Office fédéral de météorologie et de climatologie MétéoSuisse

Actualités météorologiques

13 août 2008 / Christophe Salamin

 

Front stationnaire sur l'ouest de la Suisse

 

Le mardi 12 août 2008, une perturbation très active demeura quasiment stationnaire sur l'ouest de la Suisse, donnant des quantités de pluie dépassant 50 litres par mètres carrés sur une grande partie de la Suisse romande. Cette perturbation représente un très bon exemple de la conjonction de plusieurs facteurs susceptibles d'occasionner des précipitations abondantes pour cette partie de notre pays, à savoir une forte composante dynamique, un gradient de température marqué et un taux d'humidité élevé ; on pourrait y rajouter une composante orageuse qui, en l'occurrence fut bien présente sur le France voisine mais qui - heureusement sant doute - fit défaut sur notre pays.

 

Jet-stream et dynamique d'altitude : une composante nécessaire

Sous nos latitudes, très rares sont les cas d'événements extrêmes se produisant sans la présence d'une forte composante dynamique, à savoir des vents d'altitude (vers 10'000 m environ) supérieurs à 150 km/h. Ces vents, générés par la différence de pression entre les masses d'air polaire et tropicale, se présentent sous la forme de vastes espaces de vitesse identique appelés "jet stream" ; au voisinage de ces jets se développent des courants ascendants généralisés, lesquels renforcent considérablement l'activité des perturbations sous-jacentes.

 

Jet-stream et courants ascendants

Ill. 1 : Jet-stream et courants verticaux (rouge : ascendants ; bleu : descendants) le 12 août 2008 à 12 UTC

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Gradient thermique : frontière entre les masses d'air

Si la présence d'un jet-stream en altitude est une condition nécessaire à la survenue de précipitations importantes, elle n'est cependant pas suffisante. Tout comme le plus puissant des moteurs ne serait rien sans carburant, la présence d'un "front" est indispensable pour fournir à la dynamique d'altitude le "carburant" sous forme d'humidité et de chaleur. Pour simplifier, on peut dire qu'un front représente une discontinuité (un gradient) dans la répartition des températures, des humidités, des pressions et du champ des vents (vitesse et direction). Cette discontinuité marque la frontière entre les masses d'air polaire et tropicale, laquelle constitue une zone de convergence - donc d'ascendance - responsable de la formation des précipitations. L'illustration ci-dessous permet de visualiser la présence de cette discontinuité le mardi 12 août à 12 UTC. Les plages de couleur correspondent aux températures au niveau 850 hPa (env. 1500 m) telles qu'elles ressortent de la prévision à 12h du modèle européen de 00 UTC ; ce champ montre un gradient de températures très net sur la France voisine. Les obervations de surface montrent le point de rosée (température à laquelle la masse d'air atteint son point de saturation) ainsi que la direction des vents. A l'arrière du front, les points de rosée sont compris entre 10 et 16 degrés (air polaire sec) alors qu'à l'avant ils varient de 16 à 21 degrés (air tropical humide). On distingue également une zone de convergence des vents dans la zone frontale (ligne bleue) ; les vents à l'ouest de cette ligne étant plutôt orientés de sud-ouest à nord-ouest alors qu'à l'est de celle ligne ils ont une orientation plus méridionale, certains étant même orientés au sud-est (apport d'air humide en provenance de Méditerranée).

 

Présence d'un front au sol

Ill. 2 : présence d'un front dans les basses couches de l'atmosphère.

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Instabilité et orages : une composante qui peut faire la différence

La présence ou non d'une forte instabilité fait souvent, en été, office de facteur très aggravant en ce qui concerne les précipitations. En effet, les intensités de pluie à l'intérieure d'une cellule orageuse peuvent atteindre voire dépasser les 100 mm/h. Si d'aventure, comme ce fut le cas lors de cet événement, les courants principaux sont parallèles à l'axe de la perturbation, les précipitations orageuses peuvent se régénérer pendant des heures sur une même région, multipliant du même coup les cumuls finaux par 3 ou plus. C'est ainsi par exemple qu'à Montélimar, MétéoFrance enregistra de 100 à 130 litre par mètre carré en deux heures. Les radiosondages ci-dessous montrent respectivement l'instabilité de l'atmosphère à Payerne et à Montélimar à 12 UTC. La zone en rouge sur le radiosondage de Montélimar (appelée "cape" pour Convective Available Potential Energy) illustre l'énergie potentielle à disposition pour les mouvement convectifs ascendants dus à l'instabilité de l'atmosphère. On constate que si cette énergie est bien présente sur le radiosondage de Montélimar (bien que dans des proportions relativement modestes), elle est absente de celui de Payerne à la même heure. Ceci explique la présence d'orages sur le sud de la France et leur absence en Suisse.

 

Radiosondage de Montélimar

Ill. 3 : radiosondage de Montélimar à 12 UTC

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Radiosondage de Payerne

Ill. 4 : radiosondage de Payerne à 12 UTC

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Cape le 12 août à 15 UTC

Ill. 5 : Energie potentielle convective disponible (Cape) à 15 UTC

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L'illustration ci-dessous donne un aperçu synoptique de cette situation. On y retrouve les précipitations sur la Suisse correspondant à la zone d'ascendance maximale de la perturbation renforcée par la présence du jet-stream (plage de couleur). On retrouve également l'activité orageuse dans la vallée du Rhône sous la forme d'une observation d'orage ainsi que d'impacts de foudre (posititfs et négatifs).

 

Illustration synoptique

Ill. 6 : carte synoptique le mardi 12 août à 12 UTC

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Obersvation en Suisse

En Suisse, la perturbation toucha essentiellement l'arc jurassien et le bassin lémanique, zones au-dessus desquelles elle s'attarda le plus longtemps. Les Préalpes et le Valais furent également touchés mais le passage fut plus rapide et les quantités moindres. De plus, lors de son passage dans ces régions, l'activité de la perturbation avait déjà sensiblement diminué. Les illustrations ci-dessous donnent un aperçu des cumuls quantités tombées. L'illustration de gauche montrent les cumuls enregistrés aux stations de MétéoSuisse sur l'ensemble de l'événement, les illustrations du centre et de droite donnent une estimation des cumuls journaliers basés sur les images radar, respectivement pour le 11 et le 12 août.

 

Relevés MétéoSuisse

Ill. 7 : relevés MétéoSuisse

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Cumuls 11 août 08

Ill. 8 : cumuls 11 août 08

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Cumuls 12 août 08

Ill. 9 : cumuls 12 août 08

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L'illustration ci-dessous donne un aperçu - le 12 août entre 05 et 21 UTC - des paramètres suivants, mesurés toutes les 10 minutes : pression au sol, température à 2 m, température du point de rosée, rafales maximales et précipitations. Le passage de la perturbation est claircement visible sur ces courbes ; il se caractérise par : une augmentation de la pression (voir la courbe de Fahy vers 08 UTC), une baisse subite des températures de l'air et du point de rosée (asséchement), les rafales maximales juste avant ou juste après le passe du front, les plus fortes intensités de précipitations. Sur la courbe des températures à 2 m, l'avancée très lente de la perturbation en direction de l'est se manifeste par une chute des températures d'abord à Fahy vers 08 UTC puis finalement à Sion seulement vers 16 UTC.

 

Evolution journalière de certains paramètres

Ill. 10 : évolution journalière de certains paramètres

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