Pluies intenses : mieux comprendre, prévoir et anticiper les épisodes méditerranéens

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1 Les petits-déjeuners de Météo-France 21 septembre 2016 Pluies intenses : mieux comprendre, prévoir et anticiper les épisodes méditerranéens Contacts presse Météo-France Sarah Bardis Nora Hissem presse@meteo.fr Facebook : Météo-France Instagram : meteofrance Snapchat : MeteoFranceSnap 1

2 Le pourtour méditerranéen est régulièrement confronté à des épisodes de fortes pluies et à des crues rapides qui mettent en danger les populations et provoquent d importants dégâts. L année 2015 a été marquée, en fin d été et début d automne, par des épisodes méditerranéens d intensité exceptionnelle dans le Sud de la France, touchant les Alpes-Maritimes et la Corse. Ainsi, le 3 octobre, un épisode meurtrier extrêmement violent a notamment touché Cannes, Antibes et la région de Nice. Ces orages exceptionnels l ont souligné : si des progrès considérables ont été réalisés dans la compréhension et la prévision des épisodes méditerranéens, leur anticipation doit encore être affinée pour mieux répondre aux besoins de la société. Ces objectifs sont au cœur des préoccupations de Météo-France. L établissement déploie d importants efforts de recherche pour progresser sur ces sujets. Depuis 2010, les scientifiques de Météo-France coordonnent ainsi, avec le CNRS, l ambitieux programme de recherche international HyMeX (voir p. 13) visant à étudier les pluies intenses et les phénomènes hydrologiques sur l ensemble du bassin méditerranéen. Ce programme, qui se poursuivra jusqu en 2020, a livré à mi-parcours ses premiers résultats. Un nouveau système de prévision, qui permettra d améliorer la prévision et l anticipation des épisodes méditerranéens, est en phase de test pré-opérationnel. D autres améliorations, tant sur la prévision que sur le diagnostic d évolution de ces phénomènes dans un contexte de changement climatique, sont attendues d ici la fin du programme. En parallèle, Météo-France enrichit les moyens d information du public en cas d épisode dangereux, et en prévoit de nouveaux afin que chacun puisse prendre la mesure des risques que représentent ces phénomènes et devenir acteur de sa propre sécurité. Des avertissements en temps réel, destinés aux citoyens en cas de risque avéré, viennent désormais compléter le dispositif de vigilance, qui évoluera de son côté régulièrement au cours des cinq prochaines années. 2

3 Comprendre les épisodes méditerranéens en 6 questions Le terme cévenol est souvent employé abusivement pour caractériser tout épisode apportant des pluies diluviennes sur les régions méridionales. S il est vrai que le massif des Cévennes est réputé pour l intensité des épisodes qui l affectent, l arc méditerranéen dans son ensemble est susceptible d être touché par des orages intenses quasi stationnaires. Sur le territoire métropolitain, ils sont en revanche extrêmement rares en dehors de ce périmètre. 1. Qu appelle-t-on épisode méditerranéen? Un épisode méditerranéen est un épisode orageux de pluie intense. La zone orageuse est souvent peu mobile, conduisant à des cumuls de pluie importants sur une même région. L'équivalent de plusieurs mois de précipitations peut tomber en quelques heures. Pour les phénomènes les plus violents, les cumuls observés peuvent dépasser 100 mm en une heure. 2. Quand se produisent-ils? Ils se produisent plus fréquemment à l'automne, mais peuvent survenir à d autres périodes. Ce fut par exemple le cas en juin 2010 sur le Var. 3. Où? Sur tout le pourtour méditerranéen et le littoral corse. Le Gard, l'ardèche, puis l'hérault, la Haute-Corse et la Lozère sont les départements les plus touchés. 4. À quelle fréquence? Trois à six fois par an en moyenne. 5. Pourquoi sont-ils si dangereux? Plus de la moitié de la superficie du pourtour méditerranéen est constituée de petits bassins versants avec des pentes prononcées. Lorsque d importantes quantités d eau tombent sur ces bassins, la montée des eaux dans les rivières est rapide. Ces crues soudaines peuvent engendrer inondations, coulées de boues, glissements de terrain, etc. 6. Pourquoi sont-ils difficiles à prévoir? Les processus physiques mis en jeu sont complexes. Leur formation dépend de la situation météorologique sur la zone Europe-Méditerranée et le proche Atlantique, de la topographie du pourtour méditerranéen et des îles, et de la température de la mer. Ces orages sont par ailleurs brefs et concernent des zones limitées (quelques dizaines à quelques centaines de kilomètres) comparées, par exemple, aux perturbations atlantiques. La prévision de leur caractère stationnaire et, le cas échéant, de leur point d ancrage, introduit une difficulté supplémentaire. Les caractéristiques des systèmes orageux formés, comme l amplitude de la chute de température sous l orage, entrent alors en jeu. Le programme HyMeX, lancé en 2010, permet de progresser sur la compréhension de ces épisodes méditerranéens et d améliorer les outils de prévision de Météo-France. 3

4 Mieux anticiper les épisodes méditerranéens Le modèle ARPEGE est parmi les modèles de prévision à l échelle globale les plus performants au monde. Météo-France est par ailleurs l un des seuls services météorologiques européens, avec le Met Office anglais et le DWD allemand, à utiliser un modèle à maille très fine pour affiner les prévisions à courte échéance. L amélioration de la prévision des phénomènes météorologiques dangereux, et notamment des épisodes méditerranéens, est au cœur des préoccupations de Météo-France. Plus un phénomène est «petit», moins son horizon de prévisibilité est éloigné. Ainsi, s il est possible de prévoir une situation potentiellement orageuse quelques jours à l avance, la localisation et la chronologie précises d un orage donné ne peuvent être anticipées au mieux qu à quelques heures d échéance. Les modèles de prévision Pour la prévision du temps jusqu à 3 jours d échéance, Météo-France utilise principalement deux modèles complémentaires : ARPEGE, pour les phénomènes de grande échelle. Il couvre le globe avec une maille moyenne de 16 km et l Europe avec une maille de 7,5 km. AROME, pour les phénomènes localisés. Il couvre un domaine limité à la France métropolitaine et les pays voisins avec une résolution de 1,3 km. Le nouveau système de prévision d ensemble AROME Pour prendre en compte les incertitudes liées aux observations et à la modélisation, Météo-France utilise une technique appelée «prévision d ensemble», qui permet d évaluer la probabilité associée à chaque scénario possible d évolution de l atmosphère. Jusque là réservée au modèle ARPEGE, cette technique est maintenant appliquée au modèle AROME. La prévision d ensemble, qu est ce que c est? Chaque étape de la prévision du temps comporte des incertitudes qui pèsent sur la qualité de la prévision finale : observations hétérogènes dans l'espace et le temps, représentations forcément imparfaites du comportement de l'atmosphère dans les modèles, comportement chaotique de l atmosphère elle-même. La prévision d'ensemble permet de compenser, pour partie, ces incertitudes. Elle consiste à réaliser un ensemble de simulations, en faisant varier la description de l atmosphère au début de la simulation ou le modèle lui-même. La manière de «faire varier» l état initial ou le modèle est naturellement décisive! Pour un jeu d observations donné, elle fournit ainsi plusieurs scénarios d'évolution. Leur convergence ou leurs divergences renseignent les prévisionnistes sur la probabilité d'occurrence de chacun : ils peuvent ainsi choisir le plus probable et quantifier l'incertitude qui pèse sur cette prévision. 4

5 Chaque étape de la conception de ce nouveau système a été guidée par ses performances pour la prévision des épisodes méditerranéens. Une campagne d observation intensive du programme HyMeX (voir p. 13) menée durant l automne 2012 a fourni le cadre pour une évaluation approfondie du prototype du système de prévision d ensemble AROME. L apport de ses prévisions comme données d entrée des modèles hydrologiques de prévision des crues a également été évalué. Ce nouveau système s est révélé plus performant que le système «classique». Il est actuellement en phase de test pré-opérationnel. Cette phase devrait durer jusqu'au printemps AROME «classique» vs. prévision d ensemble AROME L exemple ci-dessous concerne le 14 septembre dernier. Les prévisions d ensemble AROME donnent une indication de pluie forte sur l'hérault que ne donnent pas les prévisions AROME «simples». En termes de processus physiques et d'implication sur la localisation de l'évènement, ces dernières suggèrent une formation par soulèvement sur les reliefs des Cévennes, alors que la prévision d ensemble AROME indique plutôt un mécanisme de régénération (soulèvement) sur plaine et sur mer, comme cela a été le cas. AROME «classique» Observation radar - référence Prévision d ensemble AROME Cumuls de pluie prévus et observé sur 12 heures entre 3h UTC et 15h UTC le 14 septembre

6 Un nouveau radar à Ajaccio L exploitation des observations de la campagne de mesures intensives de l automne 2012 a par ailleurs mis en évidence le manque de données d observation sur mer. Pour contribuer à pallier ce manque, Météo-France installera un nouveau radar à La Punta près d Ajaccio en décembre Il viendra compléter le réseau de Météo-France, qui dispose déjà de huit radars couvrant le littoral méditerranéen et la Corse à Nîmes (30), Opoul (66), Collobrières (83), Bollène (84), Montclar (12), au Mont Maurel (04), au Mont Colombis (05) et à Aléria (2B). 6

7 Et à l avenir? De nombreux résultats sont encore attendus d ici la fin du programme HyMeX, en De nouveaux progrès dans la prévision Les campagnes de mesures intensives ont permis d affiner la compréhension des mécanismes de formation et de développement des épisodes méditerranéens (voir ci-après). Leur description affinée est en cours de transcription dans AROME afin de fournir des prévisions plus réalistes et précises. Un diagnostic plus précis de leur évolution dans un contexte de changement climatique Projeter l évolution de ces épisodes d ici la fin du siècle et au-delà, dans un contexte de changement climatique, reste un défi majeur pour les climatologues. Très localisés, ces phénomènes sont en effet difficiles à appréhender par les modèles globaux de climat. Les projections effectuées avec les plus fins d entre eux (résolution de l ordre de la dizaine de kilomètres) ont toutefois mis en évidence quelques tendances sur le bassin méditerranéen : une baisse des précipitations moyennes, visible à partir du milieu du XXI e siècle ; des épisodes de pluies intenses plus fréquents et potentiellement plus intenses à la fin du XXI e siècle. Dans le cadre d HyMeX et des exercices de régionalisation climatique coordonnés sur l Europe (Euro-CORDEX) et la Méditerranée (MED-CORDEX), des simulations climatiques avec des modèles à la résolution de quelques kilomètres vont être réalisées et permettront d affiner ce diagnostic. Météo-France mettra en particulier en œuvre un modèle de climat dérivé d AROME pour produire ces nouvelles projections climatiques à haute résolution. 7

8 Du nouveau dans la compréhension des mécanismes Les épisodes méditerranéens sont liés à des remontées d'air chaud, humide et instable en provenance de la Méditerranée. Pour que les orages se déclenchent, il est nécessaire que le flux marin humide se soulève pour atteindre une altitude où la condensation apparaît, afin de former les nuages orageux. Le mécanisme communément invoqué pour expliquer ce soulèvement est la présence de relief. Ce sont en effet sur les pentes exposées aux flux marins que se forment le plus souvent ces orages particulièrement violents. Les travaux réalisés dans le cadre du programme de recherche HyMeX ont permis de montrer, qu outre la rencontre avec le relief, d autres mécanismes pouvaient entrer en jeu pour soulever les flux marins. Ces mécanismes permettent notamment d expliquer que les épisodes méditerranéens peuvent aussi concerner les régions de plaine. Le soulèvement par dôme d air froid Si les basses couches sous le nuage orageux ne sont pas saturées en humidité, les gouttes de pluie ou les cristaux de glace peuvent s évaporer pendant leur chute. Le refroidissement associé à leur évaporation, s'il est important, peut créer un dôme d'air froid en surface. Ce dôme représente un obstacle pour le flux marin, qui va ainsi se soulever à sa rencontre. Des études ont montré qu un flux marin lent et/ou un environnement sec favorisent la formation d un dôme d air froid en surface. Les pluies les plus intenses peuvent alors s accumuler en plaine. Ce mécanisme était, par exemple, à l œuvre pendant la catastrophe du Gard en Le soulèvement par convergence Reliefs et îles modifient la circulation en basses couches et créent des zones de convergence des vents sur mer et sur le littoral. Sur ces zones, les masses d air venues du large sont soulevées. Ce fut le cas lors de la catastrophe du Var en 2010, par exemple. 8

9 Mieux informer en cas d épisodes méditerranéens Parallèlement aux progrès de la recherche sur la prévision des épisodes méditerranéens, Météo-France ne cesse d améliorer l information des citoyens et des acteurs de la sécurité civile. En amont, le dispositif de vigilance La vigilance, basée sur la prévision et l observation, vise à informer simultanément les pouvoirs publics, les acteurs du secours, les médias et la population du niveau de danger d un phénomène prévu dans les 24 prochaines heures. La carte de vigilance dispose d un fort taux de notoriété auprès des citoyens : selon le baromètre CREDOC 2016, 92 % des Français la connaissent. À ce jour, neuf phénomènes hydrométéorologiques sont couverts par le dispositif, dont quatre concernent les épisodes méditerranéens : orages, pluies-inondation, inondation et vagues-submersion. Le dispositif de vigilance adopte un découpage à l échelle du département adapté à la gestion de crise des pouvoirs publics. Il fournit également des informations de suivi de la situation, renouvelées plusieurs fois par jour. Le dispositif de vigilance n'est que le premier maillon de la chaîne prévention/gestion des risques météorologiques. Il constitue un avertissement qui, dans de très rares cas, peut conduire à l'activation d'une procédure d'alerte des populations accompagnée de consignes comme l'ordre d'évacuation ou de mise à l'abri. Cette dernière est du ressort des autorités en charge de la sécurité des populations (préfectures, maires ). Les informations de vigilance sont diffusées aux médias, et sont accessibles sur depuis le compte et via l application prévision de Météo-France. Sur cette dernière, des notifications en push s affichent en cas de vigilance rouge. La vigilance en 2015 Un comité de suivi interministériel analyse chaque année les différents épisodes de vigilance orange et rouge en tenant compte de toutes les observations météorologiques disponibles a posteriori et des retours de terrain de la Sécurité civile et des partenaires. En 2015, 59 épisodes de vigilance orange, tous phénomènes confondus, ont été dénombrés. 93 % de ces épisodes ont été anticipés au moins 3 heures à l avance. Seuls 3 % des événements météo à l échelle départementale n ont pas été détectés. En moyenne, un département donné a été l objet de 5 épisodes de vigilance orange, tous phénomènes confondus. 9

10 En temps réel, des avertissements spécifiques En complément de la vigilance, basée sur des prévisions et des observations, Météo-France diffuse des avertissements à l échelle de la commune, basés sur l observation, en cas de risque avéré. Dans quels cas la notification Inondation s affiche-t-elle? Elle apparaît lorsque la commune mise en favori, la dernière géolocalisation (si celle-ci est activée) ou la dernière commune consultée est concernée par un phénomène d orages ou d inondation potentiellement dangereux. Elle apparaît aussi sur la page des communes concernées. Les communes de France sont couvertes par ce service. Pour les acteurs de la sécurité Météo-France diffuse aux maires, préfectures et services de prévision des crues des avertissements sur observation en cas de pluies intenses/très intenses, baptisés APIC (pour Avertissements de pluie intense à l échelle des communes). Ces informations en temps réel constituent des aides à la décision pour les acteurs en charge de la sécurité. Elles sont diffusées par SMS, courriels et messages vocaux sur les adresses de courrier électronique et/ou les numéros de téléphone portable renseigné par les abonnés. L ensemble des communes bénéficiant d une couverture radar pleinement satisfaisante sont couvertes, soit 90 % des communes en métropole. En région PACA, les APIC sont complétés par des services d aide à la gestion des risques plus particulièrement adaptés aux aléas naturels que l on y rencontre, notamment sur les départements des Alpes du Sud : épisodes de fortes pluies, crues soudaines, laves torrentielles et mouvements de terrain. Ces services ont été développés avec IRSTEA dans le cadre du projet Rhytmme, lancé en Ces nouveaux services se présentent sous la forme de cartes accessibles depuis une plateforme web. Elles sont élaborées sur la base des données fournies par les radars météorologiques et de données hydrologiques et morphologiques, et permettent de : qualifier, en tout point du territoire, le caractère plus ou moins exceptionnel des pluies et, en tout point du réseau hydrographique, le caractère plus ou moins exceptionnel du débit des cours d eau, modélisé à partir de la mesure des précipitations ; évaluer l imminence probable de laves torrentielles ou de mouvements de terrain. Les cartes sont rafraîchies tous les quarts d heure. La plateforme Rhytmme est en cours de déploiement sur les départements de la région PACA, et des sessions de formation des utilisateurs (collectivités, services de l État) sont actuellement menées. 10

11 Pour les citoyens Météo-France a également mis en place à l été 2016 sur son application Prévisions des notifications Inondation en temps réel, à l échelle de la commune, pour aider les citoyens à adopter un comportement adapté en cas de risques avérés à très courte échéance. Ces notifications couvrent deux phénomènes : le risque d inondation lié à un orage ou à un épisode de fortes précipitations et le risque lié au ruissellement ou débordement de ruisseaux ou de cours d eau. Elles comportent deux niveaux «Soyez prudents» et «Mettez-vous en sécurité». Elles viennent compléter le dispositif de vigilance en fournissant des mises en garde basées sur l observation de l intensité de l épisode en cours et en tenant compte de la vulnérabilité de la commune. Elles délivrent également les conseils de comportements adaptés. Et à l avenir? Ces moyens d information des populations et des acteurs en charge de la sécurité civile ont vocation à évoluer. Des enrichissements sont prévus pour les cinq ans à venir. La vigilance évolue En 2016, des animations radar seront diffusées en cas de vigilance pluie-inondations orange ou rouge sur internet et sur les applications mobiles de Météo-France en complément de la carte et des bulletins de suivi, afin de permettre à chacun de suivre en temps réel les zones affectées. Dans les cinq prochaines années, de nouveaux enrichissements sont prévus. Les cartes de vigilance départementales seront détaillées par zones pertinentes «infradépartementales» en fonction de l aléa météorologique prévu et de la vulnérabilité des territoires. La vigilance sera par ailleurs étendue pour couvrir la journée en cours et le lendemain (contre 24 heures actuellement), et des informations préliminaires sur 11

12 les phénomènes potentiellement dangereux pour les deux jours suivants seront également diffusées. Les conseils de comportement seront rénovés dans leur contenu et dans leur format (prise en compte des nouveaux formats numériques, réseaux sociaux, en coopération avec la sécurité civile, la direction générale de la santé et la DGPR), et les données de vigilance seront diffusées au format CAP (Common Alerting Protocol) pour faciliter leur large diffusion par tous les opérateurs. Des recherches en coopération avec d autres organismes (IRSTEA, SCHAPI) seront conduites pour améliorer les modèles hydrométéorologiques à l échelle kilométrique, afin de mieux caractériser les risques de ruissellement et de crues soudaines. Enfin, des animations permettant d estimer les rafales de vent observées, les températures, la quantité de neige au sol et les occurrences de grêle seront progressivement incluses en cas de vigilance vent violent, canicule, grand froid, orages et neigeverglas. Les avertissements aussi Les APIC feront l objet de nouveaux développements en fonction des retours des usagers : la possibilité d étendre ces avertissements en mode prévision (anticipation entre 1 heure et 3 heures) fera notamment l objet de recherches au cours des 5 prochaines années. 12

13 En savoir plus Le programme international HyMeX Coordonné par Météo-France et le CNRS, le programme international HyMeX a été lancé en 2010 et durera jusqu en Ses objectifs : améliorer la compréhension et la modélisation du cycle de l'eau en Méditerranée, avec un intérêt particulier pour les évènements hydrométéorologiques intenses qui touchent le pourtour méditerranéen. Ses moyens : observer, notamment par le biais de campagnes de mesures, et modéliser la variabilité du système atmosphère/mer/surfaces continentales à des échelles de temps allant de quelques heures à plusieurs années. Des observations ont notamment été collectées au cours de grandes campagnes de mesures : à l'automne 2012, sur les pluies intenses et les crues rapides en Méditerranée nordoccidentale ; à l'hiver 2013, sur la réponse de l'océan sous l'effet du mistral et de la tramontane. Chaque automne, entre 2012 et 2015, des mesures hydrologiques ont été réalisées lors d'épisodes de crues affectant les bassins du Gard et de l'ardèche. Des mesures et enquêtes hydrologiques et sociologiques sont aussi conduites après les évènements de crues majeurs en France ou dans d'autres régions de la Méditerranée. Les observations collectées sont utilisées pour progresser dans la compréhension des phénomènes et pour valider et améliorer les modèles de prévision et de climat. HyMeX, c est aussi Près de 400 scientifiques d une vingtaine de pays. Plus de 300 articles publiés dans des revues scientifiques internationales. HyMeX s inscrit dans le programme interdisciplinaire MISTRALS, dédié à la compréhension du fonctionnement du bassin méditerranéen. Le programme a reçu des financements du CNRS, Météo-France, IRSTEA, INRA, l'anr, le CNES et la collectivité territoriale de Corse (projet CORSICA) pour les plus importants en France. 13

14 En savoir plus Les épisodes méditerranéens marquants En France Lieu et date Valeurs remarquables de précipitations Victimes/dégâts Vaison-la-Romaine 22 septembre 1992 Corse 31 octobre & 1 er novembre 1993 Corbières novembre 1999 Gard 8-9 septembre 2002 Draguignan 15 juin 2010 Var et Côte d Azur 1 au 9 novembre 2011 Côte d Azur 3 octobre l/m 2 à Entrechaux (Vaucluse) en pratiquement 4 heures 780 l/m 2 au col de Bavella (Corse) le 31 octobre 906 l/m 2 sur tout l'épisode 551 l/m 2 à Lézignan-Corbières (Aude) le 12 novembre 662 l/m 2 sur l'évènement 543 l/m 2 à Saint-Cristol-les-Ales (Gard) le 8 septembre Près de 700 l/m 2 sur la totalité de l'évènement 397 l/m 2 aux Arcs (Var), 460 l/m 2 à Lorgues 910 l/m 2 à Loubaresse (Ardèche) du 1 er au 5 Les cumuls totalisés en plusieurs jours sont faramineux. Ils dépassent les 600 mm sur les départements du Gard, de la Lozère et de l Ardèche. 177,9 l/m 2 en 24 h à Mandelieu mm en 2 heures 195,5 l/m 2 en 24 h à Cannes, 175,3 mm en 2 heures 47 victimes 245 communes sinistrées 500 millions d'euros de dommages 6 victimes 133 communes sinistrées 36 victimes 438 communes sinistrées 533 millions d'euros de dommages 24 victimes 419 communes sinistrées 1,2 milliard d'euros de dommages 25 victimes 1,2 milliard d euros de dommages 4 victimes côté français 6 victimes côté Italie 500 à 800 millions d euros de dommages 20 victimes 600 millions d euros de dommages Ailleurs en Méditerranée Espagne 3-4 novembre 1987 Italie 4-6 novembre 1994 Algérie 10 novembre l/m 2 à Gandia le 3 novembre l/m 2 sur tout l'épisode 300 l/m 2 sur l'épisode de 36 heures dans la région du Piémont 260 l/m 2 à Alger 16 victimes 800 millions d'euros de dégâts 64 victimes 9,6 milliards d'euros de dégâts Plus de 800 victimes 3,2 milliards d'euros de dégâts Italie 25 octobre l/m 2 à Brugnato, dont 511 l/m 2 en 12 heures 13 victimes 14