D O S S I E R L IMPACT MÉTÉOROLOGIQUE DE L ÉCLIPSE DU 11 AOÛT 1999 QUELQUES EXEMPLES D OBSERVATIONS DANS LA BANDE DE TOTALITÉ RÉSUMÉ ABSTRACT

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1 L Météorologie 8 e série - n 28 - décemre D O S S I E R L IMPACT MÉTÉOROLOGIQUE DE L ÉCLIPSE DU 11 AOÛT 1999 QUELQUES EXEMPLES D OBSERVATIONS DANS LA BANDE DE TOTALITÉ Guy Crochrd et Didier Renut Météo-Frnce Direction commercile et de l communiction 1, qui Brnly Pris Cedex 07 RÉSUMÉ Ce ref rticle rppelle d ord ce que l on sit de l impct météorologique des éclipses. Puis il présente quelques exemples d enregistrements de prmètres météorologiques u sol, enregistrements effectués pr des sttions frnçises de l nde de totlité lors de l éclipse totle du 11 oût Le seul impct nettement oservé est une diminution de l tempérture pendnt l éclipse, d mpleur vrile suivnt l néulosité. ABSTRACT The meteorologicl effect of the 1999 August 11th eclipse; few exmples of oservtions long the pth of totlity This short rticle strts with reminder of wht is known out the meteorologicl effects of eclipses. It then gives few exmples of surfce prmeters recorded y French meteorologicl sttions long the pth of totlity during the 1999 August 11th eclipse. The only clerly discernle effect is fll in temperture during the eclipse, the mount vrying with cloud cover. L éclipse du 11 oût 1999 photogrphiée une frction de seconde vnt le déut de l totlité, près de Fuville-en-Cux (Seine- Mritime). On voit les derniers ryons du Soleil, ppelés grins de Bily, qui se découpent sur le relief lunire. On voit ussi déjà un peu l couronne et quelques éruptions solires. (Photo Frédéric Pluviud, rélisée à l ide d un oîtier Cnon EOS-100 u foyer d un télescope de type Newton de 750 mm de focle.)

2 58 L Météorologie 8 e série - n 28 - décemre 1999 L ÉCLIPSE DU 11 AOÛT EN FRANCE L éclipse de Soleil du 11 oût 1999 concerné l mjeure prtie de l Europe (figure 1). À chque instnt, elle n été totle que pour une petite zone géogrphique, l zone de totlité. Cette zone s est propgée d ouest en est sur l Europe, depuis l pointe de Cornouilles, en Angleterre, vers 10 h 10 UTC, jusqu à l côte roumine de l mer Noire, vers 11 h 10 UTC. Sur l Europe, l zone de totlité étit presque circulire, vec un dimètre voisin de 100 km. L région couverte pr l zone de totlité u cours de son déplcement est l nde de totlité. Sur l Frnce, l nde de totlité touché seize déprtements, situés à proximité d une ligne llnt de Fécmp (Seine-Mritime, 10 h 20 UTC) à Wissemourg (Bs-Rhin, 10 h 32 UTC). Les utres régions frnçises n ont connu qu une éclipse prtielle, vec une grndeur (frction du dimètre solire occultée pr l Lune u moment de l occulttion mximle) pouvnt décroître jusqu à 81 % à Perpignn (Pyrénées-Orientles). 10:10 10:30 70 % 90 % 10:20 10:30 11:00 80 % 90 % 80 % 10:40 11:00 10:50 70 % 11:10 11:20 Figure 1 - Le trjet de l éclipse du 11 oût 1999 à trvers l Europe. Les heures de pssge de l zone de totlité sont indiquées, insi que les lignes d égle grndeur de l éclipse prtielle (jusqu à 70 %). (Figure dptée d un document de l Ns) IMPACTS MÉTÉOROLOGIQUES ATTENDUS Le ryonnement solire L tempérture de l ir Ce que l on sit de l impct météorologique d une éclipse provient, soit des oservtions effectuées dns le pssé, soit de considértions d ordre physique, soit encore de simultions numériques (Piriou et Lmoley, 1999). Une éclipse de Soleil, prtielle ou totle, fit diminuer le ryonnement solire qui rrive dns l tmosphère. C est un effet immédit, résultt direct de l occulttion d une prtie du disque solire pr l Lune. Dns l zone de totlité, le ryonnement solire qui rrive u sommet de l tmosphère est nul puisque, pour cette région, le disque solire est complètement msqué. Au sol, toujours dns l zone de totlité, le ryonnement solire est ussi prtiquement nul, qu il vienne directement du Soleil ou ien, près diffusion dns l tmosphère, de l voûte céleste. Il fit nuit, ou presque nuit. Dns l sse tmosphère, l principle source de chleur (ou de froid) pour l ir est le sol. De jour, le sol s échuffe en sornt le ryonnement solire, puis réchuffe à son tour l ir qui le surmonte. De nuit, u contrire, le sol se refroidit en émettnt lui-même un ryonnement infrrouge, puis refroidit l ir qui le surmonte. C est pour cette rison que l tempérture de l ir près du sol est en générl mximle en fin d près-midi et minimle en fin de nuit.

3 L Météorologie 8 e série - n 28 - décemre L éclipse du 11 oût 1999 photogrphiée 40 secondes près le déut de l totlité, en exposition utomtique, depuis Avrechy (Oise). On voit très ien l couronne solire. (Photo Joël Hoffmn, rélisée à l ide d un oîtier Nikon FE et d un téléojectif de 300 mm muni d un filtre en mylr) Ces effets d échuffement diurne et de refroidissement nocturne du sol et de l ir proviennent en fin de compte d échnges pr ryonnement entre le sol et l espce lointin. C est pourquoi ils sont importnts si le ciel est déggé, mis u contrire files si le ciel est complètement couvert de nuges. Entre ces deux extrêmes, vec une néulosité prtielle ou vrile, on des effets d mplitude intermédiire. Une éclipse totle, en coupnt l source de ryonnement solire, sur l tempérture de l ir un effet nlogue à celui de l nuit, si ce n est qu il est de ien plus courte durée. On doit donc oserver dns l nde de totlité un refroidissement de l ir pendnt l éclipse, refroidissement d utnt plus importnt que le ciel est déggé. D utres fcteurs que les nuges sont susceptiles de modifier l mplitude du refroidissement de l ir dû à l éclipse : l huteur du Soleil dns le ciel u moment de l éclipse, l présence de vent, l humidité de l ir, etc. L humidité Le vent S il n y ps d pport de vpeur d eu pr l circultion tmosphérique générle (pr le vent), il n y ps de rison pour que l humidité solue c est-à-dire l quntité de vpeur d eu présente dns l ir vrie pendnt une éclipse. Pr contre, comme l tempérture de l ir diminue, l humidité reltive, qui mesure l proximité de l condenstion, v ugmenter. Si le refroidissement dû à l éclipse est suffisnt, on peut tteindre une humidité reltive de 100 % le point de condenstion et oserver l formtion de rosée u sol et sur les surfces froides (métl, ojectif d ppreil photo, etc.). En cs de conditions nticycloniques sns vent, l isse de tempérture liée à l éclipse peut jouer un rôle sur les rises thermiques. L mnifesttion l plus courmment citée est l disprition de l rise de mer près des côtes pendnt l'éclipse (l'éclipse provoque l diminution de l'écrt de tempérture entre l mer et l terre). IMPACTS OBSERVÉS LE 11 AOÛT 1999 L sitution météorologique ce jour-là Après voir décrit l sitution météorologique du 11 oût 1999, nous exminons l impct de l éclipse sur les principux prmètres météorologiques oservés pr trois sttions de Météo-Frnce. À 12 h UTC, en ltitude, l Frnce est soumise à un flux tlntique d ouest. En surfce, à l même heure (figure 2), une dorsle recouvre le pys à l vnt d une perturtion ptisée FU, pendnt que de l instilité ffecte les régions du Nord-Est. Prtout en Frnce suf sur les régions méditerrnéennes, le ciel est nugeux et un vent file est présent ; il pleut sur l Bretgne et sur l Alsce. Les imges Météost sur l Frnce à 10 h 50 UTC (cnl visile en fig. 3 et cnl infrrouge en fig. 3) montrent deux systèmes nugeux. D une prt, sur les régions du Nord et du Nord-Est, un ensemle de nuges ssez épis (plutôt lncs sur l imge visile) et s (gris foncé sur l imge infrrouge) ; il s git de ncs de cumulus et de strtocumulus. D utre prt, sur l fçde tlntique, un système s enfonçnt en forme de coin ; ce sont cette fois des nuges à sommet élevé (lncs sur l imge infrrouge) ; ils sont plus épis sur l Bretgne que sur le Sud-Ouest. Ces deux systèmes lissent nénmoins quelques régions de ciel presque déggé : le Sud-Est d ord, une nde llnt de l Tourine à l région lyonnise ensuite, une toute petite région près de l vllée de l Somme enfin.

4 60 L Météorologie 8 e série - n 28 - décemre 1999 Figure 2 - Sitution météorologique en surfce sur l Europe et le proche Atlntique, le 11 oût 1999 à 12 h UTC. (D près Météo-Frnce, 1999) Heure Sint- UTC Quentin Beuvis Aeville Tleu 1 - Néulosité en octs (ou huitièmes de l voûte céleste recouverts de nuges) oservée heure pr heure dns l mtinée et en déut d près-midi du 11 oût. En grisé, les heures entournt le mximum de l éclipse pour les trois sttions. Figure 3 - Imge du stellite Météost 7 sur l Frnce et les pys voisins, le 11 oût 1999 à 10 h 50 UTC. - Imge dns le cnl visile. On indiqué l position des villes d Aeville (1), de Beuvis (2) et de Sint-Quentin (3). - Imge dns le cnl infrrouge.

5 L Météorologie 8 e série - n 28 - décemre Le temps en fin de mtinée à Sint-Quentin, Beuvis et Aeville L impct de l éclipse sur l tempérture de l ir En fin de compte, peu de régions situées dns l nde de totlité ont été éprgnées pr les nuges dns l mtinée du 11 oût. Nous vons retenu dns cette nde de totlité trois sttions d oservtion de Météo-Frnce, sttions n ynt ps mesuré de pluie entre 6 h et 12 h UTC et crctérisées pr des néulosités ssez différentes pendnt l période de l éclipse (tleu 1) : Sint-Quentin (Aisne), Beuvis (Oise) et Aeville (Somme). À Sint-Quentin, le ciel est qusiment couvert de 7 h à 14 h UTC. Seuls les chnceux ont pu entrevoir l éclipse dns cette région. À Beuvis, l néulosité reste voisine de 6 octs. L éclipse été visile entre les ncs de strtocumulus. À Aeville enfin, le ciel est prtiellement nugeux (entre 2 et 5 octs). L éclipse été générlement ien visile dns cette région. L figure 4 montre les tempértures de l ir enregistrées sous ri le jour de l éclipse entre 9 h et 15 h UTC à Sint-Quentin, Beuvis et Aeville. Pendnt l période de l éclipse, les trois sttions enregistrent un creux : l tempérture commence à décroître entre 5 et 30 minutes près le premier contct ; elle tteint un minimum environ 15 minutes près l totlité ; près 13 h UTC, le creux devient indiscernle. c Figure 4 - Trcé de l tempérture de l ir près du sol (sous ri) mesurée toutes les minutes entre 9 h et 15 h UTC le 11 oût 1999, pour trois sttions de Météo-Frnce situées dns l nde de totlité. Le trit verticl discontinu grs indique l heure centrle de l éclipse totle. Les trits verticux discontinus minces indiquent l heure du premier contct (déut de l éclipse prtielle) et du dernier contct (fin de l éclipse prtielle). L ligne en pointillés et l flèche montrent comment on estimé le déficit de tempérture dû à l éclipse. - Sttion météorologique de Sint-Quentin (Aisne) ; - Sttion météorologique de Beuvis (Oise) ; c - Sttion météorologique d Aeville (Somme). Sttion Déficit de tempérture Sint-Quentin 0,8 C Beuvis 2,1 C Aeville 2,7 C Tleu 2 - Déficits de tempérture de l ir estimés dns les trois sttions. On estimé le déficit de tempérture dû à l éclipse (tleu 2) en supposnt qu en l sence d éclipse, l tempérture urit évolué selon l droite trcée en pointillés. On note tout d ord que le déficit est d utnt plus importnt que l néulosité est file, résultt conforme à ce qu on pouvit ttendre. Ensuite, l comprison des déficits oservés vec ceux simulés pr Arpège de 1 à 3,5 C dns l version vec nuges (Piriou et Lmoley, 1999) montre une ssez onne concordnce générle. On ne peut ps espérer de comprison plus précise en présence d une néulosité ussi vrile.

6 62 L Météorologie 8 e série - n 28 - décemre 1999 c Figure 5 - Trcés de l tempérture et de l humidité de l ir près du sol (sous ri) mesurées toutes les minutes entre 9 h et 15 h UTC le 11 oût 1999 à Beuvis. Les trits verticux discontinus ont l même significtion que pour l figure 4. - Tempérture de l ir mesurée ( C) et déficit de tempérture estimé. - Humidité reltive de l ir mesurée (%) et excédent d humidité reltive estimé. c - Rpport de mélnge (g/kg) ou humidité solue clculé à l ide des deux quntités précédentes. On n oserve ni déficit, ni excédent d humidité solue. c Figure 6 - Trcés des utres prmètres météorologiques près du sol, mesurés toutes les minutes entre 9 h et 15 h UTC le 11 oût 1999 à Beuvis. Les trits verticux discontinus ont l même significtion que pour l figure 4. - Pression tmosphérique (hp). - Vitesse du vent moyennée sur 2 minutes (m/s). c - Direction du vent moyennée sur 2 minutes (degrés pr rpport u nord géogrphique, comptés positivement dns le sens des iguilles d une montre).

7 L Météorologie 8 e série - n 28 - décemre L impct sur l humidité L figure 5 montre, pour l sttion de Beuvis, les enregistrements de l tempérture de l ir et de l humidité reltive près du sol, sur l période 9 h - 15 h UTC. L troisième coure représente l humidité solue clculée à prtir des deux quntités précédentes. On oserve qu u déficit de tempérture correspond un excédent d humidité reltive (estimé ici à 12 %), qui trduit le fit qu on se rpproche de l condenstion. Cet excédent ne se retrouve ps sur l coure d humidité solue, ce qui confirme que près du sol, le contenu de l ir en vpeur d eu n prtiquement ps vrié pendnt l éclipse à Beuvis. L impct sur l pression et sur le vent L figure 6 montre, toujours pour l sttion de Beuvis, les enregistrements de l pression tmosphérique, de l vitesse et de l direction du vent. Pour l pression, il n y ps d effet visile de l éclipse, les vritions pendnt toute s durée n excédnt ps 0,3 hp. Pour le vent, en vitesse comme en direction, on n oserve ps non plus de vrition notle pendnt l éclipse, si ce n est une légère diminution de l mplitude des fluctutions entre 10 h 20 et 11 h UTC, c est-à-dire juste près l totlité. Peut-être est-ce le signe d un rlentissement de l convection (et donc de l turulence), en liison vec l isse de tempérture de l ir et du sol. BILAN : UNE ÉCLIPSE À IMPACT FAIBLE EN FRANCE L présence de nuges sur une grnde prtie de l Frnce (et de l Europe) le 11 oût 1999 conduit à une éclipse à file impct météorologique. Sns doute l impct -t-il été plus importnt en Turquie et en Irn, pys trversés pr l zone de totlité en présence de conditions tmosphériques plus fvorles. Prochin rendez-vous : l éclipse prtielle du 3 octore 2005, qui ur une grndeur importnte sur l Frnce. BIBLIOGRAPHIE Météo-Frnce, 1999 : Météo-Hedo, n 32. Piriou J.-M. et P. Lmoley, 1999 : Prévision numérique des effets météorologiques d une éclipse de Soleil. L Météorologie 8 e série, 28,