DANS UN CYCLONE
11. Le capitaine d'un navire assailli par un cyclone doit chercher aussitôt à diriger ce bâtiment, le plus tôt possible, et avec toute la vitesse qu'il pourra soutenir, d'après l'état de la mer et du vent, sans risquer d'avaries graves, dans la route passant h distance maximum du cœur de l'ouragan.
Cette question si intéressante, pour les navigateurs, du choix de la route offrant h un navire le maximum de sécurité compatible avec ses qualités nautiques et le degré de violence de la tempête, est dominée par des considérations étrangères à la météorologie, mais qui s'imposent aux marins et qu'il importe donc de rappeler avant tout.
Un navire à vapeur, ou voilier, ne peut soutenir dans un cyclone, sans risquer des avaries majeures : ni une allure trop rapprochée de celle du vent du travers, parce qu'il serait couché par la violence des rafales et capelé par les énormes vagues déferlantes de ces ouragans ; ni une allure trop écartée de celle du vent arrière, à cause des irrésistibles embardées au vent, et, par suite, des coups de mer du travers auxquels il serait exposé en recevant, obliquement, par la hanche, dans une course rapide, les poussées impétueuses du vent et des lames.
Or, le capitaine d'un bâtiment, que nous supposerons à vapeur, pour fixer l'esprit, n'ayant de choix qu'entre ces deux alternatives : fuir vent arrière, ou remonter dans le vent dans une direction rectiligne en prenant la lame obliquement, à quatre quarts environ d'incidence au début, doit se décider pour celle de ces deux seules
â2 LOIS DYNAMIQUES DB L*AIR DANS LES CYCLONES*
allures possibles qui écartera le bâtiment, plus que Tautre, du centre des dépressions.
Les règles données à cet égard pour les bâtiments à voiles, et consacrées déjà par une longue expérience, étaient basées sur la loi de concentricité de la circulation relative de Tair dans les tourbillons atmosphériques à dépression centrale, dont on vient de donner une confirmation théorique, et sur révolution apparente des vents, qui en est la conséquence, pour un observateur stationnant sur le passage de la partie antérieure de ces tourbillons.
Cette évolution présente les particularités suivantes :
Représentons par oo le point qui est Torigine du déplacement relatif, par rapport au centre des dépressions, quand ce déplacement est tel que la direction du vent apparent reste invariable.
Selon que l'origine du déplacement relatif est située à droite ou à gauche de oo, Tobservateur y voit le point de Thorizon, d'où il reçoit le vent, s'y déplacer :
Dans le sens direct \ ou dans le sens rétrograde, dans quelque hémisphère que ce soit.
Règles aotaelles.
12. Cela posé, on peut résumer ainsi les règles actuelles conçues autrefois pour les bâtiments à voiles, en les rendant applicables aux bâtiments à vapeur :
1^ Prendre l'allure de fuite vent arrière, en conservant ensuite le cap initial de cette allure, quand l'évolution angulaire du vent reste sensiblement nulle, sur un navire stationnant à la cape, ou bien, lorsqu'elle s'y produit dans le sens rétrograde dans l'hémisphère nord, et direct dsius l'hémisphère sud;
2» Remonter au contraire, au plus près, dans le vent, en prenant la lame obliquement, à quatre quarts environ d'incidence au début, avec toute la vitesse que le bâtiment pourra soutenir, à la vapeur, à ce même cap, sans risquer d'avaries graves, quand on voit l'évolution du vent s'effectuer dans le sens direct, dans l'hémisphère nord et, dans le sens rétrograde, dans l'hémisphère sud.
Dans ces conditions, il est évident que l'évolution angulaire du
' Celui de la marche des aiguilles d'une montre sur son cadran.
vent doit être insensible quand l'origine du déplacement relatif du navire est le point (a) du même isobare, d'où, en prenant l'une ou l'autre de ses deux seules allures de sécurité possibles, le bâtiment passerait, en temps égaux, à distances égales du centre des dépressions, avec les vitesses très différentes qu'il pourrait y soutenir.
D'après cette délinition même du point (a) et les considérations précédentes, on peut présenter maintenant les règles actuelles sous une forme nouvelle.
Forme nouvelle des régies dé navigation dans lès cyclones.
13. Considérons l'isobare, de rayon o A, d'un navire, à l'origine de son déplacement relatif par rapport au centre des dépressions pendant sa période de stationnement et d'observation, de durée {t' — t), sur la base du météore, dans l'hémisphère nord {fig. 2), ou dans l'hémisphère sud {fig. 3) :
40 Si l'origine de ce déplacement relatif est, sur le même isobare, à droite du rayon (a), c est la route dw plus près, h quatre quarts de la lame au début, que ce bâtiment doit prendre, tribord au vent, dans l'hémisphère nord, et la route vent arrière dans rhéniisphèro sud ;
lO
Fig. 2.
Fis. 3.
2o Si, au contraire, cet origine est à gauche du rayon (a), c'est ia route du plv^près, h quatre quarts de la lame, que ce b-ttiment
34 LOIS DYNAMIQUES DE L'aIR DANS LES CYCLONES.
doit suivre, bâbord au vent, dans rhémisphère sud, et la route vent arrière dans Thémisphère nord ;
3** Si, enfin, l'origine du déplacement relatif du navire slationnaire est au point (a) même, le bâtiment parviendrait, en temps égaux, à la même distance du centre des dépressions, en prenant Tune ou l'autre de ces deux seules allures de sécurité possibles, qui réaliseraient alors les conditions de sécurité moyennes. Toutefois, si le capitaine n'avait pas de raisons particulières pour prendre la route du plus près, il devrait préférer celle de vent arrière, puisquelle le conduirait du côté maniable de la tempête, où la violence des vents de giration est atténuée par la vitesse de ti-anslation du tourbillon.
Alément indicateur de la roate de sécurité d'un navire
dans un cyclone.
14. Jusqu'ici, on a pris, pour élément indicateur de la route de sécurité d'un navire dans un cyclone, le sens de l'évolution angulaire du vent pendant le déplacement relatif d'épreuve du navire stationnaire, qui est nécessaire h la mesure de son amplitude. Malheureusement, cet élément fait défaut tant que l'évolution relative du gisement du centre des dépressions n'atteint pas une amplitude suffisante pour le rendre nettement apparent. La situation de l'observateur devient alors très embarrassante, car il ignore si cette invariabilité de la direction moyenne du vent sera de courte durée ou si elle doit se prolonger longtemps encore. Or, en tardant outre mesure à faire prendre à son bâtiment Tallure de sécurité nécessaire, il perd un temps précieux qu'il aurait pu mettre à profit pour faire bonne route et améliorer ainsi sa situation relative dans la tempête pendant que le temps est encore maniable. De plus, ce retard peut compromettre même la sécurité du bâtiment, en l'obligeant finalement à présenter le travers au vent soufflant en ouragan au cœur du tourbillon, et aux énormes vagues qu'il y soulève, s'il lui faut alors passer, dé la cape au vent arrière, par une manœuvre des plus périlleuses.
Cette incertitude sur l'origine du déplacement relatif du navire dans le cyclone, par rapport au point a^ du même isobare, d'où ce déplacement rendrait invariable la direction du vent, s'étend sur un
arc MM' assez considérable de cet isobare, de part et d*aiitre dil point a^,, et comprenant le point (a), à cause de la petitesse de révolution horaire correspondante MOm du rayon de l'observateur (/îgf. 4), Or, cette évolution horaire du rayon, dont le sens commande celui de révolution du vent, est d'autant plus petite que l'observateur est plus rapproché, à son origine M, de la trajectoire centrale OA du tourbillon, et plus éloigné du centre des dépressions.
Enfin, la mesure même de cette évolution indicatrice est très difficile à obtenir avec quelque précision, car elle dépend de la direction moyenne du vent, sans cesse troublé par les rafales et qu'on ne peut apprécier avec certitude sur la rose oscillante d'un compas de relèvement, afiTolée à tout instant par le roulis et les coups de mer, tant qu elle ne dépasse pas sensiblement l'amplitude des erreurs d'observation.
En fin de compte, la variation angulaire de la direction moyenne du vent observé est une indication incertaine, trop peu sensible dans le voisinage de la trajectoire du centre des dépressions et faisant ainsi défaut^ surtout quand le navire est devant ce centre, c'est-à-dire dans la position relative dont il aurait précisément intérêt à s'écarter le plus rapidement possible.
Fig. 4.
II importe donc de substituer, au sens de la variation angulaire du vent, un élément indicateur de la roule de sécurité du navire mieux approprié à son but et n'obligeant pas l'observateur à prolonger la période de stationnement et d'observation d'épreuve
au delà de une heure environ, délai minimum Tiécessaire à la mesure, avec une approximation suffisante, de la baisse barométrique horaire correspondante {h — h').
Ce nouvel élément indicateur de la route de sécurité d'un navire dans les cyclones et la manière de l'utiliser pour la détermination de cette route dans le cas où la direction du vent observé riestanl fixe, en apparence, pendant le déplacement relatif horaire, réduirait les règles actuelles à l'impuissance, ressortent des relations géométriques caractérisant en particulier la position du navire à l'origine de ce déplacement relatif, quand elle coïncide avec (a), et de celles qui s'appliquent indistinctement à toute autre position sur le même isobare.
Ce sont ces relations que nous nous proposons maintenant de mettre en lumière.
Relation géométrique commune à toutes les positions du navire ■sur son isobare^ & l'origine de son déplacement irelatif d'épreuve à son entrée dans le cyclone.
15. Soit : M V = 10"»"». V (fig. S) la longueur mesurant la vitesse V du déplacement 00' du centre des dépressions par rapport au
ig. ».
navire immobilisé, au point M ; 00' les positions du centre d^s dépressions aux époques successives t et t\ les distances MO ot JWO'
LOIS DYNAMIQUES DE L'aIR DANS LES CYCLONES^ 37
ëtant liées entre elles et aux baisses barométriques correspondantes H — A et H — h' par la relation
MO H--V M0'~ H— /i
conformément à la loi dynamique (II).
Si Ton fait effectuer au triangle MOO', tournant d'une seule pièce autour de son sommet M, une révolution de 90'' de façon à amener ses côtés à coïncider, dans les positions MO,, MO/, avec les directions Mt? = iO™"».r et Mr'=10™"> v' des vitesses giratoires v et v* qui leur sont nécessairement perpendiculaires, on voit que le prolongement de 0,0', coupera celui de MV sous Tangle de 90<>.
Si donc, on porte : sur Mt?, une longueur quelconque, Mto, proportionnelle à la baisse barométrique (H — h')^ soif
Mw=). .(H — /i');
et sur Mv', une longueur Mw' proportionnelle à (H — A), à la même échelle, soit
et que Ton joigne ww*, cette droite prolongée coupera le prolongement de MV au point û, sous un angle
û = coûM = 90».
On a, en effet, ainsi, par construction,
Ma> H — V Mw'— H — /i'
mais on a également, d'après ce qui précède,
