ETUDE SYNOPTIQUE DES PRECIPITATIONS ALPINES

par MAUmC~ STRIFFLING (*)

Summary--The position of the very important climatic limit, definited by BE- sPreNT, which separates the humid cl imate of north Alps and the dry climate of south Alps, is first described. The method used for synoptic study of alpine precipitations is then exposed: i t consists in plotting for every day on a great scale chart the amounts of rain measured in the alpine rain-jauge stations and in comparing this result with the isohypses charts at the 700, 500 and 300 mb levels.

Si la science de i 'a tmosph~re est parvenue ~ ~claircir nombre de questions qui paraissaient autrefois obscures, il reste encore des domaines oh beaucoup de progrgs sent ~ faire. L 'un de ces domaines est la m6t~orologie des massifs montagneux.

L' influence du rel ief terrestre sur l 'a tmosph~re est assez bien connue darts un certain nombre de cas part icul i~relnent simples, tel que celui des iles monta- gneuses den t les formes, g~n~ralement peu compliqu6es, appara issent isol~es au mil ieu de l a m e r . On peut alors appl iquer des concepts classiques pour d~terminer, avec une bonne approximat ion , l ' influence exerc~e par la montagne sur les diff , - rents ~l~ments atmosph6riques: vents, tempfiratures, nuages, fronts, p rec ip i ta - t ions, etc. A. BALDIT (1) clans sa ~( M~t~orologie du relief terrestre ~ cite plusieurs de ces cas oh l 'on est arriv~ h une bonne expl icat ion th~orique des ph~nomSnes observes.

En dehors de ces donn~es concernant des cas tr~s simples on ne poss~de que de rares ~tudes sur le comportement m6t~orologique des massifs montagneux proprement dits . Encore s 'agi t - i l presque toujours de massifs montagneux sensi- b lement recti[ignes, ce qui facili te beaucoup l ' in texpr~tat ion des faits m~t~orolo- giques. Telle est la tr~s int6ressante analyse de la s i tuat ion atmosph6rique du 15 au 30 Octobre 1940 (s i tuat ion ayan t provoqu~ des crues exceptionnelles dans le Roussillon) oh R. TASSEEL et A. VIAUT (~) ont pu re t rouver par le calcul, avec une approx imat ion satisfaisante, les hauteurs de pluie dfitermin~es par l 'ascension d ' a i r mfiditerran6en humide sur les Pyrenees et les C~vennes. Les ~tudes de P . DUVEReWR (a) sent ~galement, dans un tout autre genre, une remarquable appl i - cat ion de la m6t~orologie dynamique h l '~tude d 'un massif montagneux puisque la grande i l e d e Madagascar est essentiel lement const i tu te pa r une chaine~ montagneuse orient~e du Sud-Sud-Ouest au Nord-Nord-Est .

(*) ~AURICE STRIFFLING, Ing6nieur en chef de la M~t6orologie, Chef de la Rfigion M~t6o Centre-Est, A6roport de Bron (Rh6ne) France.

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Quant aux grands massifs montagneux, ceux dont les dimensions horizon- tales atteignffnt plusieurs centaines ou m6me plusieurs mill iers tie ki lombtres et dont l ' a l t i tude s'61~ve h plusieurs milliers de m~tres, leur compor tement m6t~oro- logique pa ra i t n ' avoi r fa i t jusqu ' ic i l ' ob je t d 'aucune ~tude approfondie, bas~e sur les prineipes de la m6t6orologie dynamique. Cette ~tude soulbve en effet de nom- breuses tiiffieult6s, dont on ne ei tera que les deux principales.

La premibre est la raret6 des s ta t ions m6t6orologiques dans les massifs mon- tagneux. Ceux-ei const i tuent des zones trbs dangereuses que les avions survolent le moins possible. Le d6veloppement du r6seau m6t6orologiqu e 6rant tr~s souvent fonction de l ' impor tance du trafic a6rien, on s 'expl ique la lenteur avec laquelle l 'organisa t ion des Stat ions s 'est effectu~e dans ces r6gions. En ce qui concerne les Alpes fran~aises cette lacune est, depuis 1945, p ra t iquement combl~e par la cr6a- t ion de plusieurs s tat ions synoptiques.

Une deuxi~me difficult6 r~side dans l ' influence exerc~e par le mass i f monta- gneux sur la s i tuat ion m~t~orologique g~n6rale. II n 'es t plus possible i c i , comme on l ' a fa i t pour une montagne isol6e, de consid~rer uniquement les modificat ions locales apport6es pa r l 'obstacle au mil ieu atmosph~rique g~n~ral et d 'en d~duire les r6percussions sur les vents, les temperatures , les pr6cipi ta t ions , etc. L 'exp6- rience de l 'analyse synopt ique montre que les massifs montagneux, tels que les Alpes, exercent une influence tr~s profonde, bien que real connue, sur la s i tua t ion barom~trique. Cette influence est r~v~l~e no tamment pa r les d~formations tr~s impor tantes des isohypses a 700, h 500 et mgme ~ 300 mil l ibars que l 'on observe au-dessus de la chaine alpine. Quoi d '~ tonnant d 'ai l leurs h ce que l ' imposan t mass i f des Alpes qui s '6tend sur pros de 1000 kilom~tres de longueur, sur plus de 100 kilom~tres de large et qui comporte des masses montagneuses ~tendues au-dessus de 3000 m~tres, int roduise de profondes per turba t ions dans la circulat ion g6n~rale de l 'a tmosph~re ? I1 eonvient donc de faire s6par~ment lYtude de chaque massif, en tenant compte non seulement de sa forme particuli~re mais aussi de la posi t ion qu ' i l occupe par rappor t aux grands courants a~riens qui exis tent autour du globe.

II faut ici rendre hommage ~ celui qui, le premier , a tent6 de faire l ' analyse du c l imat des A1pes franqaises, ERNEST BENEVE~T (t). Son monumenta l ouvrage repr6sente une somme de t rava i l pa t ien t et opiniatre, dYrudi t ion et d ' imag ina- t ion devant laquelle l ' espr i t reste confondu. C'est h lui que rev ien t le m6rite d ' avoi r mis en lumi~re et d6fini avec pr6cision la l imi te g~ographique qui s6pare le c l imat des A1pes du Nord, humide et pluvieux, du c l imat des Alpes du Sud, sec et enso- leill6.

I1 est vra isemblablement peu de r6gions h la surface du globe oh coexistent tieux zones cl imatiques aussi diff~rentes l 'une de l ' a u t r e et oh la fronti~re entre les cl imats soit aussi nette. Le contraste e l imat ique entre le Nord et le Midi s ' inscr i t dans t o u s l e s d~tails du paysage, qu ' i l s 'agisse du model~ du sol, du r~gime des cours d 'eau ou de la v~g~tation, comme l 'a si bien vu B~NEVE~T (~):

~r que l 'on entre dans le midi pa r le Col du Rousset , au Sud du Vercors, par le Col tie la Croix Hau te ou celui de Lau ta re t , par tou t , aux pentes vertes et fraiches du Nord suec~dent r ap idement les versants ravin~s et sees oh un gazon maigre langui t entre ]es rocailles; les for~ts sombres font place aux broussai l les ~pineuses et l 'homme n 'en t re t ien t plus qu'h grand frais d ' i r r iga t ion un peu tie fraicheur pour les cultures qui tapissent le fond des valises. . . E t si Fon regarde le ciel le contraste n 'es t pas moins vif : t andis qu 'au Nord l 'a tmosphbre est souvent baign~e de vapeurs, que les nuages voilent f r6quemment les crates des montagnes

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ou que des brumes t ra inent 1cur humidi t6 au fond des vall~es, dans le Boch~ine e t le Gapengais d6jh l ' a i r re t rouve sa l impidi t6 , le ciel sa puret~ et sa luminosit6 m6ri- diouales. ~ (2)

La l igne de s6parat ion entre les deux cl imats , tel le que la d~finit BEr~EVEr~T, est ja lonn~e de l 'Ouest h l 'Es t pa r le Col du Rousset , le Col de la Croix Haute , le Massif du Pelvoux, le Col du Lautare t , le Col du Galibier. Elle about i t ensuite sur la ligne de cr~te orient~e sensiblement Ouest-Est qui s~pare le versant fran~ais (vall6e de l 'Arc) du versant i ta l ien [vall6e de la Dora R ipa r i a (Fig. 1)]. Les cartes e t graphiques 6tablis pa r le m~me auteur r6v~lent des differences profondes entre

les r~gimes pluviom6tr iques de ces deux zones. Alors que, dans les Alpes du Nord, le r6gime est continental , avec une faible pluviosi t6 en hiver et une forte pluviosi t6 en ~t6 et en au- tomne, dans les Alpes du Sud, le caractbre du c l imat est ne t t ement m6diterranfien: l'~t~ et l ' h iver y sont secs et la seule saison pluvieuse est l ' au tomne (Fig. 2).

Bien que l 'oeuvre de BEI~IEVEI~IT repose route enti~re sur les m~thodes de la cl imatologie classique, i l a vu clai rement que de grands progr~s 6talent encore h faire dans le sens de ce que nous appelons au jourd 'hu i la cl imatologie dynamique. C'est lui qui di t (2):

cc ... A ne vouloir insister que sur les moyennes, comme l 'on t fa i t ju- squ ' ic i la p lupa r t des m~t6orologistes, on ferme volonta i rement les yeux sur une pa t t i e essentielle de la v6rit~. La var iabi l i t6 des precipi tat ions, tou t au tan t que celle de la temp6rature , me pa ra i t donc const i tuer un chapi- tre indispensable dans toute ~tude

Fig. 1 qui cherehe, non point h enfermer un c l imat clans les lignes rigides et rou-

tes id~ales que lui impose le calcul, mais ~ e n donner une image vivante et fidble. Or la vie d ' un cl imat ne r~side-t-elle pas tou t enti~re dans ce qu 'on est convenu d 'ap- peler - - bien h to r t ses caprices, ses f luctuations accidentelles, comme si l '~ter- nelle var iabi l i t6 des ph6nom~ues m6t~orologiques ne const i tuai t pas jus tement toute l a r~alit~ d 'un cl imat. ,,

C'est pr6cis6ment pour essayer de serrer de plus pros la r6alit6 du c l imat a lpin qu 'a 6t6 entreprise la pr6sente ~tude synopt ique des precipi ta t ions.

La na ture m~me du mass i f des A1pes, ses formes tr~s complexes, son r6seau do vall~es aux or ientat ions mult iples out fa i t abandonner de pr ime abord route t en ta t ive de r6soudre par l ' appl ica t ion de formules math~mat iques le probl~me pas~. On a pens~ qu ' i l ~tait pr6f~rable d 'u t i l i ser une m6thode plus rudimeuta i re

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qui a fai t ses preuvcs en m6t~orologie sons le nom de m6thode synoptique. Cette m6thode consiste, comme on le salt , ~ repr6senter sur une carte m~t6orologique, les ph6nom~nes observ6s s imultan~ment aux diff~rents points de la r6gion 6tudi6e, puis h essayer de d6duire de l ' examen de ees cartes des conclusions sur l'6volutiorL des ph6nombnes 6tudi6s.

On pour ra i t objecter que la pluie ~tant ]e r~sul ta t de la combinaison d'urt cer ta in hombre de facteurs : passage de fronts, d i rect ion et force du vent , temp6ra- ture et humidi t~ des diff~rentes couches atmosph~riques, il serai t plus logique de ne l '6 tudicr qu'apr~s avoi r 6tudi6 les facteurs pr6c6dents. Mais outre leur int6r~t pour les appl icat ions pra t iques telles que l 'hydro~lectr ici t6, lcs precipi ta t ions pr~- sentent l ' avan tage pr imord ia l d 'e t re mesur6es darts les Alpes par nn nombrc de s tat ions rc la t ivement ~lev6.

. . . . . .

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:" :41pes du S:U

HIVER PRINTEMPS ETE AUTOMNE

Fig. 2

En ce qui concerne les autres 61~ments m6t6orologiques on ne dispose que d ' u n hombre d 'observat ions t rop r6dui t pour construire des cartes synopt iques ~ grande ~chelle, sur tout dans une r6gion dont le relief aussi accident~ n~cessiterait norma- lement une densit6 de Stat ions beaucoup plus forte qu 'en plaine. Dans les Alpes ]es precipi ta t ions sour donc actuel lement le seul 616ment se pr~tant h des 6tudes synopt iques d6taill~es.

Les cartes normalement utilis6es par le Service m6t6orologique ~tant a u n e ~chelle t rop pet i te pour le bu t poursuivi , la r~alisation d ' un fonds de carte sp6cial est apparue n6cessaire. Lc Dirccteur du Centre hydrom6t6orologique de l 'E lec t r i - cit6 de France ~ LYON, Monsieur MOREL, que ce proje t dYtudes int~ressait r i ve - merit, a bien voulu accepter de faire confectionner ces cartes par ses services. Le fonds de carte auquel on s 'est f inalement arr~t6 a ~t6 6tabl i d 'apr~s la carte inter- nat ionale du monde au millioni~me (1 : 1.000.000). Dans un souci de clart6 on a reprodui t sur cette carte seulement le r6seau hydrographique , ainsi que quelq,~es sommets , cols et villes remarquables . Le format , voisin de 50 cms • 60 cms con-

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t ient la representation de t o u s l e s territoires compris entre les 43~me et 48~me parall~les, entre les m~ridiens 4 ~ et 100 de longitude Est, c'est h dire la vall6e du Rhbne et toute la pat t ie des A1pes allant depuis la C6te d 'Azur jusqu 'aux lacs de Constance et de C6me. On a volontairement pris un cadre d~bordant tr~s largement les Alpes fran~aises de fa~on h pouvoir ~ventuellement y reporter, comme points de comparaison, les pr6eipitations observ6es dans les r~gions voisines: Jura, vall6e du Rh6ne, Alpes italiennes, Alpes suisses.

Le pointage des observations pluviom~triques snr ces cartes est un travail particuli~rement long et d61icat en raison de la n~cessit~ de passer au crible les renseignements recueillis. Un tel ensemble de documents comporte forc~ment des observations de valeur douteuse, qu ' i l importe d'~liminer chaque lois qu'elles peuvent ~tre d~cel6es. L'ingSnieur de la M~t~orologie C. FAVnOT, D~16gu6 Climato- logique pour la R~gion Centre-Est, a bien voulu accepter de collaborer ~ cette 6rude des pr6cipitations alpines en prenant h sa charge cette tr~s lourde tache du contr61e et du pointage des observations, thche dans laquelle il a eu sans cesse l'occasion d'exercer sa competence de climatologiste. On peut donc consid6rer que les observations des 350 h 400 stations pluviom~triques fran~aises report~es sur ces cartes pr~sentent de bonnes garanties d 'exactitude.

In i t ia lement on 6tablissait une carte pour chaque jour oh il 6tait tomb~ des pr6cipitations sur une partie quelconque des Alpes fran~aises et on reportait h l 'emplacement de chaque station la hauteur d 'eau recueillie entre 6 ou 7 heures le jour et 6 ou 7 heures le lendemain, les chiffres ~tant arrondis aux millim~tres entiers. A l 'usage on s'est aper~u que lorsqu'une m6me per turbat ion donnait des pr6cipitations pendant plus de 24 heures ou lorsque deux perturbations se succ~- daient ~ moins de 24 heures d' intervalle, cette division de la plnie en tranches se te rminant ~ 7 heures ~tait arbitraire puisqu'elle ne correspondait h aucun ph~no- mbne r~el dans l '~volution du temps. Par la suite on a jug~ preferable de bloquer sur une seule carte la hauteur totale des pr6cipitations donn~e par uue perturba- t ion quasi-stationnaire ou par un ensemble de perturbat ions tr~s rapproch~es dont les effets dtaieut impossibles h s6parer. Certaines cartes embrassent donc plusieurs journ6es successives.

Comme il s 'agit de cartes point6es (( a posteriori )), on a d~cidfi de commencer la confection de ces documents au ler Janvier 1946, date h par t i r de laquelle on dispose rfiguli~rement de cartes de pression et de temperature en altitude, notam- ment dans les Bulletins Quotidiens d 'Etudes de la M~t~orologie Franqaise. Une telle documentat ion est 6videmment indispensable pour essayer de rattaeher les cartes point~es h la s i tuat ion atmosph6rique g6n6rale.

Pour faciliter l '~tude de ces cartes, on a ult~rieurement marqu~ d 'uu petite taehe de couleur chaque stat ion point ,e , en ut i l i sant l'6chelle de couleurs suivante :

Jaune - - pr6cipitations comprises entre 0 et 5 millimbtres O r a n g e - - , )) )) 6 et 15 )) Rouge - - ~ ~, ~ 16 et 25 s Matron - - )~ ), ~, 26 et 40 )) Violet --- ~ ~ ~ 41 et 60 , Bleu - - precipitations supdrieures h 60 millim~tres

Chac/ue carte se pr~sente alors comme nn ensemble de points, dont la couleur est d ' au tan t plus fonc~e que la quanti t6 d 'eau recueillie est plus grande, ce qui facilite beaucoup l 'examen de ces documents.

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Actuellement 246 cartes out ~t6 fitablies pour la p6rlode s '6tendant du l e t Janv ie r 1946 au 31 J a n v i e r 1948. En raison de la longueur du travai l de pointage il a paru opportun d'arr~ter provisoirement la cont inuat ion de la s~rie pour pouvoir 6tudier les cartes d6jh r~alis~es.

Cette ~tude r6v~le un grand hombre de vari~t~s dans la dis t r ibut ion et Fin- tensit~ des precipitations sur le Massif Alpin. Aussi une premiere t~che consiste

essayer de classer ces cartes en prenant comme crit~rium de classification la s i tuat ion et la configuration de la z6ne des plus fortes precipitations, ainsi que l ' intensi t6 moyenne de ces prficipitations.

I1 est ensuite n~cessaire de comparer ces cartes on groupes de cartes avec les documents concernant la s i tuat ion m6t~orologique g6n~rale. Pour ce faire on utilise tr~s peu les cartes au sol, qui ne pr~sentent dans les Alpes qu 'un int6r~t minime. Les altitudes et les expositions des diff6rentes Stations sont trop variables et les effets locaux trop importants pour qu 'on puisse en t irer des d6ductions utiles sur la s i tuat ion g6n~rale. I1 faut excepter toutefois les observations de certaines Sta- t ions tr~s ~lev~es, telles que les Stations Suisses de la Jungfraujoch et du S~intis qui fournissent de tr~s pr~cieuses indications sur la direction et la force des vents

leur niveau. Les v6ritables documents de t ravai l sont les cartes donnant les alti tudes des

surfaces isobares 700 mbs, 500 mbs et 300 robs, qui correspondent respectivemeut h des niveaux voisins de 3000 m~tres, 5000 m~tres et 9000 mbtres. Ces cartes per- met ten t de connaitre la direction et l ' intensit6 du gradient de pression et par suite la direction et la vitesse approximative du vent h ces niveaux. Duns certains cas la forme contourn~e des isohypses - - qu 'on observe sp6cialement audessus du Massif Alpin - - rend assez di~ci le la d~terminat ion du vent. Cependant l 'exp6- rience montre qu 'en g6n~ral on obtient par ce moyen une d6finition su/hsamment pr6cise des courants a6riens.

Un autre 616ment impor tant est fourni par les radiosondages cffectu6s chaque jour i~ BRON et qui permettent de connaitre les caract6ristiques thermodynamiques des masses d 'air (temp6rature, humidit6, degr6 de stabilitY, etc...)

L'association de ces deux 61~ments, d 'une part direction et force du vent , d 'au t re part nature des masses d'air dolt permettre de relier les types de dis t r ibut ion des pr6cipitations aux diff6rents types de s i tuat ion atmosph6rique.

I! ne faut pas se dissimuler que ce genre d'6tudes comporte, en raison mfime de sa nature, beaucoup de t '~tonnements et de difficult~s et que son ach~vement demandera certainement un long d61ai. Toutefois l ' importance du but , aussi b ien th~orique que pratique, parait amplement m~riter que beaucoup de temps et d'ef- forts lui soient consacr6s.

BIBLIOGRAPHIE

(1) BALDIT A.: M~tgorologie du relief terrestre, Paris, Gauthier Villars, 1 9 2 9 - (2) TASSEEL R. et VIAUT A. : Crues exceptionnelles en Roussillon. La M6t6orologie, Juillet- D6cembre 1944, 3~me s6rie, n. 52-53-54, pag. 1 5 4 - (3) DUV~RGER P.: Principes de m~t~orologie dynamiques et types de temps ~t Madagascar, A paraltre dans les publica- tions du Service m~t6orologique de Madagascar - - (~) BE~EVEr~T E. : Le Climat des Alpes

fran~aises. M6morial de l'Office ~-ational M6t~orologique de France, n. 14, Paris, 1926-- (~) B~EVEr~T E., page 417 - - (6) BENEVENT E., page 314.