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Category Archives: Météo

Urbain le mal nommé

Par Olivier Chapuis

 

Numériser les archives du temps. Non celles du temps qui passe mais celles du temps qu’il fait. Même si les deux sont si intimement liés que l’Observatoire de Paris, temple de l’astronomie, a longtemps abrité le premier Service météorologique français. Météo-France et les Archives nationales débutent ce printemps la sauvegarde des archives du climat de la France et de ses anciennes colonies, entre 1850 et 1960. Ce programme devrait durer jusqu’en 2014.

 

 

 

Avant même 1854, c’est à l’Observatoire de Paris qu’est née la météorologie française. (© Olivier Chapuis)

 

Conservé sur le site de Fontainebleau des Archives nationales où il occupe 6 300 cartons sur 2 kilomètres d’étagères, le fonds historique de la météorologie française est constitué de relevés d’observations, de pointages de mesures, de cartes de prévision et d’atlas climatologiques établis entre la naissance du service météorologique moderne et le passage aux premiers calculateurs des modèles numériques de prévision dans les années mil neuf cent soixante.

 

Directeur de l’Observatoire de Paris – où il succède à François Arago le 30 janvier 1854 -, Urbain Le Verrier (1811-1877) est aussi odieux qu’il est un astronome remarquable, gros travailleur et administrateur impitoyable. Ainsi détruit-il l’amphithéâtre que ses prédécesseurs avaient offert aux Parisiens, pour en faire ses appartements. Ce n’est que le début d’une série de vexations qui susciteront la révolution… des étoiles et des petites mains de l’astronomie parisienne !

 

Mais c’est une toute autre histoire qui nous occupe ici. Tandis que la Société météorologique de France a été fondée le 18 août 1852, et que la météorologie a de fait été reconnue comme l’une des disciplines de la physique, l’Observatoire de Paris abrite depuis un certain temps un petit service météo. Quatre fois par jour, celui-ci relève la pression atmosphérique, la température, la direction du vent et l’aspect du ciel.

 

 

Urbain Le Verrier a sa statue à l’entrée de l’Observatoire de Paris dont il fut le tyran… tout en y développant, entre autres, le premier Service météorologique français. (© Olivier Chapuis)

 

 

Le 14 novembre 1854, une tempête décime les flottes française, britannique et turque, engagées en mer Noire dans la guerre de Crimée. Mettant en évidence la trajectoire de la dépression sur l’Europe, dans les heures précédentes, Le Verrier y voit un cas d’école pour la mise en place d’un réseau météorologique. Celui-ci sera servi par le télégraphe électrique dont l’exploitation météo est alors à l’ordre du jour dans nombre d’autres pays, notamment en Grande-Bretagne avec Fitzroy.

 

Le projet de Le Verrier est approuvé par Napoléon III le 17 février 1855. Le feu vert impérial intervient deux jours après une autre catastrophe maritime, le naufrage de La Sémillante sur un écueil des Lavezzi, dans les Bouches de Bonifacio. Lors d’un coup de vent furieux, la tragédie immortalisée par Alphonse Daudet a fait sept cents morts et disparus.

 

Très vite, un premier réseau d’observatoires météorologiques est mis en place sur le territoire français. Logiquement, il est d’abord destiné aux marins afin de les prévenir de l’arrivée des perturbations. Regroupant vingt-quatre stations, dont treize sont reliées par télégraphe, il s’étendra, en 1865, à cinquante-neuf observatoires européens.

 

Le 2 novembre 1857, paraît le premier Bulletin international de météorologie de l’Observatoire de Paris, compilant quotidiennement des observations relevées en Europe et transmises par télégraphe. Dès 1863, il intègre des cartes isobariques et des prévisions. La même année, l’observatoire diffuse régulièrement des télégrammes d’avertissement aux ports. Ainsi se confirme la naissance opérationnelle de la météorologie moderne en France.

 

 

Le Henri IV fait partie des navires français drossés à la côte par la tempête du 14 novembre 1854, devant Sébastopol en Crimée. (© DR)

 

 

Ces archives sont les plus anciennes de celles qui vont être traitées. Elles seront d’abord dépoussiérées et désamiantées avant que des climatologues et des historiens n’en fassent l’inventaire. Les documents seront alors analysés et numérisés de manière à ce que les informations pertinentes pour l’étude du climat soient introduites dans une base de données. À terme, elles seront accessibles au public via internet.

 

Actuellement, seulement quinze pour cent des observations réalisées depuis la création du Service météorologique français sont disponibles dans la base de données climatologiques gérée par Météo-France. L’apport prévu sur les trois prochaines années devrait donc être précieux pour enrichir le corpus et affiner les modèles du temps passé.

 

S’il existe déjà des archives très diverses et beaucoup plus anciennes – dans le domaine rural ou dans celui de la médecine par exemple, et utilisées depuis longtemps par les historiens et les climatologues -, ces observations nées au milieu du XIXe siècle constituent des longues séries de données plus riches et normalisées. Elles seront utiles pour préciser les scénarios sur l’évolution du climat.

 

Outre leurs contenus bruts, elles renferment des informations précieuses sur l’histoire de la météorologie nationale du point de vue scientifique, technique et des institutions. Même si l’on savait déjà pas mal de choses quant à l’essor du premier service météorologique français et de son irascible directeur.

 

 

Les registres des belles cartes météo du XIXe siècle présentées à l’Observatoire de Paris ne sont que la partie visible de l’énorme masse d’archives conservées à Fontainebleau. Celles-ci vont être rendues au public grâce à cette opération d’inventaire et de numérisation. (© Olivier Chapuis)

 

 

Voici le genre de missive qu’il adressait au ministre de la Marine, en 1857 : «  Dès la fin de cette même année, nous proposons au ministère de la Marine de se servir du réseau météorologique déjà établi pour suivre les tempêtes à la surface de l’Europe et prévenir les ports de l’approche du fléau : il serait inutile de revenir ici sur les causes qui firent ajourner la mise à exécution de nos propositions malgré les bonnes intentions du ministre de la Marine.  »

 

Et le patron de la Météo d’enfoncer le clou : «  Il y a des gens qui font et laissent faire, il y en a d’autres qui ne font pas mais laissent faire ; la pire espèce, et malheureusement la plus nombreuse, ce sont ceux qui ne font pas et ne veulent pas qu’on fasse.  » Il n’avait pas forcément tort en l’espèce. Mais Le Verrier portait mal son prénom. Il n’était guère urbain.

 

O.C.

 

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Tweet cyclonique

Par Olivier Chapuis

Adrian est le premier de la saison. Au moins pour le Pacifique Nord. Les cyclones reviennent dans notre hémisphère. Le National Hurricane Center de la National Oceanic and Atmospheric Administration entame ainsi son alphabet annuel (ce centre de la NOAA des États-Unis est spécialisé dans la veille cyclonique).

 

 

 

 

Le jeudi 9 juin 2011 à 07h32 PDT (Pacific Daylight Time, heure de Los Angeles), soit 14h32 UTC ou 16h32 heure de Paris, le cyclone Adrian – premier de la saison dans la zone orientale du Pacifique Nord -, était par 14° N et 104° W, au large du Mexique. (© NOAA)

 

 

Signe des temps, le cyclone ne se contente plus de rugir… il gazouille. Depuis le 1er juin, jour de l’ouverture officielle de la saison cyclonique en Atlantique Nord, la NOAA propose le suivi en temps réel des cyclones tropicaux sur Twitter. Avec deux comptes distincts, l’un pour l’Atlantique (essentiellement les Antilles et le golfe du Mexique) et l’autre pour le Nord-Est du Pacifique.

 

Même si aucune tempête tropicale n’est encore signalée ce jeudi 9 juin au soir dans l’Atlantique Nord, cela ne devrait pas tarder. Comme l’indique l’une des bouées du National Data Buoy Center, l’eau de surface est à 80.4 degrés Fahrenheit (soit 26,89 °C) au Sud du Cap Vert, pas très loin de la zone de convergence intertropicale (ZCIT) ou Pot-au-Noir.

 

 

 

Pour les cinq prochains jours, à compter de ce jeudi 9 juin 2011 au soir, cette carte trace la trajectoire prévue pour le cyclone Adrian. Ses caractéristiques du moment figurent au-dessous de la carte. (© NOAA)

 

 

Encore un petit réchauffement et le phénomène devrait démarrer. On considère généralement qu’il faut une eau à 27 °C pour réchauffer les couches d’air supérieures, par des ascendances très actives. C’est ce qui se produit dans la partie orientale de l’océan Atlantique subéquatorial. Cependant, si une inversion de température survient, elle empêche la formation des cumulonimbus à fort développement vertical. La chaleur se concentre alors dans les basses couches, jusqu’au moment où l’énergie accumulée est assez forte pour que l’ascendance perce la couche stable.

 

Il en résulte une baisse de pression importante dans la colonne nuageuse. Le fort gradient de pression génère un déplacement d’air, de plus en plus rapide le long de la dépression. Cet air est dévié par la force de Coriolis, vers la droite dans l’hémisphère Nord. Un tourbillon est né sous la colonne nuageuse ascendante.

 

 

 

Le suivi satellitaire du cyclone est un outil essentiel. (© NOAA)

 

 

À cause de la vitesse croissante du vent, due au gradient de pression (d’origine thermique), une très grande force centrifuge apparaît. Elle ne peut être compensée que par une forte baisse de pression, d’origine dynamique, dans la colonne centrale. Les particules d’air s’y affaissent, réchauffant l’air sur toute sa hauteur. Le ciel est y est limpide. L’oeil du cyclone est formé.

 

La dépression s’accélère alors vers l’Est de l’Atlantique, la mer des Antilles ou le golfe du Mexique. Parfois, elle revient ensuite vers l’Europe jusqu’aux latitudes tempérées. Quoi qu’il en soit, jusqu’à l’automne au moins, le gazouillis ne devrait plus cesser.

 

O.C.

 

 

En Atlantique, à la bouée NOAA 13001, par 11°46’ N et 23° 00’ W, l’eau est à 80.4 degrés Fahrenheit soit quasiment les 27 °C fatidiques… L’une des conditions pour la formation d’un cyclone. (© NOAA)

Traquenard pour Dimitar

Par Olivier Chapuis

Il a peut-être vu le monstre dans la gueule duquel il allait se jeter ? Actuellement dans le Sud-Ouest de l’Irlande – très au-dessus de l’orthodromie entre Saint-Malo et Pointe-à-Pitre… – le Bulgare Dimitar Topalov, concurrent de la Class 40 qui ferme la marche de la Route du Rhum, était encore cap au 300 en début de matinée de ce vendredi 5 novembre. Quatre heures plus tard, il avait viré tribord amures.

 

 

 

Sur la base du réseau du 4 novembre à 12h00 UTC, la prévision américaine à 96 heures, pour le lundi 8 novembre à 12h00 UTC, prévoit sur l’Irlande une dépression à 953 hPa, qualifiée « Hurricane Force » c’est-à-dire de la force d’un ouragan. (© NOAA)

 

 

Bien lui en a pris. Car la dépression qui arrive sur l’Europe, lundi 8 novembre, s’annonce dévastatrice – en tout cas au large entre l’Ouest de l’Irlande et le Nord-Ouest de l’Espagne – comme le montre notre Photo à la hune (je la reprends ci-dessus, cadrée sur le phénomène).

 

 

 

Ce vendredi 5 novembre à 07h40 (heure française), Dimitar Topalov est encore en route fond au 301. À 8,9 noeuds, il se jette dans la gueule du monstre… (© Route du Rhum/La Banque Postale)

 

 

Cette prévision en surface de la National Oceanic and Atmospheric Administration – à quatre jours (donc à prendre au conditionnel même s’il y a convergence avec les modèles numériques de prévision européens) sur la base du réseau du jeudi 4 novembre à 12h00 UTC, pour le lundi 8 novembre à 12h00 UTC – montre une dépression sur l’Irlande creusée à 953 hPa, assez ramassée géographiquement, avec un gradient de pression très élevé, déjà dotée de son qualificatif d’ouragan (« Hurricane Force ») par le prévisionniste américain de la NOAA.

 

 

 

Ce vendredi 5 novembre à 11h40 (heure française), Dimitar Topalov a viré au 250 à 6,8 noeuds. Mais à 15h40, sa vitesse fond n’est que de 3,8 noeuds. Il faut qu’il dégage de cette zone ! (© Route du Rhum/La Banque Postale)

 

 

En météo marine, l’ouragan désigne tout vent moyen supérieur à 64 noeuds, c’est-à-dire atteignant la force 12 Beaufort. En dehors des zones tropicales et subtropicales, comme dans notre pays (en métropole), le mot ouragan est couramment employé pour désigner une tempête très violente, à l’instar des cataclysmes de décembre 1999 (alors que Xynthia a surtout frappé par la conjonction avec une grande marée haute).

 

 

 

Pour le lundi 8 novembre à 12h00 UTC, par 52° 30’ N et 17° 30’ W (point cliqué pour afficher les données dans l’étiquette en haut à droite), le modèle Arpège de Météo-France, sur la base du réseau de ce vendredi 5 novembre à 00h00 UTC, prévoit un vent moyen soufflant du 334°, à 54 noeuds avec des rafales à 81 noeuds. Rappelons qu’un modèle numérique de prévision sous-estime généralement le vent moyen, parfois dans des proportions importantes… (© Météo-France/Navimail/Olivier Chapuis) 

 

 

Les isobares étant particulièrement comprimées, sur le flanc Ouest de la dépression, par l’anticyclone et sa dorsale qui devraient gonfler au Nord des Açores, c’est peut-être la péninsule ibérique et l’ouvert du golfe de Gascogne qui devraient être les plus violemment frappés, d’autant plus que la perturbation pourrait avoir une trajectoire plus Sud que Est.

 

 

 

Pour le lundi 8 novembre à 12h00 UTC, autour de 52° N et 18° W (point cliqué pour afficher les données dans l’étiquette en haut à droite), le modèle Arpège Vagues de Météo-France, sur la base du réseau de ce vendredi 5 novembre à 00h00 UTC, prévoit une mer totale moyenne de 15,90 mètres avec des creux pouvant atteindre… 30 mètres ! Avec une période moyenne, très brève, de 16,8 secondes. (© Météo-France/Navimail/Olivier Chapuis)

 

 

Enfin, alors que les Haïtiens subissent à partir de ce vendredi 5 novembre le cyclone Tomas – à ciel ouvert puisqu’ils n’ont plus de toit depuis le tremblement de terre du 12 janvier 2010 – c’est aussi l’activité tropicale qui doit être surveillée de l’autre côté de l’Atlantique. Certaines arrivées du Rhum pourraient être mouvementées…

 

O.C.
 

Coup de mer

Par Olivier Chapuis

Il ne faisait pas bon déambuler sur la Promenade des Anglais hier après-midi. Ce mardi 4 mai 2010, Cannes faisait son festival avant l’heure, tandis que le coup de vent du large et surtout, le coup de mer qui l’accompagnait, causaient de gros dégâts aux plages de la Côte d’azur et à certaines infrastructures. À Saint-Raphaël et à Hyères notamment, des bateaux ont également été endommagés ou ont coulé.

 

Cette tempête avait bien été prévue par Météo-France, tant pour le vent que pour l’état de la mer. Cependant, à l’Est de notre littoral méditerranéen, l’ampleur et l’intensité de la rotation au Sud ont peut-être été un petit peu sous-estimées, sinon dans les sorties de modèles, du moins dans certains bulletins. Surtout en ce qui concerne l’effet de la mer totale à la côte (mer du vent et houles).

 

 

 

Comme le montre cette carte preiso, établie sur le réseau synoptique du mardi 4 mai 2010 à 00h00 UTC pour le même jour à 12h00 UTC, c’est une dépression sur le golfe du Lion qui a généré un bon coup de Nord sur sa bordure Ouest (il a neigé sur Carcassonne ce qui est rarissime un 4 mai !) et le coup de vent et de mer sur tout le Nord de la Méditerranée occidentale. (© Météo-France) 

 

 

Voici, dans son jus, le BMS Large pour le Nord de la Méditerranée occidentale :
« WHMQ41 LFPW 040350
NAVTEX MBI539
TXT
FFFF
ORIGINE METEO-FRANCE.
BMS LARGE NORD MEDITERRANEE NR 150 .
DU MARDI 04 MAI 2010 A 03H50 UTC .
COUP DE VENT LARGE A TEMPETE EN COURS POUR EST CABRERA, BALEARES,
MINORQUE, LION, PROVENCE, SARDAIGNE
SITUATION GENERALE ET EVOLUTION LE MARDI 04 MAI 2010 A 00 H UTC.
DEPRESSION 995 HPA SUR L’EST IMMEDIAT DE MAJORQUE, SE DECALANT VERS LE GOLFE DU LION EN SE CREUSANT, PREVUE 1000 HPA AU LARGE DE
LEUCATE LE 5 A 00H UTC PUIS SE COMBLANT EN JOURNEE DEMAIN.
NOUVELLE DEPRESSION PREVUE 1002 HPA SUR L’EST IMMEDIAT DES ILES
BALEARES DEMAIN A 06H UTC.
EST DE CABRERA : EN COURS AU 04 A 09 H UTC.
SECTEUR OUEST LOCALEMENT 8 SUR LE NORD. FORTES RAFALES.
BALEARES : EN COURS AU 04 A 09 H UTC.
NORD-OUEST PARFOIS 8 AU LARGE DU DELTA DE L’EBRE. FORTES RAFALES.
MINORQUE : EN COURS AU 04 A 15 H UTC.
NORD A NORD-OUEST 8 A 9 LOCALEMENT 10 SUR LE NORD MOLLISSANT
PROGRESSIVEMENT PAR LE SUD-OUEST EN JOURNEE. FORTES RAFALES. MER
DEVENANT GROSSE.
LION : EN COURS AU 05 A 06 H UTC.
NORD A NORD-OUEST 8 A 9 LA NUIT, PARFOIS 10 AU LARGE ET LOCALEMENT 11 PARAGES BEAR, DEVENANT DEPRESSIONNAIRE 8 A 9 CE SOIR, PUIS MOLLISSANT 8 LA NUIT. FORTES A VIOLENTES RAFALES. MER LOCALEMENT GROSSE SUR LE SUD.
PROVENCE : EN COURS AU 05 A 00 H UTC .
SECTEUR EST 8 LA NUIT LOCALEMENT NORD EST SUR L’OUEST, FRAICHISSANT 8 A 9 CE MATIN , PUIS MOLLISSANT SUR L’EST L’APRES MIDI MAIS DEVENANT DEPRESSIONNAIRE SUR L’OUEST. FORTES A VIOLENTES RAFALES.
NORD DE SARDAIGNE : EN COURS AU 04 A 15 H UTC.
SUD A SUD OUEST 8 A 9, VIRANT SECTEUR OUEST PARFOIS 8 EN JOURNEE.
FORTES RAFALES.
FIN. »

 

 

 

La photo satellitaire du 4 mai à 00h00 UTC montre bien la dépression, dont le centre – son oeil ! – est très localisé sur le golfe du Lion. Son formidable enroulement nuageux affecte une vaste zone depuis le Sud-Ouest de la France jusqu’à la Sicile et la Tunisie. (© Météo-France)

 

 

Et voici le BMS Côte émis au même moment. On y mesure mieux la rotation liée à la dépression très localisée sur le golfe du Lion qui explique aussi la soudaineté avec laquelle la mer s’est formée et avec laquelle le vent a ensuite molli.
« WHMQ46 LFML 040322
ORIGINE METEO-FRANCE AIX EN PROVENCE
BMS-COTIER NUMERO 183 DU MARDI 4 MAI 2010 A 03:08 UTC
ANNULE ET REMPLACE LE NUMERO 182
LANGUEDOC-ROUSSILLON : EN COURS JUSQU’AU MERCREDI 05 MAI A 03 UTC. VENT DE NORD-OUEST FORCE 8 A 9 AU SUD DU CAP D’AGDE, FRAICHISSANT
FORCE 9 A 10 EN FIN DE MATINEE, PARFOIS FORCE 11 VERS BEAR. FORTES A VIOLENTES RAFALES. VENT DE SECTEUR NORD FORCE 7 AU NORD DU CAP D’AGDE. FORTES RAFALES.
PROVENCE :
- DE PORT-CAMARGUE A FOS : EN COURS JUSQU’AU MERCREDI 05 MAI A 00 UTC . VENT DE SECTEUR NORD FORCE 7, TOURNANT EST A SUD-EST FORCE 7 A 8 EN SOIREE ET DEBUT DE NUIT. FORTES RAFALES.
- DE FOS A SAINT-RAPHAEL : EN COURS JUSQU’AU MARDI 04 MAI A 18 UTC. VENT DE SECTEUR EST FORCE 7 A 8, PARFOIS FORCE 9 VERS LES ILES HYERES, TOURNANT AU SECTEUR SUD L’APRES-MIDI, MOLLISSANT EN SOIREE. FORTES RAFALES. »

 

 

 

Issu du modèle Arpège Europe de Météo-France et affiché ici sur Navimail 2.1.0, le champ de vent (vent moyen à 10 mètres) – sur la base du réseau du 4 mai à 00h00 UTC pour le même jour à 15h00 UTC – illustre bien l’enroulement dépressionnaire. Et le vent de secteur Sud, levant la mer au large à l’assaut de la Côte d’azur. (© Navimail/Météo-France)

 

 

Enfin, il faut consulter le bulletin Côte régulier pour la partie orientale de la Côte d’azur afin de confirmer que la mer a été sous-évaluée à la côte (la « mer forte » évoquée ci-dessous correspond à une hauteur significative de 2,5 à 4 mètres). Même si le bulletin précise bien en préambule que « les vagues maximales [peuvent] atteindre deux fois la hauteur significative ». Rappelons que la hauteur significative des vagues correspond à la hauteur moyenne du tiers des vagues les plus hautes ou H 1/3 (sur trente vagues consécutives, la hauteur moyenne des dix plus hautes donne la hauteur significative de ce train de vagues).

 

« FQMQ43 LFML 040420
Origine METEO-FRANCE Aix en Provence
Bulletin côtier pour la bande des 20 milles entre Saint Raphaël et Menton le mardi 4 mai à 06:30 légales.
- Vent moyen selon échelle Beaufort. Mer: hauteur significative.
- ATTENTION: en situation normale, les rafales peuvent être supérieures de 40% au vent moyen et les vagues maximales atteindre 2 fois la hauteur significative.
1 – Avis de coup de vent à violente tempête numéro 183 sur Languedoc-Roussillon et Provence.
Fin de Validité : Mercredi 05 mai à 03 UTC.
2 – Situation générale le mardi 4 mai à 0000 UTC et évolution
Une dépression 991 hPa sur les Baléares se creuse rapidement et
remonte vers le golfe du Lion, prévue 988 hPa en cours d’après-midi. Vent violent sur le golfe du Lion et très fort sur la Provence.
3 – Prévision pour la journée du mardi 4 mai:
Vent : Nord-Est force 5 à 6 avec rafales. Tournant au secteur Sud
l’après-midi force 4 à 5.
Mer : agitée à forte.
Houle : de secteur Sud 1.5 à 2 m en soirée.
Temps : Couvert et pluvieux, parfois orageux.
Visi : Médiocre, localement mauvaise.
4 – Prévision pour la nuit du mardi 4 mai
au mercredi 5 mai:
Vent : Ouest force 3 à 4, tournant Nord force 2 à 3 en cours de nuit.
Mer : Agitée.
Houle : De Sud s’amortissant.
Temps : couvert et pluvieux, amélioration en cours de nuit.
Visi : médiocre à mauvaise.
5 – Tendance pour la journée du mercredi 5 mai:
Vent variable force 2 à 3, s’établissant Sud-Ouest force 3 à 4 à la mi-journée, mollissant la nuit. Mer peu agitée.
6 – A 5h légales , on observait:
Nice: NNE/10 Noeuds, Pression:1002hPa, Visi:4nm
7 – Phénomènes importants du jeudi 6 mai au vendredi 7 mai:
Néant. »

 

 

 

Issu du modèle Arpège Europe Vagues de Météo-France et affiché ici sur Navimail 2.1.0, le champ de vagues (mer totale) – sur la base du réseau du 4 mai à 00h00 UTC pour le même jour à 15h00 UTC – affiche bien sur la Côte d’azur une hauteur significative de 4 mètres. Cela implique que les vagues les plus hautes atteignent au moins 8 mètres. (© Navimail/Météo-France) 

 

 

Si l’on observe les données de la bouée Côte d’azur de Météo-France (indicatif 61001), mouillée par 2 300 mètres de fond à une quinzaine de milles au Sud d’Imperia (Italie) et à trente-quatre milles dans l’Est de Nice (dans une zone déjà moins affectée par le coup de mer), on constate que la hauteur significative maximale enregistrée par la bouée fut de 4,10 mètres à 15h00 UTC (soit 17h00 locale), soit deux fois plus que dans le bulletin. Ainsi, les vagues les plus hautes ont vraisemblablement atteint 8 mètres, voire 10 mètres, sur le littoral, en tenant compte de l’effet amplificateur du plateau continental, très proche de la côte.

 

L’autre observation frappante – confirmée par les témoins sur la côte entre Hyères et la frontière – est que l’intensité maximale de ce coup de mer a été très limitée dans le temps : six heures au maximum pour la période correspondant à une hauteur significative supérieure à trois mètres, comme le montre l’analyse des données de la bouée Côte d’azur.

 

 

 

Le site des bouées météo de Météo-France permet de visualiser les mesures effectives enregistrées dans le golfe du Lion et au large de l’Est de la Côte d’azur. (© Météo-France)

 

 

Logiquement, l’état de la mer avait été beaucoup plus longuement affecté à l’Ouest, là où la dépression a sévi le plus durablement (avec l’enroulement classique du vent et de la mer du vent autour de son centre). Dès le matin, la bouée Golfe du Lion de Météo-France (indicatif 61002), également mouillée par 2 300 mètres (mais plus loin de la côte), avait ainsi enregistré une hauteur significative à 5,40 mètres et supérieure à 5 mètres pendant 8 heures. Toujours avec une période moyenne du tiers des vagues les plus hautes (T 1/3) qui n’était que de l’ordre de 8,5 secondes. Cela témoigne d’une mer très courte comme sur la Côte d’azur l’après-midi… à la différence que celle-ci venait alors du large.

 

Une situation rare mais pas inédite à la « belle saison ». En Méditerranée, comme sur la façade Ouest de notre pays où on l’a vu récemment avec Xynthia, l’aménagement du littoral doit prendre en compte ces phénomènes bien naturels liés à la mer, fut-ce une Grande bleue ! On le sait fort bien « en haut lieu », notamment du côté de Nice où le remblai de l’aéroport a déjà connu de sérieux problèmes et du côté de Monaco où il existe des projets d’extension sur le domaine maritime… alors que le risque de tsunami (bien réel celui-là, le terme - employé par certains à propos de la tempête d’hier - étant erroné, aussi forte fut-elle) est avéré et inéluctable… Seule l’échéance précise en est inconnue.

 

O.C.
 

En jaune et noir

Par Olivier Chapuis

Le verdict est tombé avec son cortège de drames personnels. Toute une vie de labeur pour une retraite en bord de mer, des espoirs et des souvenirs noyés dans l’eau salée puis les larmes. Suite à la tempête Xynthia du 28 février 2010, les préfets, représentants de l’État, ont exposé aux communes concernées, ces 7 et 8 avril, la cartographie des zones qu’il faudra libérer de l’occupation humaine.

 

En Vendée et en Charente-Maritime, 1 393 habitations devront être évacuées et détruites (ce chiffre est finalement porté à un minimum de 1 510 le 9 avril), dont 798 dans le premier département et 595 dans le second. L’indemnisation moyenne par maison serait de 250 000 euros selon la Fédération française des sociétés d’assurances. Elle se fera via des procédures d’acquisition (à l’amiable par l’État) ou à défaut des expropriations.

 

En Vendée, le zonage défini est concentré sur trois secteurs, essentiellement autour de l’anse de l’Aiguillon, où les communes de La Faute-sur-Mer et de L’Aiguillon-sur-Mer sont les premières touchées comme elles l’avaient été par le nombre des victimes (29 décès sur les 53 morts de Xynthia en France). En Charente-Maritime, il est nettement plus diffus (dix secteurs) et il concerne beaucoup plus de communes. Mais quasiment pas La Rochelle où le remblai est pourtant insuffisant en divers points des Minimes (l’activité économique y est trop établie – la plaisance est bien placée pour le savoir – pour qu’on ose y toucher).

 

 

 

L’anse de l’Aiguillon, au Nord de La Rochelle, est au coeur de la zone la plus touchée de France, entre Les Sables d’Olonne et le pertuis de Maumusson. Du fait de son hydrographie complexe, de la rupture de sa digue et des constructions en zone inondable, on y a déploré 29 des 53 morts du pays. On y recense aussi le plus grand nombre de constructions à évacuer et à détruire, plus de 900 sur les 1 393 annoncées ! (© SHOM) 

 

 

Le souhait du gouvernement serait que la plupart des terrains ainsi libérés et rendus à l’état naturel aillent au Conservatoire du littoral. Cette restitution à la Nature nécessitera un véritable travail de documentation dans les archives et de restauration du paysage : sera-t-il réellement fait ou les terrains seront-ils seulement laissés à l’abandon ?

 

La cartographie établie par les services de l’État s’est écrite en jaune et en noir. Dans les zones jaunes, exposées à des risques mais pouvant être protégées par des digues, les habitations seront maintenues avec certaines précautions en cas d’inondation, comme la mise en place de systèmes d’alerte et d’évacuation, des protections techniques sur les bâtiments ou l’absence de chambres à coucher au rez-de-chaussée.

 

Les zones noires, qualifiées « d’extrême danger », sont les plus exposées au risque de submersion par la mer et il est désormais interdit d’y maintenir des habitations. Seules des activités diurnes y seraient peut-être possibles, comme des restaurants par exemple (ce qui peut paraître surprenant car lorsqu’une digue sera de nouveau rompue ou submergée, l’eau ne fera évidemment pas la différence entre le jour et la nuit, ceux qui dorment et ceux qui sont à table…).

 

Pour établir ces tracés, dont la résolution horizontale peut être de l’ordre du mètre et la résolution verticale de l’ordre du décimètre (j’y reviens ci-dessous), ce qui explique que certaines constructions peu espacées puissent être dans une zone noire, jaune ou autre, il a fallu croiser des données issues d’observations (à commencer par la montée des eaux lors de Xynthia : lorsqu’elle a atteint le mètre dans les constructions, cela semble avoir souvent entraîné le classement en zone noire), y compris dans un passé proche ou lointain (via les archives), et la modélisation liée à la cartographie numérique la plus récente.

 

 

 

Cartographiée ici en 1715 par Claude Masse, le plus remarquable cartographe de la partie terrestre du littoral français au début du XVIIIe siècle, l’anse de l’Aiguillon est alors surtout connue comme refuge pour les navires venant s’y échouer volontairement lorsqu’ils sont désemparés dans la tempête. Aucune construction n’y figure à l’exception des quelques « hauteurs » en retrait. (© Bibliothèque nationale de France)

 

 

Depuis le début des années 2000, l’État était conscient des lacunes cartographiques de notre littoral. Sur une cinquantaine de mètres en moyenne (horizontalement), la continuité entre la terre et la mer n’est toujours pas assurée en de très nombreux points de la côte française. Or, c’est là que beaucoup de choses se jouent, non seulement en matière de protection contre les catastrophes naturelles mais aussi quant à la biodiversité.

 

D’où l’importance du modèle numérique Terre-Mer, baptisé Litto 3D, que développent conjointement le Service hydrographique et océanographique de la Marine (SHOM) et l’Institut géographique national (IGN) depuis que le Comité interministériel d’aménagement du territoire de septembre 2004 a confirmé la décision de leur rapprochement sur ce projet.

 

Les bases de données de l’IGN et du SHOM ont alors été mises à contribution pour la constitution d’une première base (Histolitt), rassemblant le modèle de marée, la bathymétrie jusqu’à six milles de la côté, le trait de côte et la topographie de zéro à dix mètres. Une expérimentation grandeur nature fut ensuite effective, dès 2005-2006, sur le golfe du Morbihan. Ce site à la fois circonscrit et complexe réunit l’essentiel des problèmes permettant de valider la modélisation du littoral, tant du point de vue des outils que du résultat.

 

 

 

Expérimenté dans le golfe du Morbihan, par le SHOM en 2005, Litto 3D concerne ici la pointe Nord de l’Île-aux-Moines (en haut à droite) face à Arradon (en haut au fond), vu du Sud-Ouest. Trois types de données sont fusionnées dans ce modèle 3D. Des données de laser topographique, issues de la mission SHOM de juin 2005, sur lesquelles ont été drapées les photos d’Ortholittorale 2000. Celles-ci sont de l’imagerie réelle, donc on voit bien le terrain non bâti et la végétation en vert, les rochers en gris, le goémon avec sa couleur, etc. Parce que le drapé ortholittoral peut être décalé d’environ un mètre par rapport aux données laser, les maisons ont ici une forme un peu bizarre. L’échelle verticale est d’ailleurs exagérée deux fois, tandis que la précision horizontale (de pixel ou de terrain) est d’environ 50 centimètres pour l’ortholittoral et de 1 mètre pour le laser topographique. (© SHOM)

 

 

Les nouveaux moyens techniques des levés – par exemple le sondeur laser aéroporté pour la bathymétrie et la topographie - offrent l’acquisition rapide d’un grand nombre de données, suffisamment denses et précises pour une précision altimétrique d’au moins vingt-cinq centimètres, suivant une densité horizontale d’un point tous les mètres. Ces données sont combinées avec le modèle de marée du SHOM pour constituer la composante géométrique en trois dimensions (latitude, longitude et altitude/profondeur) du Référentiel géographique du littoral.

 

Intégrées aux bases de données de l’IGN et du SHOM, elles fournissent une modélisation fine de la côte, non seulement aux décideurs et aux aménageurs de ce début de XXIe siècle, mais aussi aux utilisateurs professionnels (les industriels par exemple) et privés, via Géoportail, le portail des territoires et des citoyens. La terre et la mer sont enfin unies en continuité y compris sur l’estran (au sens strict cette partie du rivage où la mer couvre et découvre, au gré de la marée, entre la laisse de haute mer et la laisse de basse mer).

 

Cette cartographie des risques est en cours d’établissement sur l’ensemble du littoral. Pour prévenir plutôt que guérir (le terme étant d’ailleurs très peu approprié à la situation présente), l’État devra l’utiliser ailleurs sans attendre le prochain cataclysme. Afin que les élus locaux ne puissent plus céder à des promoteurs ou à des particuliers le droit de construire des maisons « les pieds dans l’eau », avec la complicité au moins passive de l’administration… donc de ce même État. Le jaune et le noir pour éviter des nuits blanches et des jours sombres.

 

O.C.

 

PS du 10.04.10. La technique a ses limites… surtout lorsqu’elle débouche sur quelques aberrations apparentes. Exemple : des remblais effectués par des particuliers ne semblent pas avoir été pris en compte dans les bases de données des systèmes d’information géographique (SIG), si bien que des maisons surélevées se retrouvent en zone noire alors que leurs voisines, en contrebas et plus touchées par les eaux de Xynthia, restent en zone jaune. D’où nombre de contestations à la fois compréhensibles et prévisibles. L’État est pourtant dans son rôle même s’il est légitime de lui reprocher son manque de concertation et sa précipitation après des années de tergiversations, entre rappels à la loi et yeux mi-clos où il était urgent d’attendre…

Gueule d’atmosphère

Par Olivier Chapuis

Atmosphère, atmosphère, elle a une belle gueule d’atmosphère ! La nouvelle version du modèle numérique de prévision Arpège de Météo-France entre en service. Depuis le 3 décembre, elle tournait comme doublure de la précédente. Ayant appris à voler de ses propres ailes, ses moniteurs lui ont délivré sa licence. Elle se lance désormais en solo.

 

 

C’est au Centre national de prévision de Toulouse que les prévisionnistes de Météo-France utilisent entre autres le modèle numérique de prévision Arpège. (© Météo-France / Pascal Taburet)

 

 

Comme ses homologues américain GFS (Global Forecast System) et européen CEPMMT (ECMWF en anglais), Arpège est un modèle mondial. Il permet des prévisions à 4 jours. Sa maille est de 85 kilomètres aux antipodes. Mais elle est optimisée à 20 kilomètres autour de la France. Désormais, la nouvelle version offre une résolution de 50 kilomètres dans le Pacifique Sud et de 11 kilomètres sur l’Europe de l’Ouest et le proche Atlantique.

 

Entre le sol et près de 70 000 mètres d’altitude, Arpège propose 10 étages supplémentaires, dans les basses couches, passant de 60 à 70 niveaux au total. En outre, il est maintenant alimenté par beaucoup plus de données satellitaires dont la densité double (une donnée tous les 125 kilomètres au lieu d’une tous les 250 kilomètres précédemment).

 

 

 

Sur l’Europe de l’Ouest et le proche Atlantique, Navimail donne accès au modèle Arpège optimisé (cadre jaune), avec une maille qui passe désormais de 20 à 11 kilomètres, suivant 70 niveaux verticaux, pour une échéance à 4 jours. (© Météo-France / Navimail) 

 

 

Ceci est particulièrement précieux dans les régions très peu fréquentées par les navires et autres bouées météo, par exemple dans les mers du Sud de la planète. La fusée n’en sera que mieux calée pour une simulation plus proche de la réalité. Afin d’afficher une vraie gueule d’atmosphère !

 

O.C.
 

Modèles déduits

Par Olivier Chapuis

Jules Verne aurait aimé. L’auteur du Tour du monde en 80 jours se serait sans doute passionné pour les trimarans géants qui visent le Trophée portant son nom… en moins de 50 jours. Et pour la confrontation des modèles numériques de prévision, cause de tempête sous les crânes de Marcel Van Triest et de Sylvain Mondon, routeurs respectifs de Pascal Bidégorry et de Franck Cammas. Avec l’espoir déçu – même s’il était ténu – d’un départ vendredi 22 janvier, c’est une attente de plus de deux mois qui se prolonge pour Banque populaire 5 et de près de trois semaines pour Groupama 3, revenu de Capetown et réparé au début du mois de janvier.

 

Le propos de ce billet n’est pas d’analyser les fenêtres possibles, leurs ouvertures (plus ou moins entrebâillées…) et leurs fermetures. Je veux plutôt souligner le problème de la stabilité ou de l’instabilité de la prévision qui est au coeur de l’évaluation du risque. Or, la dite prévision doit intégrer des systèmes aussi différents que la situation synoptique entre Ouessant et la latitude théorique de l’alizé portugais, l’alizé proprement dit entre Madère et au-delà de la latitude du Cap Vert (le tout étant conditionné par la position de l’anticyclone des Açores), le positionnement en longitude pour le passage du Pot-au-Noir puis pour le contournement de l’anticyclone de Sainte-Hélène. Étant entendu que – avec ces bateaux capables d’atteindre l’équateur en cinq jours et demi – les modèles numériques de prévision permettent de faire tourner des routages prévoyant, avant même le départ, la synchronisation à dix jours avec la première perturbation qu’il faudra accrocher pour pénétrer dans les Quarantièmes rugissants et l’océan Indien !

 

 

 

À l’instar de cette prévision du vent moyen en surface (c’est-à-dire à 10 mètres d’altitude, en noeuds) – prévu à 7 jours sur la base de la situation du 22 janvier à 12h00 Zoulou (UTC) – le modèle mondial américain GFS (Global Forecast System) fournit des données jusqu’à 384 heures soit 16 jours… mais au-delà de 7 jours, le risque d’erreur devient élevé. Si la situation est instable, la prévision peut s’avérer fausse bien avant ! (© www.wetterzentrale.de)

 

 

Ce qui se passe en surface (au niveau moyen de la mer) – et qui nous est immédiatement perceptible – est pour l’essentiel dépendant de ce qui se joue en altitude. Aussi, l’atmosphère est-elle modélisée en trois dimensions, à différents niveaux. Une surface isobare réunit ainsi, à un instant donné, tous les points de l’atmosphère où la pression atmosphérique est égale à une valeur donnée. De bas en haut, outre la surface au niveau moyen de la mer, les plus significatives de ces valeurs, internationalement fixées, sont les surfaces isobares standard de 850, 700, 500, 300 et 200 hPa (les modèles utilisent beaucoup d’autres niveaux intermédiaires). Aux latitudes moyennes, elles correspondant respectivement à des altitudes d’environ 1 500, 3 000, 5 500, 9 100 et 11 800 mètres.

 

Le niveau 500 hPa est le plus courant, parce qu’il est à mi-hauteur de l’atmosphère et que les déplacements des centres d’action se déterminent à cette altitude. Suivant le même principe que pour les cartes en surface, des cartes d’analyse et de prévision sont établies pour les différentes surfaces isobares standard, visualisant ainsi une véritable topographie de l’atmosphère aux altitudes moyennes correspondantes, et mettant en valeur des figures isobariques d’altitude (on parle ainsi d’un anticyclone au niveau 500 hPa ou d’un thalweg au niveau 850 hPa). Sur ces cartes, les isohypses sont des lignes reliant tous les points pour lesquels la pression de référence est à une même altitude cotée, pour la ligne considérée. Cette cote est donnée en décamètres géopotentiels, les isohypses étant généralement tracées tous les 4 décamètres.

 

Le mètre géopotentiel (mgp) (ou gpm pour geopotential meter en anglais) – que l’on assimile ici au mètre pour simplifier – est donc l’unité de cotation de l’altitude géopotentielle (le géopotentiel) pour tracer le « relief » des surfaces isobares sur les cartes d’altitude (exemple : sur une carte 500 hPa, l’isohypse 536 relie tous les points de pression 500 hPa qui sont à l’altitude 536 décamètres, c’est-à-dire à 5 360 mètres, tandis que l’isohypse 568 relie tous les points de pression 500 hPa qui sont à 5 680 mètres). Les règles établies en surface restent valables en altitude, notamment la loi de Buys-Ballot, et le principe d’un vent géostrophique d’autant plus fort que l’écartement est faible entre les isohypses (mais sans mode de calcul contrairement au gradient de pression).

 

 

 

Pour illustrer un seul aspect du casse-tête auquel doivent faire face les routeurs, il est rare que les modèles soient parfaitement d’accord entre eux. Sur la base de la situation du 22 janvier à 12h00 UTC, cette prévision à 120 heures, pour le 27 janvier à 12h00 UTC, donne la pression en surface (bodenbruck en allemand), la température (en °C) et l’altitude géopotentielle, en décamètres géopotentiels (gpdm), par le modèle mondial américain GFS (en haut) et par le modèle du Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (ECMWF en anglais, en bas). Sans compter les autres modèles à consulter et toutes les sources complémentaires ! (© www.wetterzentrale.de)

 

 

Permettant de voir des phénomènes quasi invisibles en surface, comme les jets (courants d’altitude) ou la naissance d’une perturbation (cyclogenèse), les cartes en altitude sont plus délicates à utiliser que celles en surface. Mais elles sont très précieuses, à l’instar des cartes 500 hPa. Aux latitudes tempérées, elles permettent, par l’écartement des isohypses, de prendre la mesure de la vitesse de déplacement des phénomènes, et par la forme de ces mêmes isohypses, d’évaluer le type d’évolution des dits phénomènes. La comparaison avec les modèles numériques de prévision permet aussi d’évaluer si on a affaire à une prévision stable (convergence entre les deux documents) ou plutôt à une prévision instable (divergence entre les deux documents), plus aléatoire.

 

Estimée a priori par un indice de confiance, la fiabilité de la prévision dépend a posteriori du fait que son contenu advient ou non, plus ou moins tôt ou tard, avec une intensité plus ou moins forte. Elle est jugée en la comparant aux observations, sans négliger l’homogénéité sur la zone concernée (exemple : plus ou moins de nuages que prévu selon la sous-zone).

 

Cette connaissance de la vie de l’atmosphère en altitude n’est pas seulement essentielle pour les routeurs. Elle sert également à bien caler le modèle numérique de prévision, lors de la phase d’assimilation. Le travail d’amont pour alimenter le modèle en données fiables est un aspect majeur du savoir-faire des prévisionnistes. Comme une fusée, le modèle doit être parfaitement calé afin de partir sur la bonne trajectoire. Pour prolonger cette comparaison spatiale, des corrections sont même possibles afin qu’il atteigne sa bonne orbite. Des outils sont ainsi développés pour assurer le contrôle et le pilotage des modèles numériques de prévision, en évaluant ceux-ci. Les valeurs à l’instant initial du lancement de la prévision, pour une échéance donnée, constituent l’ensemble des données initiales de cette prévision. Cette situation est appelée l’état initial de l’atmosphère. Un état originel dont les hommes du Trophée Jules Verne aimeraient bien s’extraire !

 

O.C.
 

Grace nous a fait grâce

Par Olivier Chapuis

On l’avait à l’oeil. Gracieuse à contempler depuis un satellite, la tempête tropicale Grace avait… l’oeil d’un cyclone. Baptisée par le National Hurricane Center de la National Oceanic and Atmospheric Administration (le centre de la NOAA des États-Unis spécialisé dans la veille cyclonique) la dame fait partie de ces perturbations qui reviennent sur l’Europe après un tour plus ou moins important dans le Sud de l’Atlantique Nord, acquérant ainsi le statut de dépression d’origine tropicale à une latitude tempérée.

 

 

L’image infrarouge du 5 octobre 2009 à 7 heures UTC montre clairement l’oeil de la dépression centrée par 43° 19’ N et 18° 06’ W. En superposition, le vent moyen estimé par le satellite Quikscat (© Météo-France).

 

 

Lundi 5 octobre 2009 au matin alors qu’elle était encore loin au large de la pointe Nord-Ouest de l’Espagne, son oeil était donc bien visible. Le diamètre de la dépression était assez réduit, de l’ordre de 200 milles environ. Mais l’enroulement nuageux était remarquable et l’on observait le temps perturbé très au Sud, les concurrents de la Transat 6.50 Charente-Maritime/Bahia étant partis au près de Madère l’avant-veille. Cependant, la perturbation allait rapidement perdre de sa vigueur sur l’eau relativement froide du proche Atlantique, ne trouvant plus d’alimentation en chaleur (chaleur qui est néanmoins sur la France où l’extrême douceur de ce mercredi 7 vient des tropiques).

 

 

La composition colorée du 5 octobre 2009 à 12 heures UTC montre la dépression alors qu’elle commence à perdre de sa vigueur sur l’eau froide (© Météo-France).

 

 

À propos de Mini-Transat, si sa date de départ très avancée diminue de façon importante le risque d’une dépression classique née à une latitude tempérée, elle ne la met pas à l’abri d’une telle perturbation d’origine subtropicale pouvant faire des ravages (je peux en témoigner, ayant rencontré une dame nommée Irène au cap Finisterre lors de la Mini 1981… cinq bateaux coulés en une nuit, ça ne me rajeunit pas J). Un phénomène rare mais récurrent. Cette fois, Grace nous en aura fait grâce.

 

O.C. 

L’autre cauchemar de Darwin

Par Olivier Chapuis

Englué dans sa dépression - la neurasthénique pas la météorologique – il finit par se suicider. Ultime paradoxe du navigateur Robert Fitzroy (1805-1865), dont la vie avait lentement dérivé de la science vers la religion. Suivant en cela une trajectoire résolument inverse à celle du naturaliste Charles Darwin (1809-1882), ultra célébré en cette année 2009 qui marque le bicentenaire de sa naissance.

 

 

 

Ce portrait à l’aquarelle de Charles Darwin date de la fin des années 1830, après le retour de son voyage de presque cinq années à bord du Beagle (© DR). 

 

 

Les deux hommes s’étaient longuement pratiqués à bord du Beagle, pendant la deuxième circumnavigation du navire, dans l’océan Atlantique, en Amérique du Sud, aux Galapagos, en Nouvelle-Zélande et en Australie (1831-1836). Fitzroy avait hérité de son commandement lors du premier voyage, en décembre 1828 à Rio de Janeiro. Il n’avait que vingt-trois ans ! Quatre mois auparavant, son commandant, Pringle Stokes, s’était tiré une balle dans la tête. Il s’était manqué, enfin presque, agonisant pendant douze jours. Il est enterré à Port Famine en Terre de Feu, au bord du détroit de Magellan.

 

 

 

Le Beagle en Terre de Feu. Rarement voyage maritime eut autant d’impact dans l’histoire des sciences et des idées. Cette peinture de Conrad Martens (1801-1878) provient d’une édition illustrée de L’Origine des espèces de Charles Darwin (© DR). 

 

 

Passionné de géologie, alors que ces expéditions successives avaient pour objectif premier la cartographie marine, Fitzroy ne voulait pas sombrer dans la mélancolie qui avait emporté Stokes. Il se choisit un compagnon de voyage partageant sa passion pour les minéraux et apte à la conversation. Ce fut le jeune Darwin qui venait de terminer ses études de théologie à Cambridge. Charles se révéla curieux de toutes les sciences naturelles. Au point que ces cinq années constituèrent le terreau sur lequel il allait construire sa théorie de l’évolution, exposée dans son célébrissime ouvrage L’Origine des espèces (1859).

 

S’affirmant comme un remarquable hydrographe en Amérique du Sud et devenant l’un des grands précurseurs de la météorologie moderne – testant notamment l’échelle de Beaufort, adoptée par la Royal Navy à partir de 1838 dans tous ses journaux de bord – Fitzroy fut gouverneur général de la Nouvelle-Zélande (1843-1845). Puis il créa et dirigea le Meteorological Office (1854), la Météorologie nationale britannique. Mais dans ce mur de science, il y avait une fêlure. Comme par un curieux phénomène de vases communicants, le vice-amiral Fitzroy – au fur et à mesure qu’il s’imprégnait des Saintes écritures – se vidait de ces idées scientifiques dont Darwin s’emplissait.

 

 

 

Robert Fitzroy vers 1845 alors qu’il est gouverneur de la Nouvelle-Zélande (© DR).

 

 

On ne sait jamais exactement pourquoi un homme met fin à ses jours. Dans le cas de Fitzroy, on a prétendu beaucoup de choses. Qu’il souffrait des inévitables erreurs des premières prévisions météo… dont certains faisaient des gorges chaudes ! Ou qu’il fut abattu par la défaite des Sudistes dans la Guerre de Sécession, lui qui justifiait l’esclavage depuis qu’il avait été horrifié par certaines peuplades au cours de son périple avec l’ami Darwin.

 

La seule certitude fut qu’il désapprouvait les conclusions de l’immense savant qu’était devenu son ancien compagnon de voyage, bientôt agnostique. Au point qu’on vit Fitzroy brandir La Bible sous son nez, lors d’une conférence à Oxford en juin 1860, vociférant qu’elle était la seule vérité en ce bas monde… Tout cela joua peut-être. Mais lorsqu’il se trancha la gorge, le 30 avril 1865, Fitzroy pensa sans doute autant à son oncle, le grand diplomate Robert Stewart, alias Lord Castlereagh, qui s’était infligé la même saignée en 1822. Et à Pringle Stokes, le commandant de sa jeunesse, dont il avait laissé la pauvre sépulture dans la désolation de Port Famine.

 

 

 

À l’époque de la mort de Robert Fitzroy, Charles Darwin se laisse pousser la barbe. Les caricaturistes s’en donnent à coeur joie, à l’instar de celui du magazine satirique Hornet, du 22 mars 1871, qui le représente en orang-outang (© DR).

 

 

Après le nécessaire délai de bienséance – suicide oblige – en 2002, le Met Office a dédié à Fitzroy une zone météorologique, en donnant son nom à l’ancienne zone Finisterre. Pour lui tout seul. Juste au-dessus de Trafalgar, un vrai symbole pour l’Angleterre. Créationniste, Fitzroy en était au même point que l’une de ses contemporaines, paroissienne anglaise, lorsqu’elle s’exclama en découvrant le livre de Darwin : « Descendre d’un singe, mon Dieu, cela est-il possible ? Et si tel était le cas, prions pour que cela ne se sache pas ! » Fitzroy savait peut-être. Il n’aura pas supporté…

 

O.C.
 

PS. L’été est là. Ce blog s’interrompt jusqu’à mi-août. Bonnes navigations à tous ceux qui auront la chance d’aller sur l’eau… et bon courage aux autres !

Hydrographie d’un drame

Par Olivier Chapuis

La climatologie équatoriale est à la une de l’actualité depuis la disparition du vol 447 d’Air France Rio de Janeiro/Paris, avec 228 personnes à bord, le lundi 1er juin à l’aube (heure française). Longtemps après Mermoz, le pot au noir – c’est bien de lui qu’il s’agit – était plutôt cantonné ces dernières années à la rubrique Voile, lorsque les courses et autres records autour du monde le franchissaient à l’aller et au retour.

 

Autour de l’équateur surchauffé, une dépression d’origine thermique ceinture le globe en permanence, englobant la zone de convergence intertropicale (ZCIT). Entre les tropiques et les latitudes tempérées, elle est entourée d’anticyclones d’origine dynamique (divergences), ceux des Açores et de Sainte-Hélène dans le cas présent. Les alizés soufflent de ces anticyclones vers la dépression équatoriale. Dans ce front intertropical, les cumulus qu’ils transportent deviennent d’énormes cumulonimbus. En Atlantique, où cet équateur météorologique est baptisé pot au noir, sa position fluctue entre l’équateur géographique (durant l’hiver boréal) et près de 7° N (pendant l’été boréal). Ce devrait être le cas actuellement mais le pot au noir est anormalement Sud cette année.

 

 

 

La zone de convergence intertropicale (ZCIT) ceinture la terre, tel un véritable équateur météorologique. En Atlantique, le front intertropical ou pot au noir est sur cette image vers 5° N entre la pointe orientale de l’Amérique du Sud et l’Afrique. Mais, anormalement, il est actuellement plus bas en latitude jusque dans l’hémisphère Sud bien que le soleil soit quasiment au tropique Nord, à trois semaines du solstice d’été (© www.eumetsat.int).

 

 

Le pot au noir est le siège d’une véritable barrière de cumulonimbus. Celui-ci est le nuage de l’instabilité aérienne la plus forte, un cumulus dont la base est entre 300 et 3 500 mètres mais dont le développement vertical peut s’épanouir jusqu’à près de 17 000 mètres d’altitude aux latitudes intertropicales (contre 13 000 mètres d’altitude à celle de la France). Son sommet s’aplatit en forme d’enclume, alors qu’il est bloqué en haut de la tropopause, limite haute de la troposphère (contenant presque toute la vapeur d’eau, cette zone est celle où se développent les phénomènes météorologiques). Épaisse de 12 kilomètres environ à la latitude de la France (elle varie avec les saisons), la troposphère ne mesure que 7 kilomètres aux pôles mais un peu plus de 16 kilomètres à l’équateur !

 

Cela explique que même si les radars météo des avions de ligne permettent d’esquiver le plus gros de ces nuages – dont l’étendue horizontale varie entre 2,5 à 5,5 milles et 10 à 15 milles pour les plus développés – il soit impossible d’éviter totalement leur barrière puisqu’ils sont généralement agrégés dans cette zone (par au-dessous c’est trop bas et sans visibilité ; par au-dessus c’est impossible puisque leur limite est celle de la troposphère ; et s’il fallait contourner tout le pot au noir, il faudrait passer par l’Amérique centrale avant d’obliquer vers l’Europe !).

 

 

 

S’il est aisé de contourner un cumulonimbus isolé comme ici sous nos latitudes – quitte à faire quelques dizaines de milles en plus mais ce n’est rien pour un avion de ligne volant à plus de 450 noeuds – c’est beaucoup moins évident dans le pot au noir lorsque ces nuages sont agrégés ou presque. Notez la tête d’enclume dont le sommet marque la tropopause, limite haute de la troposphère (© Olivier Chapuis). 

 

 

Le cumulonimbus est le siège de très violents courants verticaux (ascendants et descendants) liés à des contrastes thermiques considérables. Il transporte la chaleur (en l’occurrence celle de la mer équatoriale) en altitude (par convection), la forte humidité y assurant une condensation qui libère cette chaleur. D’où un gradient de pression d’origine thermique, entre l’extérieur et l’intérieur du nuage. Sous l’effet de cette dépression à centre chaud et de la force de Coriolis, un tourbillon se forme au coeur de la colonne nuageuse, créant une importante force centrifuge, compensée par une nouvelle baisse de pression, d’origine dynamique et plus forte. Si cela ne va pas jusqu’au cyclone (c’est ainsi qu’ils naissent), cela induit au minimum des effets de cisaillement très brutaux dont les conséquences peuvent être dramatiques sur la portance et la résistance mécanique d’un avion.

 

Le courant froid véhicule en outre de la glace et peut occasionner un phénomène de givre quasi instantané. Autre effet conjoint (il ne faut pas perdre de vue que tout cela peut se produire en même temps), de violentes décharges électriques se produisent dans un cumulonimbus. Au cours des convections considérables, le frottement des particules d’eau et de glace le chargent en électricité. Si, pour certains cumulonimbus, ce processus ne va pas jusqu’à l’orage, la plupart sont quand même concernés. Ils doivent alors se décharger de leur électricité vers d’autres nuages (via les éclairs) ou le sol (via la foudre).

 

 

 

Entre le Brésil à l’Ouest et l’Afrique à l’Est, ayant dépassé l’île brésilienne Fernando de Noronha (ici en bas à gauche de l’image, elle est la plus proche de l’accident qui a eu lieu au Nord-Est de l’île), l’avion était en route vers l’archipel du Cap Vert (hors cadre de la carte au Nord). Le méridien sur la carte est celui de 30° W et le parallèle est l’équateur (© Olivier Chapuis/SHOM/MaxSea/Mapmedia).

 

 

Ces éléments météorologiques étant rappelés, il n’est pas question d’en tirer une quelconque conclusion concernant ce drame pour lequel les experts analyseront toutes les données disponibles. Parmi celles-ci les boîtes noires (elles sont en réalité de couleur orange et pèsent une dizaine de kilos chacune pour une cinquantaine de centimètres de long) seront essentielles mais bien difficiles à récupérer dans une zone que les skippers de la Transat Jacques Vabre et de la Transat 6.50 Charente-Maritime/Bahia connaissent bien puisqu’elle marque la sortie du pot au noir et le prélude au dernier sprint vers Salvador-de-Bahia.

 

Fleuron de la flotte de l’Institut français de recherche pour l’exploitation de la mer (IFREMER), le Pourquoi pas ? était en mission aux Açores lors de l’accident. Ce navire est financé à 55 % par l’IFREMER et à 45 % par la Marine nationale qui en dispose 150 jours par an. Après une escale lui permettant d’embarquer le matériel d’écoute pour identifier le signal des boîtes noires, il sera sur zone le 11 juin avec ses deux sous-marins capables de plonger à 6 000 mètres, le Nautile (habité) et le Victor 6000 (robotisé). Lancé en 2005, le Pourquoi pas ?, bâtiment ultramoderne, est le sister-ship du BHO (bâtiment hydrographique et océanographique) Beautemps-Beaupré (entré au service actif en 2003) qui est à ce jour le navire de ce type le mieux équipé et qui est armé par la Marine nationale pour le compte du Service hydrographique et océanographique de la Marine.

 

 

Le sous-marin Nautile – ici dans le hangar du Pourquoi pas ? - sera déterminant pour tenter de récupérer les boîtes noires. Son autonomie de travail est de 5 heures à 6 000 mètres de profondeur et il ne se déplace qu’à 1,7 noeud d’où l’obligation d’avoir un point très précis de l’impact de l’avion avant de plonger (© IFREMER).

 

 

Le SHOM rassemble actuellement toutes les données bathymétriques dont il dispose dans cette zone. Le sondeur multifaisceaux du Pourquoi pas ? les complétera lors de son premier repérage, en réalisant en temps réel et en 3D une cartographie numérique des fonds marins. Après l’accident de Charm el-Cheick en Égypte (3 janvier 2004), le Beautemps-Beaupré avait effectué la même opération avant que l’on remonte les boîtes noires de l’avion qui gisaient par près de 1 000 mètres de profondeur. Un tel sondeur multifaisceaux permet d’assurer l’exhaustivité des sondages en recueillant des bandes d’une largeur d’une fois et demie à trois fois la profondeur et qui se recouvrent légèrement.

 

Cela ne sera pas du luxe car les fonds marins sont ici extrêmement accidentés par la dorsale médio-atlantique (véritable chaîne de montagnes sous-marines) et les débris pourraient reposer entre 2 500 et 4 700 mètres de fond, voire plus. La recherche des boîtes noires qui n’émettent un signal que pendant 30 jours sera d’autant plus difficile qu’il reste à déterminer en priorité le point GPS de leur impact dans l’océan. Ce qui est loin d’être évident car, outre la dérive des fragments due au vent et au courant, ces pièces pourraient, selon la manière dont l’avion a été détruit, être étendues sur près de 25 milles voire plus !

 

 

 

L’accident se serait produit à proximité des îlots Saint-Pierre et Saint-Paul, à 320 milles au Nord-Est de l’île Fernando de Noronha. La bathymétrie est très accidentée dans toute la zone comme en témoigne la large fourchette des sondes comprises entre 2 500 et 5 500 mètres, normalement 4 700 mètres au maximum pour le secteur du crash (© Olivier Chapuis/SHOM/MaxSea/Mapmedia).

 

 

Cette localisation est indispensable pour que les sous-marins dont le rayon d’action est très réduit (l’autonomie de travail du Nautile est de 5 heures à 6 000 mètres et il ne se déplace qu’à 1,7 noeud) puissent plonger avec une chance de les détecter. La course contre la montre est donc lancée. Pour tous les constructeurs d’avions, les compagnies aériennes, les personnels et leurs passagers, l’enjeu est de comprendre (avec l’espoir que cela puisse aider les proches des victimes à faire leur deuil). Ces enseignements techniques permettront peut-être d’éviter d’autres drames. Dans le pot au noir ou ailleurs.

 

O.C.

 

PS du 4 juin 2009 à 08h00. Les débris repérés s’étaleraient sur 150 milles au moins. À 450 noeuds, cela impliquerait que l’avion en cours de désintégration aurait volé… 20 minutes. C’est hautement improbable et ce sont vraisemblablement la conjonction de l’altitude élevée et des courants aériens dans les cumulonimbus d’une part, et surtout les effets du vent en surface et des courants marins d’autre part, qui expliquent cette dispersion importante. Celle-ci complique encore la tâche des recherches. Selon certains journaux brésiliens, citant les messages de maintenance automatique reçus par Air-France, la désintégration de l’avion (peut-être sans explosion si l’on en croit les traces de kérosène repérées sur l’eau) aurait duré 4 minutes entre 23h10 et 23h14 (heure de Rio de Janeiro) le dimanche 31 mai. Reste à savoir dans quel ordre les faits se sont enchaînés. Et si l’un ou plusieurs des phénomènes météo évoqués dans ce billet en ont été la cause.