Conseil Général de l’Environnement et du Développement Durable | N° 54 septembre 2013

Ministère de l'Écologie, du Développement durable et de l’Énergie

www.developpement-durable.gouv.fr

Veille météo et climat

Les orages, la foudre, des phénomènes météorologiques complexes.La fi n du printemps et le début de l'été 2013 ont été marqués en métropole par une activité orageuse soutenue. La journée du 19 juin et la nuit du 25 au 26 juillet ont été particulièrement remarquables à ce sujet. Ce numéro de la lettre de veille météo et climat se propose de faire un point éclair sur la surveillance de la foudre.

Qu'est-ce qu'un orage ?http://comprendre.meteofrance.com/jsp/site/Portal.jsp?&page_id=16413

Un orage est un phénomène atmosphérique caractérisé par une série d'éclairs et de coups de tonnerre. Un éclair peut se déclencher à l'intérieur du nuage, entre deux nuages, ou entre le nuage et le sol (c'est le coup de foudre). L'orage est toujours lié à la présence d'un nuage de type cumulonimbus, dit aussi nuage d'orage. Il est souvent accompagné par un en, et quelquefois vents rabattants, ou bien trombe ou tornade. Les orages se forment lorsque l'atmosphère est instable. L'air doit alors être chaud en surface et froid en altitude.

L'orage est généralement un phénomène de courte durée : de quelques dizaines de minutes à quelques heures. Il peut être isolé (orage dû à la présence de reliefs ou causé par le réchauffement du sol en été) ou organisé en ligne (dite « ligne de grains » par les météorologistes). Par certaines conditions, des orages peuvent se régénérer sans cesse au même endroit ou bien s'y succéder à leur maximum de maturité. Ils provoquent ainsi durant plusieurs heures de fortes précipitations qui conduisent à des inondations catastrophiques.

Le cumulonimbus est le nuage caractéristique des phénomènes orageux. Il est également responsable de toutes les chutes de grêle. Ce nuage géant et menaçant, large de 5 à 15 km, peut s'élever jusqu'à 15 km d'altitude sous nos latitudes. À son sommet, le cumulonimbus se heurte à la stratosphère et s'étale largement, ce qui lui donne sa forme générale d'enclume (ou, parfois, de panache ou de chevelure ébouriffée).

Le cumulonimbus est une véritable usine thermodynamique, qui se nourrit d'air chaud et humide pour fournir l'énergie nécessaire aux mouvements ascendants. Son énergie est considérable : chaque seconde, un gros cumulonimbus peut aspirer 700 000 tonnes d'air et absorber ainsi 8 800 tonnes de vapeur d'eau. Le même nuage peut renvoyer à la surface terrestre 4 000 tonnes d'eau, sous forme d'eau liquide, de neige ou de grêle. Les orages agissent globalement comme des générateurs électriques, créant un courant dirigé du sol vers le nuage. En effet, les mouvements verticaux de l'air dans le cumulonimbus sont très violents : brassées par des vents pouvant dépasser 130 km/h, les particules d'eau et de glace du nuage s'entrechoquent. Ces nombreuses collisions provoquent l'électrisation du nuage, où des particules de signes opposés se regroupent à différents étages depuis la surface (chargée négativement) jusqu'au sommet (chargé positivement). Des micro-décharges se propagent alors et fi nissent par établir une liaison électrique entre le nuage et le sol.

La foudre est une décharge électrique. L'éclair est le résultat visible de l'échauffement de l'air, tandis que le tonnerre est le bruit émis par la vibration de l'air le long de cette décharge électrique lors de sa propagation. En quelques millièmes de seconde, l'air atteint une température de 30 000 °C et subit de très fortes compressions suivies de dilatations tout aussi violentes. Ces mouvements brusques et successifs produisent des ondes sonores qui produisent les claquements, grondements et roulements du tonnerre.

Depuis 1987, Météorage est l'opérateur du réseau français de détection de la foudrehttp://www.meteorage.fr/

La société Météorage, fi liale de Météo-France, détecte depuis 1987 les impacts de foudre sur le sol français grâce à un réseau de capteurs qui les repèrent et les localisent. Météorage conçoit, produit et distribue des produits d’information foudre pour un large spectre d’utilisateurs, notamment les secteurs de l’industrie, de l’énergie, de l’assurance, des services météorologiques, des transports, de la sécurité civile,…, et du grand public. Sur le marché international Météorage propose aux organismes météo et aux opérateurs de réseaux (électricité, télécom,..) des solutions clé en main de réseaux de détection foudre. Météorage propose aussi des produits d’information foudre pour les utilisateurs dans le monde entier grâce au réseau mondial GLD360 opéré par la société Vaisala.

L'offre de Météorage recouvre différentes thématiques, par exemple, la connaissance et l'évaluation du risque de foudroiement sur un site (densité de foudroiement par commune), les produits d'alerte foudre (Visiofoudre), l'analyse ou l'expertise de dégâts (relevé d'impacts foudre), voire des traitements spécifi ques des données.

Le réseau national de détection de la foudre, aussi appelé " Réseau Météorage"

Le réseau est composé d’un ensemble de capteurs de détection, d’un concentrateur-calculateur et d’un système de traitement qui gère les bases de données et permet la génération des services aux utilisateurs.

Le principe utilisé par ce réseau est la mesure du champ électrique. Lorsque l’éclair se produit, le courant électrique qui circule va générer une impulsion électromagnétique qui se propage uniformément dans toutes les directions. Chaque éclair peut donc être considéré comme une immense antenne émettrice ponctuelle. La mesure de la direction et du temps d’arrivée du signal incident reçu au niveau de plusieurs capteurs, dont on connaît avec précision l’emplacement, va permettre d’en localiser la source. Le réseau national de détection de la foudre est composé de 19 capteurs répartis sur l’ensemble du territoire de la France métropolitaine.

A travers des accords conclus par Météorage avec ses voisins, propriétaires de réseaux de détection compatibles, ce dernier concentre les données des capteurs italiens, suisses, allemands, britanniques, du Benelux et espagnols. Au total, le réseau

« Météorage étendu » est composé de près de 100 capteurs.

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L’ensemble du système de collecte, concentration, traitement et diffusion fonctionne en temps réel et continu.

Les données collectées par les capteurs sont concentrées sur deux calculateurs indépendant via des liaisons de télécommunication supervisées. Les performances de précision sont estimées :

l’effi cacité de détection des fl ashs nuage-sol sur la France est supérieure ou égale à 95%,

la précision de localisation des fl ashs nuage-sol est inférieure ou égale à 250 m sur la France et de l’ordre de 500 m sur le reste de la zone de couverture.

Certains capteurs du réseau sont capables de détecter les signaux émis par les éclairs intra-nuages, dans la confi guration actuelle, l’effi cacité de détection des décharges intra-nuages sur la France varie entre 5 et 40%.

La confi guration du réseau garantit un délai entre 10 et 15 secondes de mise à disposition des données aux utilisateurs.

Le système développé par Météorage est composé de deux calculateurs centraux indépendants et géographiquement distants, l’un au centre opérationnel de la société à Pau et l’autre chez Météo France à Toulouse.

Les prévisions saisonnières pour septembre, octobre et novembre 2013.http://france.meteofrance.com/

Dans l’océan Pacifi que équatorial comme dans l’océan indien, une faible anomalie est-ouest de température de surface de la mer est toujours présente. Cette situation devrait perdurer au cours du prochain trimestre, avec un impact sur les régions tropicales. En revanche, l’analyse des modèles climatiques n’indique pas d’impact signifi catif sur la circulation atmosphérique extra-tropicale, notamment sur l’Atlantique nord. Par conséquent la prévisibilité saisonnière sur l’Europe est faible.

En métropole, aucun scénario n’est privilégié ni pour les températures ni pour les cumuls de précipitation.

Dans les Antilles et en Guyane, aucun scénario ne se dégage pour les précipitations. En revanche sur les Antilles, les températures moyennes saisonnières pourraient être supérieures aux normales.

La température moyenne du trimestre devrait être supérieures à la normale à la Réunion et à Mayotte. Aucun scénario ne se dégage pour les précipitations.

En Nouvelle Calédonie et à Wallis et Futuna les températures moyennes saisonnières pourraient être au-dessus des normales.

En Polynésie elles devraient être proches des normales. Pour les précipitations, aucun scénario n’est privilégié.

Responsable de la publication : Dominique MarboutyRédacteur en chef : Philippe BoiretComité de rédaction : Henry Boyé, Daniel Burette, Bernard Flury-HérardAssistance mise en page et PAO : Véronique Vermesse, SG/SPSSI/ATL2 Benoit Cudelou

2013A-S-O S-O-N

T RR T RR

France métropolitaine = ? ? ?

Antilles ? ? > ?

Guyane ? ? ? ?

Réunion > ? > ?

Mayotte = ? > ?

Nouvelle-Calédonie > > > ?

Wallis et Futuna > ? > ?

Polynésie > ? = ?

St-Pierre et Miquelon > ? > ?

T : température RR : précipitations Gris : pas de scénario privilégiéOrange : chaud ou sec Bleu : froid ou humide Vert : normal

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Tour Pascal B92055 La Défense cedex

Collège Gestion Intégrée de l’Eau, Collège Energie et Climat

Alors que le premier semestre de 2013 se révélait être trés peu orageux, la tendance s'est totalement inversée à partir de juin.

Météo France et Météorage ont relevé deux épisodes particuliers : du 17 au 19 juin et la nuit du 25 au 26 juillet.

Les 17 et 18 juin, des pluies orageuses abondantes et régulières ont touché le relief pyrénéen ainsi que le sud de l’Aquitaine et de Midi-Pyrénées. Ces importants cumuls de pluie ont engendré de fortes crues, notamment du Gave de Pau et de l’Adour. Le 19, des vagues orageuses

remontant dans un fl ux de sud circulent sur la moitié nord du pays. Dans l’après-midi, des orages violents éclatent du Centre au sud de la Champagne et à la Bourgogne. Les cellules orageuses sont extrêmement virulentes sur la Côte d’Or et la Haute-Marne. On enregistre des rafales de vent atteignant 136 km/h à Chamblanc (21) et 160 km/h à Semoutiers-Montsaon (52). Dans ce contexte d’activité orageuse intense, une tornade frappe le nord de la Côte d’Or en fi n d’après-midi. Les dégâts qu’elle a provoqués à Etrochey et à Montliot-et-Courcelles, au nord de Châtillon-sur-Seine, correspondent à l’intensité 3 sur une échelle de 0 à 5 (échelle de Fujita), soit des vents estimés de 220 à 270 km/h. Dans un même temps, le vent maximal mesuré à Châtillon-sur-Seine, quelques kilomètres au sud, est seulement de 76 km/h.Cette tornade est la plus forte recensée en France depuis la tornade de Hautmont le 3 août 2008, d’intensité 4. Ce 19 juin, le réseau national de détection de la foudre, opéré par Météorage a enregistré un peu plus de 256 025 éclairs dont 161 208 nuage-sol pour la journée. Cette activité représente un peu moins de la moitié de l’activité orageuse détectée depuis le début de l’année 2013.

Dans la nuit du 25 au 26 juillet, le réseau national de détection de la foudre de Météorage a relevé 167 670 éclairs. Après un début de mois déjà chaud, suivi d’une légère baisse des températures après le 10, la chaleur s’est installée sur le pays à partir du 15 et un premier pic de chaleur a été atteint du 20 au 23 juillet avec des températures souvent supérieures à 34 °C du Sud-Ouest au Centre et à la Champagne-Ardenne, ainsi que dans l’est de l’Hexagone. Un second pic de chaleur s’est produit du 25 au 27 juillet. L'épisode orageux de la nuit du 25 au 26 est caractérisé par l’évolution tout à fait notable de la cellule orageuse. La métropole a été traversée du Sud-

Réseau Météorage étendu