Qu'est-ce que l'oeil du cyclone? Comment se forme-t-il et comment se maintient-il?
L'œil est une surface presque circulaire de vents relativement faibles et de temps clair au centre d'un ouragan. De forts vents peuvent néanmoins se produirent à l'intérieur de l'œil. Il y a peu ou pas de précipitations et quelquefois, on peut même voir le ciel bleu ou les étoiles.
L'œil est une région où la pression est la plus basse et les températures chaudes en altitude. En effet, la température dans l'œil peut être plus élevée que l'air environnant de 10° ou plus. En surface, l'augmentation de température est seulement de 0 à 2°C. La taille de l'œil varie de 8 à 200 km, mais la plupart d'entre eux ont un diamètre de 30 à 60 km. L'œil est entouré par le "mur de l'œil", une surface presque circulaire de convection, profonde où on retrouve les vents de surface les plus forts du cyclone tropical.
L'œil est composé d'air qui plonge lentement. Le mur de l'œil, lui, a un écoulement net vers le haut, conséquence de mouvements, modérés le plus souvent, de masse d'air ascendantes et descendantes. Les chaudes températures de l'œil sont dûes au réchauffement par compression de l'air subsident. La plupart des sondages pris à l'intérieur de l'œil montre une couche de bas niveau relativement humide avec une inversion d'humidité au sommet de cette couche. Cela suggère que la plongée à l'intérieur de l'œil n'atteint pas la surface de l'océan mais s'arrête à 1 km minimum, 3 km maximum de la surface.
Les mécanismes généraux de formation de l'œil et du mur de l'œil ne sont pas encore bien compris bien que les observations aient considérablement éclairés le problème. Le calme de l'œil d'un cyclone tropical a des caractéristiques communes avec les autres systèmes contenant un vortex tels que les tornades ou les tourbillons. Etant donné qu'il n'y a pas de changement de phase de l'eau (c'est-à-dire pas de formation nuageuse ou de chauffage diabatique), il est possible que la caractéristique de l'œil soit une composante fondamentale de tous les fluides en rotation.
Une autre caractéristique de cyclones tropicaux qui joue probablement un rôle important dans la formation et le maintien de l'œil est la convection dans le mur de l'œil.
La convection dans les cyclones tropicaux est organisée à l'intérieur de longues et étroites bandes de pluies qui sont orientées dans la même direction que les vents horizontaux. Comme ces bandes ressemblent à une spirale dont le centre est l'œil du cyclone, elles sont parfois appelées bandes en spirales.
Le long de ces bandes, la convergence dans les niveaux les plus bas est maximum, et donc la divergence dans les niveaux les plus élevés est plus prononcée. Il s'établit alors une circulation directe dans laquelle l'air chaud et humide converge à la surface, monte à travers ces bandes, diverge en haut et descend de part et d'autre des bandes. La subsidence est répartie sur une grande surface à l'extérieur des bandes de pluie mais est concentrée sur une petite surface à l'intérieur. L'air qui redescend se réchauffe de façon adiabatique et s'assèche. La subsidence étant concentrée à l'intérieur des bandes, le réchauffement adiabatique y est le plus important. Cela provoque un fort contraste de pression à travers la bande puisque l'air chaud est plus léger que l'air froid. La chute de pression entraîne une croissance du gradient de pression qui provoque à son tour une croissance des vents tangentiels autour du centre du cyclone. L'œil et le mur de l'œil peuvent alors se former.
Donc, l'œil, dégagé de tout nuage, peut être dû à la combinaison de la centrifugation forcée de masses d'air de l'extérieur de l'œil vers le mur de l'œil et de la subsidence forcée causée par la convection humide du mur de l'œil.
Quelques-uns des cyclones tropicaux les plus intenses ont deux ou plusieurs structures de murs concentriques. Comme dans le cas d'un œil unique, la convection entourant le mur de l'œil peut s'organiser autour des anneaux distincts. L'œil intérieur peut ressentir des effets de la subsidence résultant de l'œil extérieur. Il s'affaiblit alors et est remplacé par l'œil extérieur. L'augmentation de pression dûe à la destruction de l'œil intérieur est généralement plus rapide que la chute de pression dûe à l'intensification de l'œil extérieur. Le cyclone s'affaiblit lui-même pendant une courte période et peut se renforcer par la suite.
