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Espace découverte > Comprendre la météo > Dossiers thématiques > Tempêtes

 

 

> Pourquoi des tempêtes et des dépressions ?
> Par où passent les dépressions ?
> Comment le vent se renforce-t-il au cours d'une tempête ?
> Qu'est ce qui décrit le mieux les tempêtes ?
> Une glissade d'air polaire peut-elle expliquer une tempête ?
> Grande ou petite, quelle est la taille d'une tempête ?
> Comment s'organisent vents forts et contrastes
    thermiques dans une tempête?

> La vie d'une tempête
> Les tempêtes de décembre 1999
> Les tempêtes sont-elles un signe de changement de climat?
> La prévision des tempêtes
> Fait-on encore des recherches sur les tempêtes,
    où peut-on en savoir plus ?

> A lire aussi

 
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Deux tempêtes ont frappé avec violence notre pays fin décembre 1999. Des vents dévastateurs ont soufflé sur de grandes étendues, se sont renforcées, même, à l'intérieur des terres.

Au-delà du choc, terrible, inacceptable pour beaucoup d'entre nous, un désir de comprendre s'est manifesté. Certaines questions touchent l'organisation de notre société face aux déchaînements de la nature: elles concernent, mais dépassent largement Météo-France.

Dans les pages qui suivent, on essaye, avec modestie face aux caractère exceptionnel de la situation, de répondre à une série de questions de fond sur l'origine et sur les mécanismes en jeu dans les dépressions et les tempêtes.

Nous tentons de nous adresser au plus grand nombre, à travers INTERNET: certains trouveront nos explications encore trop difficiles, d'autre beaucoup trop courtes. C'est la loi du genre. A INTERNET, ces pages empruntent en outre le caractère informel: ce texte fait l'objet de mises à jour, il évolue mais il n'est pas aussi travaillé qu'un article scientifique ou une note.

On tente d'appliquer les connaissances disponibles aux deux tempêtes de la fin décembre. Les questions sont naturelles ou ont été entendues ici ou là. Nos réponses sont celles de météorologistes qui travaillent à mieux connaître les tempêtes depuis parfois plus de 10 ans.

Vous apprécierez davantage les illustrations avec un écran couleur 24 bits (ou en millions de couleurs).

Météo-France,
Centre National de Recherches Météorologiques,
Equipe «Recherches et Expérience sur les Cyclogenèses et les Fronts» ,
version du 13/3/2000
  

 

 

Pourquoi des tempêtes et des dépressions ?
  

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   fig. 1

Les tempêtes et les dépressions assurent la stabilité des températures climatiques que l'on observe dans l'atmosphère: elles sont la forme que prennent dans les latitudes au delà des tropiques les nécessaires échanges de chaleur entre l'équateur --- qui pour simplifier reçoit trop d'énergie du soleil --- et les pôles --- qui en manquent (figure1).

Les tempêtes sont plus actives dans l'hémisphère d'hiver car le déficit polaire à combler réclame plus d'échanges.

Entre autres rôles, les dépressions assurent l'essentiel de la ressource en eau douce des régions tempérées.



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

  

Comment le vent se renforce-t-il au cours d'une tempête ?

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  fig. 6 Cliquez pour agrandir    
    fig. 7    
 

Une analogie simple résume l'essentiel : les dépressions sont un moteur naturel et provisoire qui transforme en vent «l'essence» contenue dans le rail des dépressions (figure 6). L'idée est la même que pour l'automobile. Avec un réservoir d'essence posé sur des roues, on ne va guère loin. L'énergie (chimique) contenue dans l'essence ne constitue qu'un potentiel qui ne va pas spontanément se convertir en énergie cinétique (en vitesse). La vitesse des roues et de l'automobile est crée par le mélange de l'essence et de l'air au sein d'un arrangement particulier des pièces mécaniques qui constituent le moteur.

Dans l'atmosphère, l'essence est stockée le long du rail sous la forme d'un contraste thermique horizontal sur une épaisseur de 8--9 km sur la verticale. Ce contraste représente une énergie potentielle convertible en vent (figure 7).

L'essence, à elle seule, n'explique en rien le mouvement des voitures: de même, affirmer qu'il y a un fort contraste thermique dans le rail des dépressions n'explique en rien les tempêtes. Tout au plus, relevons un point commun aux deux composantes de cette analogie simpliste : dans les deux cas, le contraste thermique influence le rendement du moteur.

On ne peut entrer ici dans les détails du fonctionnement du moteur. Disons simplement que, comme un bon moteur voiture dépend de la synchronisation du piston et de l'étincelle, l'augmentation du vent dans une dépression dépend de la synchronisation, au sein du rail, d'un modeste tourbillon précurseur vers 9 km d'altitude et d'un autre, décalé vers l'est, près du sol (figure 6). Une paire de tourbillons d'altitude de signes opposés offre une possibilité de variante, comme le diésel à l'essence. Ces tourbillons sont un peu comme ceux que l'on peut voir naître et disparaître en regardant couler une rivière.

Le renforcement général des flux à des distances éloignées du centre de la dépression dépend avant tout du moteur qu'elle constitue. Les dépressions précédentes et suivantes aussi, ce qui complique un peu. Mais là se situe l'unique source des mouvements de l'air dans et autour du rail. Ce n'est donc pas «l'alimentation» en air chaud ou froid qui fait la dépression, c'est la dépression, source du vent et donc des déplacements d'air, qui fait circuler autour d'elle l'air qui lui permettra de s'amplifier davantage ou non.

L'analogie simpliste avec une automobile est utile, mais elle est limitée. Ainsi, l'idée développée précédemment, la notion de variabilité interne sans cause externe, ne trouve guère son équivalent dans le système très rigide que constitue une voiture, dans les machines inventées par les hommes en général. Toutefois, les considérations énergétiques mises en avant ici ne doivent jamais être perdues de vue.   

 

 

Qu'est ce qui décrit le mieux les tempêtes ?
                                          > Le front polaire
                                          > La zone barocline
                                          > Le rail de dépression
  

 

 

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fig. 8     
 
  Le front polaire
 

Au début du 20e siècle, des météorologistes norvégiens ont proposé une vision nouvelle et cohérente de l'évolution de l'atmosphère aux latitudes tempérées. Cette vision reposait sur un concept: le front polaire. Le front polaire est une limite extrême, une sorte de surface séparant l'air polaire d'un côté et l'air tropical de l'autre. Selon ses créateurs, cette limite pré-existe et se maintient en permanence, faisant plus ou moins le tour de la Terre. Instable, le front polaire ondule: une dépression naît et s'amplifie, suivie d'une autre. Après quelques tempêtes du même type, une période plus calme s'installe puis le cycle reprend: les Norvégiens ont ainsi introduit la notion de famille de dépression, ancêtre de la vision actuelle de configuration zonale du rail (figure 8).

Cette idée formidable était ce qu'on pouvait faire de mieux à partir des observations disponibles à l'époque. Comme toute idée en physique, la notion de front polaire est appelée à être remplacée par une autre, plus proche des données obtenues depuis, plus juste sur le plan théorique, mais quand même inspirée par les idées initiales.

Les limites du concept de front polaire sont bien connues. En voici quelques-unes:

un fait d'expérience simple tout d'abord: on n'observe tout simplement pas de limite aussi extrême très étendue et quasi-permanente; les limites intenses existent mais sont limitées dans l'espace et le temps;

le front polaire explique la présence de ces limites, de ces fronts donc, au sein des dépressions d'une manière simple: les fronts étaient là avant la dépression. Reste alors à expliquer l'origine et le maintien du front polaire lui-même: selon les norvégiens, c'est la circulation générale, les «centres d'actions» révélés par les cartes moyennes, qui le crée. Il est facile, aujourd'hui, d'extraire la composante «lente» de l'évolution atmosphérique et de calculer sa capacité à faire un front de grande étendue: on constate que, sur l'essentiel de l'Atlantique, cette circulation «défait» les contrastes, c'est à dire le contraire de ce qu'il faut pour vérifier l'idée norvégienne;

autre fait, des dépressions se forment sans qu'il existe au préalable, de front;

le passage d'un concept descriptif à une théorie physique, c'est à dire la vérification par le calcul que l'instabilité du front polaire donne des dépressions telles qu'on les connaît, n'a pas été possible (il n'y a pas de théorie du front polaire);

le front polaire rend plutôt bien compte des périodes de configuration ouest-est du moderne rail des dépressions. Mais il peine à rendre compte de la configuration bloquée et échoue avec l'irrégularité des durées et des transitions d'une configuration à l'autre.

Il reste qu'on observe des fronts, en effet. Les fronts résultent de la formation des dépressions et sont des structures très transitoires, rarement très étendues (au sens d'une définition stricte, bien sûr). Le mécanisme de formation de ces fronts, subtil, a été identifié vers 1970.
    

    La zone barocline
     

La suite de cette page est un peu plus technique.

Après le front polaire est venue la notion de «zone barocline» : plutôt que ce terme de jargon, on a choisi ici de parler de courant-jet (voir schéma 7 pour une définition graphique d'une zone barocline). Une zone barocline est une zone de variation thermique continue et modérée nécessairement associée à un courant-jet en altitude. Cette notion de zone barocline demeure un pilier de notre compréhension des dépressions.

L'association zone barocline/courant-jet/dépressions fonctionne très bien pour décrire un cas unique de dépression, par exemple. Toutefois, comme on l'a vu sur la figure 3 et la figure 4, dès qu'on passe à une échelle de temps couvrant plusieurs cas, il est utile de distinguer le courant-jet moyen (ou zone barocline principale) et la trajectoire d'un ensemble de dépressions, qui coupe le courant-jet de diverses manières. Ainsi naît la notion de rail, qui généralise celle de zone barocline à de plus grandes échelles de temps (une à plusieurs semaines).

On pourrait dire que la notion de zone barocline est utile pour décrire une dépression comme un effet de la présence du courant-jet, un seul sens de l'interaction (approche utilisée dans ces pages, d'ailleurs). La notion de rail s'efforce de prendre en compte l'ensemble de l'interaction, donc l'effet des dépressions sur la zone barocline.
    

    Le rail de dépression
      L'idée de rail des dépressions est fondée sur la notion de variabilité atmosphérique et couvre avec un seul concept tous les types de temps possibles en Europe. Elle doit pour cela être préférée à celles basées sur des idées statiques et incompatibles entre elles du type anticyclone des Açores ou front polaire.



 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

Une glissade d'air polaire peut-elle expliquer une tempête ?

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fig. 9
 
 

Une certaine famille d'explication des dépressions et des tempêtes, utilisée par des météorologistes et d'autres, en donne pour «cause» le déplacement d'une masse d'air, en particulier une masse d'air froide. Ce mouvement de masse d'air, «cause» de la formation d'une tempête, doit donc la précéder. Cette approche est assez répandue, et cela depuis fort longtemps: beaucoup ne se sont pas satisfaits de l'idée d'instabilité spontanée du front polaire, assez abstraite en effet, et ont voulu trouver une raison plus franche à ses ondulations (cette idée remonte donc très loin). Les tenants de cette vision entreprennent alors d'expliquer pourquoi la masse d'air froid se met en mouvement. L'idée qui se dégage, exprimée avec plus ou moins de clarté, débouche tôt ou tard sur le fait que cet air froid est «lourd» et qu'il glisse, s'écoule sur la Terre. Il bouscule ensuite tout sur son passage, soulevant l'air chaud «léger» . Parfois, il s'embusque derrière des montagnes pour mieux nous surprendre d'un orage inattendu.

Avec ce type d'explication, on a quitté en fait le domaine de la physique. On s'en remet au seul poids des mots et des images. Au niveau de ces quelques pages, il est vrai que les explications que nous proposons semblent aussi reposer sur des mots et des images: c'est en fait un des problèmes de la communication scientifique. La grande différence se découvre en travaillant avec les méthodes de la physique, en prêtant attention à des choses comme la conservation de l'énergie, du moment cinétique, aux forces, etc. Et bien sûr, voilà plus de trois siècle que, pour éviter tous les pièges et les contradictions du langage, on fonde le raisonnement sur les mathématiques. Les idées que nous résumons ici sont une expression simplifiée à l'extrême de théories et faits d'observations dont les bases se trouvent dans des livres de météorologie dynamique, comme celui de De Moor et Veyre (1991).

Bref, comme indiqué sur la figure 9, le poids de l'air froid sur Terre est plutôt un handicap qu'une aide à se mouvoir.

Associer la prévision d'une tempête à la mise en route d'une masse d'air, c'est déjà être en retard sur l'événement (pour en savoir plus sur la prévision du temps). En effet, si une masse d'air bouge, c'est que, quelque part, un moteur s'est constitué plusieurs dizaines d'heures avant: c'est là que sera la dépression. C'est là une idée simple basée sur la conservation de l'énergie: un mouvement de masse d'air, c'est du vent, le vent c'est de l'énergie cinétique. Cette énergie, d'où vient-elle ? Une fois sa source identifiée, comment s'est-elle convertie en vent ?

Cette question est la question centrale de la météorologie du 19e siècle, qui a tout envisagé, tout essayé. Elle a été résolue par le météorologiste autrichien Max Margules vers 1903. Le mécanisme, lui, est connu depuis les années 1940: c'est le «moteur barocline» (voir pages : Comment le vent se renforce-t-il au cours d'une tempête ? - Comment une dépression se dirige-t-elle vers l'Est ? - Comment une dépression explose-t-elle en tempête ?)

Quand, dans les présentes pages, nous pointons un système météorologique qui se déplace ou se développe, nous l'associons à un mécanisme physique qui explique ce déplacement, même si la formulation en langage courant ne fait allusion qu'aux résultats et non à la démonstration elle même.

Une masse d'air homogène est, sur le plan dynamique, sans intérêt: aucune transformation d'énergie de grande échelle ne peut avoir lieu en son sein. Le rail des dépressions, en revanche, est comme une sorte de centrale thermique: c'est là que toutes les conversions ont lieu, que le mouvement se crée. C'est pourquoi il est le concept important ici.

Encore trois remarques:

considérer qu'une seule masse d'air, froide ou chaude, peut créer du mouvement est contraire au second principe de la thermodynamique: il faut donc toujours associer deux sources;

le principal facteur de variation de la pression est la hauteur de la colonne d'air et non sa température;

notre attention est parfois attirée sur la forme lenticulaire que prend l'air froid quand il gagne des latitudes sud à l'occasion (et non avant) de la formation de dépressions de grande échelle; cette forme est, en effet, très visible sur les images des satellites, mais on la retrouve aussi bien avec une bonne carte d'observations de surface.

Cette forme est bien connue des météorologistes depuis au moins une centaine d'année: la tradition française est de la nommer «traîne» . Elle est une conséquence de la formation des dépressions: c'est le rôle même des dépressions, en se creusant, d'entraîner de l'air chaud aux hautes latitudes et altitudes et de l'air froid aux basses latitudes et altitudes. Cet ordre dans l'enchaînement des événements se montre aisément, au moyen de modèles très simples de l'atmosphère. On peut rendre l'air froid aussi froid et lourd qu'on veut, rien ne se passe. En revanche, tout se met en route dès qu'on touche le courant-jet, le rail des dépressions. A l'issue de cette mise en marche, les masses d'air se déplacent et l'air froid, en particulier, prend cette forme si identifiable (la figure 37 peut servir d'exemple: ne regarder que les isolignes rouges et noires).

 

 

 

Grande ou petite, quelle est la taille d'une tempête ?
  

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Cliquez pour agrandir    fig. 10
 
 

Certains de nos concitoyens s'étonnent de l'étendue des régions frappées par les deux tempêtes: pour eux, elle était «très grande» . C'est que nous ne sommes pas habitués à nous trouver sous le centre des dépressions météorologiques (elles passent normalement au nord-ouest: nous ne connaissons que leur partie sud-est). Aussi, nous associons les vents violents et les dégats associés plutôt aux orages et aux grains, isolés ou organisés, typiques des situations d'été ou de début d'automne. Dans ce cas, les régions touchées sont beaucoup plus restreintes (pensons au 7 Juin 1987, sur l'Aquitaine et les Landes).

Pour le météorologiste, en revanche, les deux tempêtes sont plutôt petites. L'échelle caractéristique d'une tempête est plutôt 1500 à 2000 km (de diamètre), alors que la taille caractéristique de la France est de 1000 km. Cette taille (1500 à 2000 km) est importante pour leur fonctionnement même; elle joue un rôle dans l'orientation de leur trajectoire. Ici, comme indiqué sur la figure 10, le diamètre est de l'ordre de 500 km à 800 km.
  

 

 


  

Comment s'organisent vents forts et contrastes thermiques dans une tempête?

 

 

Une dépression est donc une sorte de machine naturelle qui fabrique du vent en brassant de l'air d'une certaine manière (on l'a vu précédemment). En plongeant dans les détails du fonctionnement, on découvre que la création de vents forts se fait avant tout au niveau même du courant-jet. Ce dernier s'en trouve modifié, ce qui a des conséquences sur les dépressions qui suivent. Les mécanismes de création de vent sont aussi très efficaces un peu au-dessus du sol. (Juste au sol, cette création est contrariée par le frottement.) De là les dégâts du vent qui s'organise, avec l'amplification de la tempête, en sorte de petits courants-jets situés à peine à 1 ou 2 km du sol (figure 11). Ce vent fort n'est pas «transporté» du haut vers le bas mais créé comme est créé le mouvement des roues d'une voiture, par une transformation thermodynamique motrice. Dans le cas des tempêtes de décembre 1999, le vent propre à cette évolution de la tempête ajoute ses effets à un vent d'ouest déjà assez fort (figure 12).

Avec ces mini-courants-jets près du sol, on assiste donc à la formation de nouvelles structures alors même que le moteur fonctionne à plein régime: ce sont les fronts atmosphériques. Dans les fronts se concentrent les effets des dépressions: maximum de pluie, maximum de vent, maximum de variations horizontale et verticale du vent, d'autant plus localisés que le front est intense.

 
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Cliquez pour agrandir fig. 11  
fig. 12 Cliquez pour agrandir  
   

  
On est passé d'une grande organisation en ligne, le rail des dépressions, (longueur 4000 km) à une organisation plus petite et tourbillonnaire, les dépressions (diamètre 2000 km et moins). On vient de voir que l'explosion des dépressions en tempête crée, en leur sein, de nouvelles structures encore plus petites, mais de nouveau en ligne, les fronts.

Dans des cas extrêmes, eux-mêmes peuvent dégénérer en tourbillons de quelques dizaines de km de diamètre (figure 13). Connus sur l'océan depuis une campagne américaine de 1989, vus en Méditerranée, ces tourbillons, très localisés, sont d'une rare violence. Leur observation sur la terre ferme, qui nécessiterait soit un avion piloté par un équipage téméraire soit un ou des radars Dopplers, reste à établir, mais ce peut être une explication à des vents encore plus destructeurs dans des régions très localisées.

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Les tempêtes sont-elles un signe de changement de climat ?
  

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  fig. 34
 
 

Cette question du lien entre l'évolution possible, probable même, du climat et les tempêtes est, bien sûr, essentielle. Elle risque de revenir sur la table à chaque à-coup climatique.

Disons-le d'emblée, notre réponse ne sera pas catégorique, ni définitive.

Le climat s'apprécie sur la durée. Il se manifeste à travers la distribution d'un grand nombre de dépressions, de l'ensemble de leurs intensités, de leurs trajectoires, etc. On ne peut donc dire, sur la base de deux événements, si un tel lien vient de se manifester à nous. Déjà, l'examen de l'ensemble des propriétés de la saison d'hiver, quand elle sera terminée, nous donnera peut-être une meilleure vue. On pourra disposer, par exemple, d'un bilan global des échanges thermiques et les comparer aux valeurs climatologiques. On pourra aussi estimer le poids des deux tempêtes de la fin décembre dans ce bilan. Ce type d'analyse est effectué, par exemple, au sein du département de météorologie de l'Université de Reading, au Royaume-Uni.

Notons que l'ensemble de l'épisode des deux tempêtes (figure 2) s'est déroulé sur une échelle de temps très courte, cinq jours entre l'installation d'un courant-jet exceptionnel et la fin de la dernière tempête. L'établissement du jet s'est fait en deux jours. En termes d'échelles de temps, on reste entièrement dans le domaine d'évolution propre du rail des dépressions. Ces échelles de temps rapides sont peu en rapport avec les échelles saisonnières ou annuelles.

Peut-on invoquer des équivalents Atlantique des anomalies du climat si médiatisées ces dernières années, les oscillations dans le Pacifique Equatorial (El Niño, La Niña) ? Les calculs d'anomalies dans l'atmosphère pour la fin de décembre (sur un champ thermique, par exemple), ne font pas apparaître autre chose que l'effet spectaculaire des deux tempêtes elles-mêmes; ce n'est pas une signature classique, elle est située très à l'est. L'influence de paramètres extérieurs au rail, comme la température de la mer, mérite aussi de l'attention. La carte d'anomalie de température de la mer que nous avons trouvée sur un site INTERNET (figure 34) indique surtout un Gulf Stream le long de la côte d'Amérique plus chaud et plus au nord que pendant la période de référence. Les échanges turbulents entre l'océan et l'atmosphère qui en résultent «préconditionnent» , comme on dit, l'atmosphère à la formation de dépressions. Il est plus facile à une tempête de s'amplifier dans cette région: ceci aurait donc pu expliquer une de ces énormes tempêtes que connaît, de loin en loin, la Côte est de l'Amérique. Il est plus difficile de relier cette anomalie à notre situation.

Le comportement du rail des dépressions fait partie des propriétés du climat qui sont examinées dans le cadre des simulations numériques de l'accroissement de l'effet de serre. Les divers résultats donnent une même tendance. «Un climat plus chaud s'accompagne d'une augmentation des perturbations météorologiques de l'Atlantique: elles se développent à la fois en nombre et en intensité» , écrit ainsi J.C. André, directeur du CERFACS. Mais on ne sait pas bien préciser comment ces augmentations modifient la distribution, la fréquence des intensités, par exemple.

L'équilibre climatique de notre pays est fragile. Il dépend beaucoup des pluies d'automne et des neiges d'hiver pour ses ressources en eau. Il ne faudrait pas que, par exemple, le cycle d'évolution type des dépressions dans une atmosphère plus chaude s'accélère au point que l'orientation nord-est de la trajectoire la plus fréquente s'accentue: ceci reviendrait à faire reculer le rail sur l'Atlantique et nous conduirait à la désertification. Il ne faudrait pas non plus que cette intensification se traduise par une superposition fréquente de grands et de petits systèmes comme celle que nous venons de vivre: une répétition fréquente de vents intenses transformerait complètement notre paysage en une vaste lande. Ce sont deux évolutions que l'on peut imaginer pour le rail des dépressions dans un climat en voie d'évolution. Ce sont des choses que l'on commence à examiner de près dans les simulations du climat, à la limite de leur informativité.

Notre capacité de prévoir ces éléments à l'intérieur d'un changement du climat en est à ses débuts.

 


  

Fait-on encore des recherches sur les tempêtes,
où peut-on en savoir plus?
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   fig. 38
 
 

Les tempêtes et les dépressions des latitudes tempérées constituent en effet un sujet de recherches actives. La remise en question des anciens modèles explicatifs et théoriques intervenue depuis dix à quinze ans a entièrement relancé ce sujet. En France, à la suite des tempêtes de l'hiver 1989--1990 (voir la figure 5), l'idée d'un programme spécifique des tempêtes sur l'Atlantique a germé. Petit à petit (car ces choses-là ne se font pas du jour au lendemain), le projet FASTEX (Fronts and Atlantic Storm-Track Experiment: Expérience sur le Rail des Dépressions Atlantique et les Fronts) s'est construit.

Ce projet rassemble des chercheurs des continents américains et européens, associant de nombreux laboratoires et institutions. Il comporte une importante campagne de mesure qui a permis d'observer le rail des dépressions de janvier et février 1997 en détails. Jusqu'à 4 navires et jusqu'à 7 avions ont été déployés avec pour principal objectif de suivre le cycle d'évolution de dépressions d'un bord à l'autre de l'océan (fig. 38). Avant FASTEX, on avait concentré des moyens de mesures pour observer un moment de la vie d'une tempête: FASTEX s'intéresse à l'évolution elle même. En France, FASTEX est l'un des projets prioritaires du Programme Atmosphère et Océan à Multi-Echelle, programme interorganisme de l'INSU, de Météo-France, de l'IFREMER, du SHOM et du CNES.

Le premier leg de FASTEX à la communauté scientifique est une Base de Données exceptionnnelle, ouverte à toutes celles et tous ceux qui travaillent sur le sujet des tempêtes. Elle contient de la documentation, un atlas de cartes en ligne permettant un premier examen des cas et de leur évolution. Elle comporte surtout des données sous diverses formes: une collection de profils verticaux distribués tout au long du rail, des champs cohérents analysés à tous les niveaux, des images, etc.

Les premiers résultats scientifiques de FASTEX sont sous presse: ils sont regroupés dans un numéro spécial du Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. Parmi ces résultats, certains ont permis d'établir assez rapidement le scénario d'évolution de la tempête T1 (figure 32).

Le projet FASTEX ne s'intéresse pas seulement à la dynamique des tempêtes. Il comprend un volet touchant à leur prévision. Le rail des dépressions, représenté dans une simulation numérique, possède des propriétés d'amplification des petites erreurs sur la connaissance du temps qu'il fait: ce qui en sort n'est pas toujours facile à prévoir (voir). FASTEX sert donc de banc d'essai à de nouvelles techniques d'assimilation des données, qui se révèlent efficace dans ce contexte. Ces techniques utilisent le modèle comme une source d'information et permettent d'utiliser les observations de manière continue plutôt que par paquets à certains instants donnés. Une autre approche de l'observation, appelée observation adaptative, a été essayée et évaluée à l'occasion. Il s'agit de concentrer les observations dans les régions où des incertitudes initiales sont les plus pénalisantes pour la prévision à venir. Enfin, FASTEX possède des volets permettant de progresser dans la connaissance et la modélisation des processus internes aux systèmes nuageux qui accompagnent les tempêtes.

D'autres programmes nationaux interorganismes, comme le Programme National d'Etude de la Dynamique du Climat, étudient par ailleurs le lien entre le rail des dépressions, le climat et son évolution. Les événements que nous avons connus cette année renforcent le besoin d'étudier comment l'évolution du climat influence la distribution des systèmes météorologiques comme les cyclones tropicaux, les tempêtes, les regroupements de nuages convectifs qui donnent des inondations soudaines, etc.

La suite de cette page est sans doute plus technique, on peut s'en dispenser dans une lecture rapide.

Un moment clé dans les scénarios explicatifs proposés est l'interaction entre T1 et l'extrémité est du courant-jet (voir : "Résumé de l'histoire de la première tempête" et "Comment une dépression explose-t-elle en tempête ?"). Le caractère spécifique de cette étape pour les tempêtes en Europe a été établi en dépouillant les données de FASTEX (Baehr et al., 1999).

Autre résultat de FASTEX qui éclaire l'évolution des tempêtes T1 et T2, la phase de propagation sans développement. De telles phases surviennent quand une nouvelle dépression échappe à l'influence de son précurseur d'altitude. Avant FASTEX, on imaginait qu'un précurseur d'altitude pouvait rattraper et dépasser la dépression à laquelle il a donné naissance. En fait, ceci casse le moteur et tue la nouvelle dépression. On n'imaginait pas que la dépression de surface puisse échapper à une interaction avec un tourbillon d'altitude, due à sa propagation accélérée par un effet indirect de la condensation de l'eau dans les nuages (Mallet et al., 1999, Baehr et al., 1999)

Les données de FASTEX vont continuer d'être étudiées. Certaines hypothèses initiales ont été démontrées, mais, comme toujours avec un ensemble de données plus riche, de nouvelles questions apparaissent. Pour donner aux résultats une valeur statistique, du travail est aussi fait sur les longues réanalyses homogènes des dernières décennies. Des tempêtes composites basées sur des centaines de cas sont ainsi venues renouveler notre vision des dépressions.

Les tempêtes de décembre 1999 peuvent aider à fixer une priorité dans l'étude des nouvelles questions. Pour étayer les explications à chaud proposées dans ces pages, les aspects suivants méritent d'être regardés de plus près:

l'interaction entre la dépression notée A dans la figure 2 et la situation de grande échelle sur l'Atlantique; cette dépression semble comme tirer un jet intense d'un bord à l'autre de l'océan; nous nous appuyons ici sur des résultats théoriques indiquant que les dépressions peuvent, en effet, créer une importante quantité de mouvement zonal (Simmons et Hoskins, 1980), mais il faut le vérifier et le quantifier dans le cas présent;

le bilan énergétique de la tempête T1 dans sa phase explosive devrait aussi être établi, de manière à confirmer l'aide indirecte apportée par la présence de la région de diffluence;

la phase initiale de la tempête T2 montre que ce système a pris du temps à se structurer: pourquoi exactement ?

 

Voici un site contenant de nombreuses données et informations sur les dépressions de l'Atlantique:
http://www.cnrm.meteo.fr/fastex/

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A lire aussi
  

 

Joly, A., 1995 :
Le front polaire : un concept dépassé qui a la vie dure.
La Recherche, 273, 128--135.

Joly, A., 1996 :
La dépression météorologique.
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