement un tourbillon, de même qu'il s'en forme un dans un tube plein d'eau par la fluide descendant qui accourt de tous les cotés du tube vers le trou qui perce le centre».

»Et comme tous les courants divers arrivent à cette colonne qui s'élève au centre avec une force considérable de mouvement horizontale, qu'ils ne peuvent pas changer tout-àrcoup en un mouvement vertical; cela fait qu'à mesure qu'ils s'approchent du tourbillon, ils s'éloignent de la ligne droite pour suivre des lignes courbes, ou circulaires; de sorte qu'ayant atteint le tourbillon, ils montent par un mouvement de spirale, de même que l'eau descend en forme de spirale dans le trou du vase dont nous avons parlé».

«Maintenant je suppose que ce tourbillon d'air est d'abord aussi invisible que l'air l'est naturellement quoiqu'il s'étende bien

(I) Oeuvre de M. Franklin. — T. II, Paris 1773 p. aS.

réellement depuis l'eau jusqu' à la région de Pair froid, où flottent communément en été nos orages les moins élevés. Mais il deviendra bientôt visible à son extrémité inférieure par l'agitation de l'eau au-dessous de la partie tourbillonnante, ce qui forme le » buisson» d'eau, et par le soulèvement et l'élévation de l'eau dans le vide ... Il devient visible à son extrémité supérieure par l'élévation de l'air chaud dans une région plus froide, oiï son humidité commence à être condensée en vapeurs épaisses par le froid, et se fait apercevoir d'abord à sa partie la plus élevée, qui étant actuellement refroide, condense celle qui s'élève à sa suite . . . Il ne parait pas difficile de concevoir comment par cette condensation successive de la partie supérieure, la trombe parait couler, ou descendre du nuage, quoique les matériaux dont elle est composée s'élèvent pendant tout ce temps.»

Voici la première exposition de la théorie thermique des cyclones qui, modifiée et précisée par Espy, a été plus tard développée par Peslin{i) et Reye(2) dans leurs travaux importants bien connus. Dans cette théorie les trombes sont considérées comme des courants verticaux qui enlèvent en haut l'air humide et chaud près de la surface terrestre. Cet écoulement de bas en haut est nécessairement accompagné d'un mouvement gyratoire et d'une dépression barométrique considérable.

Ces courants verticaux doivent naître chaque fois que les couches inférieures de l'atmosphère sont dans un équilibre instable causé, soit par un échauSemoDt très grand de la surface terrestre, soit par l'arrivée d'un courant supérieur très froid. A l'ordinaire il s'établit dans de tels cas une grande quantité de courants ascendants et descendants dont l'existence se manifeste par la formation de Cumulus et par la vibration apparente des objets terrestres éloignés. Souvent dans des circonstances favorables, il arrive pourtant que les couches les plus basses quand elles sont dilatées par leur contact avec le sol, deviennent les

(i) Sur les mouvements généraux de l'atmosphère. — Atlas météor. de rObservat Imp. de Paris. Voir aussi Bull. Hébd. de TAssoc. Scient, de France, in, 1868, pag. 299. (Voir plus haut T. I, p. 171.)

(2) Die Wirbelsturme, Tornades u. Wettersfiulen. — Hannover. 1872. — Voir aussi les mémoires célèbres de M. v. Bezold: Zur Thermodynamik der Atmosphâre. I— V. Sitzungsb. d. K. Akad. d. ^iss. in Berlin, 1888—1900.

moins denses. Comme on sait, c'est alors qu'on observe le phénomène du mirage dans les pays chauds, et particulièrement dans les plaines sablonneuses de TAfrique. Là, le sol présente souvent Taspect d'un lac tranquille, sur lequel se réfléchissent les collines et les objets environnants. Mais souvent le voyageur surpris voit s'élever tout à coup au milieu du lac apparent une colonne gigantesque qui s'avance majestueusement, peut-être pour l'enterrer sous des masses de sable brûlant Dans nos contrées il est bien rare que les couches inférieures deviennnent réellement mains denses que les supérieures. Selon M. Reye il faut, en effet, pour cela que la température décroisse de 3^,42 C. pour une élévation de 100 mètres. Une diminution si rapide n'a guère été directement observée qu'une seule fois, pendant l'ascension fameuse de Barrai et Bixio le 27 juillet 1850. Cependant on sait que l'équilibre dans l'atmosphère devient pourtant instable pour une diminution de i^ pour loo ni. A un air humide suffit un décroissement moins rapide encore. Un tel décroissement a été souvent observé. Quelquefois on en observe de plus grands encore. Ainsi M. Sohnke a noté une diminution de 1^,53 pour 100 m. le 3 juin 1881 (i) et M. Assmann a même trouvé 2^^,26 le 29 mars 1888.(2)

On n'a pas besoin d'admettre une diminution excessive de la pression, ni même un vide absolu, dans le centre pour expliquer les dévastations causées souvent par une trombe. La vitesse du vent est proportionelle au gradient et celui-ci est évidemment énorme dans une trombe. On il suffit pour se rendre compte des dégâts produits par une trombe d'admettre une dépression de 20 mm. dans son centre. Une telle dépression correspond à une diminution soudaine de 272 klg. par mètre carré. Une telle poussée suffit non seulement pour faire voler dans l'air les toits des maisons, soulever des briques ou des planchers du sol, arracher les papier peints aux murs et enlever des hommes et des ponts, mais même pour renverser des bâtiments et en disperser les débris sur une étendue considérable.

Avant d'aller plus loin nous donnerons quelques descriptions de certaines trombes remarquables en commençant par une trombe

(i) Der Ureprung der Gewitterelektridtât — Jena 1885, p. 69. (2) v. Bezold: Ergebnisse d. meteor, Beob. im Jahre 1888, p. LYI.