Orages intenses du 13 août 2015

Autant le début de la saison orageuse (et juillet surtout) fut pauvre, autant ce mois d’août semble se plaire à nous rappeler que cette saison des orages est loin d’être finie. Après le 3 août sur l’ouest, le 7 août sur le centre et l’est, ce jeudi 13 août voit se produire une dégradation orageuse sévère, qui sera peut-être la plus importante de cette année avec celle du 5 juin. L’IRM a annoncé avoir détecté environ 30 000 éclairs au-dessus de la Belgique. Ce chiffre, bien qu’assez loin des records, reflète une dégradation intense et constitue le plus haut score de cette année.
 
Situation météorologique
 
C’est une situation à laquelle on commence à être habitué qui déclenche ces orages. Une dépression assez creuse plonge sur le Golfe de Gascogne, provoquant une brutale remontée d’air chaud vers nos régions. Il a effectivement fait très chaud l’après-midi du 13 août avec 31,9°C à Gosselies, 32,2°C à Uccle, 33,2°C à Dourbes et 33,6°C à Buzenol. Il est intéressant de voir que cette augmentation des températures est liée à l’ensoleillement mais aussi à l’invasion brutale d’une masse d’air très chaud arrivant du département des Ardennes où des températures jusqu’à 35°C ont été enregistrées.
 
Autre élément aggravant, la présence d’une forte humidité dans l’air des basses couches. Ainsi, vers 14h00, des taux d’humidité relative supérieurs à 60% étaient constatés dans l’Entre-Sambre-et-Meuse et le Namurois. Ceci rendait d’ailleurs l’air très insupportable. Sur le coup de 17h00, Ernage enregistrait un humidex de 40,6. En d’autres termes, l’air était tellement moite que le corps humain ressentait la même chose que s’il avait fait 40,6°C par temps sec. Cet air bien moite et chaud a persisté jusqu’à l’arrivée des orages, servant de carburant à ceux-ci.
 
 
L’analyse de surface ci-dessus (à 14h00 heure belge) montre que nos régions sont dans un marais dépressionnaire dominé par un léger flux d’est. Sur le centre de la France par contre, le vent est de sud. Il se crée entre les deux une zone de convergence de ces vents, formant une ligne de convergence sur le nord de la France et remontant vers la Belgique (trait rouge gras). Elle y parvient en fin d’après-midi en butant sur l’air chaud et moite possédant une forte énergie potentielle pour la convection (CAPE supérieure à 2000 J/kg d’air). En altitude par contre, la dynamique reste modérée, avec un courant Jet de sud présent mais pas exceptionnel. S’il avait été plus présent avec des noyaux de divergence bien organisés, les orages auraient été bien plus violents encore.
 
Déroulement de l’épisode
 

Les premiers orages ont commencé à se déclencher aux alentours de 15h00 au sud de nos régions. L’un ou l’autre foyer s’est développé à l’avant comme sur la région de Thuin, mais ces derniers furent brefs. C’est vraiment le long de la ligne de convergence remontant de France qu’a commencé à se mettre en place la majeure partie de l’activité.

A 16h10, un axe bien actif s’est déjà formé au sud du Pas-de-Calais. A noter que l’activité électrique est déjà très intense: chaque rond rouge entoure un impact se produisant au moment où l’image a été enregistrée. Plus à l’est par contre, les cellules ne sont pas encore soudées entre elles, mais certaines sont déjà fortes.

Activité électrique dans les deux heures précédant l’enregistrement de l’image à 16h10. Les impacts blancs sont les plus récents.
 
L’activité va en se renforçant, et à 16h30, c’est un début de QLCS qui entre sur le département du Pas-de-Calais. Le QLCS est un système convectif de mésoéchelle (MCS) qui se traduit en français par Système convectif quasi linéaire. Ce type d’organisation orageuse prend donc pratiquement la forme d’un axe, souvent très intense. Pour plus d’informations, vous pouvez consulter l’article écrit par Info Meteo à ce sujet: MCS et QLCS. Plus à l’est, une organisation en orages multicellulaires est observée, mais leur puissance reste modérée.
 
Radar des précipitations à 16h30.
 
Vers 17h15, les choses ont déjà bien évolué: le QLCS sur les départements du Nord et du Pas-de-Calais ne cesse de se renforcer. En plus d’une activité électrique qui devient impressionnante (une moyenne de 250 éclairs par minute), le système est générateur de pluies diluviennes, de grêle et de puissantes rafales de vent provoquant des dégâts, notamment autour de Lens dans les instants suivants. Plus à l’est, les cellules jusque là alignées mais non soudées entre elles commencent à resserrer les rangs tout en se renforçant rapidement. Ainsi, un orage est en train d’exploser sur le nord-ouest du département des Ardennes, au sud de Chimay.
 
Image de l’activité électrique enregistrée à 17h15.
 
Vers 17h40, une section violente du QLCS balaye donc Lens, tandis que plus à l’est, les cellules commencent à entrer en Belgique. Une autre touche le Cambresis, avec les mêmes effets. On note aussi l’apparition de petits mais très intenses noyaux orageux à l’avant de l’axe, au sud de Charleroi et près de Mons. A partir de ce moment-là, tout va aller très vite.
 
Radar des précipitations à 17h40.
 
L’image suivante montre la situation environ une demi-heure plus tard, et souligne un net renforcement de l’axe orageux avec l’allongement du QLCS jusqu’à la région de Charleroi. Les conditions se dégradent effectivement très rapidement sur le nord de l’Entre-Sambre-et-Meuse avec l’explosion brutale de multiples cellules orageuses qui adoptent immédiatement un caractère très intense en provoquant des dégâts dus au vent et des grêlons de plusieurs centimètres de diamètre. La même modification de morphologie est observée autour de Mons. L’ensemble prend ainsi la forme d’un bow echo, mais la persistance de cette structure étant brève, nous ne pouvons en être totalement sûrs.
 
Radar des précipitations vers 18h15.
 
L’enregistrement de l’image des impacts de foudre à 18h45 illustre très bien ce déplacement du maximum d’intensité vers la Belgique, avec une violente activité électrique sur le Hainaut et l’ouest de la province de Namur. A ce moment-là, le QLCS s’est donc étendu jusqu’à la capitale wallonne par formation et agglomération de nouvelles cellules orageuses.
 
Image de l’activité électrique enregistrée à 18h45.
 
Une heure plus tard, le QLCS atteint la région de Bruxelles. A l’est, des cellules orageuses nouvellement formées ont continué à s’y agglomérer, de telle sorte que le système s’étend désormais jusqu’à Liège. Par contre, sa partie ouest se dilue complètement au-dessus de la Mer du Nord en un paquet pluvio-orageux sans réelle intensité. Quelques orages parfois assez intenses se produisent à l’arrière, notamment au sud de Tournai.
 
Radar des précipitations à 19h45.
 
Vers 20h30, nous retrouvons le QLCS sur la Flandre, où il commence à rétrécir en taille. Dans l’heure suivante, il s’évacue en direction des Pays-Bas tout en continuant à faiblir.
 
Radar des précipitations à 20h30.
 
Plus tard cependant, des orages se reformant sans cesse sur la région de Liège engendrent des pluies diluviennes sur la région de Genk ainsi que des dégâts liés au vent. D’autres foyers débordent en fin de soirée sur le sud de la province de Liège et un petit système multicellulaire concerne la région de Arlon et de Bastogne, avant la fin de l’épisode en début de nuit.
 
 
 
Synthèse
 
Les orages ont été très pluvieux avec des lames d’eau importantes observées localement, la plus haute étant Diepenbeek (56 mm). De même, de la grêle a été reportée, avec parfois des grêlons de taille significative (jusqu’à 3-4 cm) comme dans la région de Thuin, le nord du Hainaut et l’ouest de la Flandre. Des grêlons de belle taille sont aussi tombés en plusieurs endroits du Nord-Pas-de-Calais, ainsi que dans l’ouest de la province de Liège. Des dégâts dus au vent ont été largement signalés dans le Hainaut et dans le Nord-Pas-de-Calais, correspondant au passage des segments les plus violents du QLCS. Plus à l’est, des dégâts liés aux fortes rafales ont également été signalés, mais plus sporadiquement. Les relevés montrent de fortes rafales, mais pas excessives. Cependant, vu leur dispersion, il est certain qu’ils n’ont pas enregistrés les plus violentes bourrasques.
 
Grêlons récoltés à Lobbes, dans l’est du Hainaut. Auteur: C. Tournay.
 
 
 

L’activité électrique n’a pas été en reste, comme le montre la carte ci-dessous qui reprend les impacts enregistrés entre le 13 à midi et 14 à midi. L’IRM a comptabilité environ 30 000 éclairs au-dessus de la Belgique. Ce chiffre est important, mais pas extrême. A titre d’exemple, le 28 juin 2011 a connu environ 80 000 éclairs belges.

Observations Montigny-le-Tilleul (sud-ouest de Charleroi)

Vers 14h30, les premiers cumulus bourgeonnent dans un air étouffant de moiteur. Néanmoins, ils ne parviennent pas à évoluer jusqu’au cumulonimbus. Il semble manquer un peu de dynamique et, de fait, la ligne de convergence n’est pas encore là. Mais vers 15h15, l’un d’entre eux finit par évoluer en orage, mais très faible vu qu’il ne dure qu’un gros quart d’heure en ne donnant que quelques coups de tonnerre. Le ciel s’éclaircit et l’air se réchauffe à nouveau.Aux alentours de 17h30, des cumulus s’élèvent à vue d’oeil vers le sud-est, en direction de Walcourt, et le ciel s’assombrit rapidement. Un orage finit par se déclencher à une dizaine de kilomètres et adopte très vite un caractère intense: le tonnerre est continu et bruyant et le radar montre de très fortes précipitations. L’orage passe ensuite à quelques kilomètres au sud-ouest, en restant intense et en donnant une bonne averse. Par contre, aucun éclair ne se montre.Tandis que celui-ci s’éloigne, le ciel devient noir à l’horizon sud, et un semblant d’arcus se forme à quelques kilomètres. Le vent commence à souffler avec insistance tandis que ce qui arrive du sud se renforce violemment et forme un véritable barrage de précipitations dans lesquelles scintillent des flashes d’éclairs en continu.

 
Peu après 18h00, l’orage est très proche et le vent souffle en violentes rafales. L’activité électrique est impressionnante, surtout vers Thuin où le ciel prend des teintes livides (vert et gris), aspect renforcé par la violence de l’activité électrique intranuageuse qui éclaire de violet cet ensemble. La séquence suivante est tirée d’une vidéo, la qualité n’est pas optimale. Mais l’on remarque bien l’arrivée de l’orage avec surtout le noyau de très fortes précipitations (pluies et grêle) qui tombent vers Thuin et Lobbes.
 
 
 
 
Durant son passage au zenith, l’orage se fait très intense avec de fortes pluies soufflées en rafales violentes. L’activité électrique est presque entièrement composée d’intranuageux qui éclairent brillamment les nuées au zénith, à raison d’un par seconde, parfois plus! Les précipitations sont à ce point intense que des accumulations d’eau commencent à se former, faute de pouvoir être évacuées par les égouts qui saturent. Heureusement, le QCLS ne s’attarde qu’un petit quart d’heure, et commence à s’éloigner vers le nord-ouest. C’est à son arrière que les éclairs commencent à se montrer, soit sous la forme de violents coups de foudre positifs, soit sous la forme d’internuageux:
 
 
 
Passé 18h45, l’orage quitte définitivement la région.
 
Profondsart
 
La Province du Brabant Wallon, qui semblait en première phase en bordure de l’axe orageux, profita d’une dynamisation de la ligne de convergence au fur et à mesure du début de soirée. En effet, un foyer orageux se constitua dans la région de Charleroi et permit à l’axe orageux présent sur les Flandres et l’Ouest du Hainaut de s’étendre vers l’Est. Parallèlement, des cellules orageuses de prime abord isolées se formèrent à l’Est de Namur. Au milieu, une simple masse pluvieuse, un « trou » dans la dynamique orageuse. Cette situation ne pouvait perdurer.
 
En effet, au fil minutes, l’axe hennuyer tendit un « pont » vers les cellules namuroises et c’est finalement tout un axe qui se forma depuis le Westhoek jusqu’à l’Est de Namur, avec différents foyers de plus grande activité. L’un d’entre eux se constitua sur le Namurois, et remonta vers le Nord-Nord-Ouest. Depuis ma position, le ciel s’obscurcit mais c’est surtout le vent qui commença à se lever. L’axe orageux, tel qu’il fut détecté par le radar, semblait d’abord mince. Tout au plus quelques kilomètres. L’offensive devait donc être courte. Le tonnerre se fit progressivement entendre et les premiers éclairs furent visibles. Cependant, comme l’indique bien la capture de l’application Blitzortung, la plus grosse activité électrique se concentra sur l’Est du Brabant Wallon, à l’Est de ma position. Dans la vidéo ci-dessous, cette tendance est assez nette : peu de coups de foudre autour de ma position, mais des flashs plus nombreux dans la direction Est.
 
 
 
Au passage de l’axe orageux, ce sont évidemment de fortes pluies qui s’abattent sur ma position, mais le vent, bizarrement, se calme. Aucune grêle n’est enregistrée. Les flashes continuent longuement, et ce passage dure plus longtemps que pressenti. A la fin de celui-ci, alors que j’avais précautionneusement éteint mon ordinateur, je le rallume et constate un brutal élargissement de l’axe orageux sur ma position, s’étendant à une trentaine de kilomètres. Il est donc remarquable que la ligne de convergence, d’abord concentrée sur les départements français de l’Ouest, les Flandres belges, et le Hainaut Occidental, a vu sa dynamique s’étendre vers le pays de Charleroi et a, grâce à la naissance de cellules orageuses namuroises, pu se refermer sur le centre du pays, avec des dégâts aussi enregistrés dans la région bruxelloise.
 
 
Vos photos
 
Vous avez été quelques-uns à nous faire parvenir vos photos.
 
Arrivée d’un acus à Westende. Auteur: A. Fetteke
 
Eclair internuageux à Ramillies. Auteur: F. Nicolas.
 
Coup de foudre à Villers-le-Bouillet. Auteur: G. Schroeders.
 
Cellule orageuse en développement à Gourdinne. Auteur: H. Vicenzi
 
Séquence d’éclairs à Horion-Hozemont. Auteur: A. Roland.
 
Coup de foudre à Chênée. Auteur: J. Gauthier.
 
Coup de foudre à Crisnée. Auteur: P. Lottin.
 
Sources: Meteo France, IRM, Keraunos, Blitzortung, KNMI…
 

Banquise arctique et antarctique

Face à la recrudescence de commentaires trompeurs sur l’état de la banquise Arctique et Antarctique au quatre coins d’Internet, et ceci même par des scientifiques reconnus, nous publions ici une réponse à ces affirmations erronées. 

La banquise antarctique en expansion record ? 

Si nous utilisons les données du NSIDC (National Sea ans Ice Data Center), à la date du 22 Août 2013, les chiffres montrent en effet que 2013 est la plus haute valeur de la série. À cette date, l’Antarctique est couvert par 18 931 100 km² de banquise. Le précédent record était du 22 Août 2010, où l’extension de la banquise a atteint 18 811 860 km². Pour autant, ce sont là des records du jour, qui n’ont pas nécessairement une grande valeur. Le mois d’Août n’est pas encore fini, et pour l’instant il est pour le moins incertain qu’Août 2013 puisse battre la valeur d’Août 2010. De même, le record quotidien d’extension maximale est toujours en 2010, le 15 Août, quand la banquise a atteint 18 942 740 km²

Ceci n’est pas seulement une volonté d’Info Météo de pinailler. Le NSIDC précise que : « Antarctic sea ice extent for August 19 is 18.70 million square kilometers (7.22 million square miles), a record or near-record high level (August 19, 2010 was similarly high), […] », source : http://nsidc.org/arcticseaicenews/2013/08/19/. Ceci se traduit en français par : « L’étendue de la banquise antarctique le 19 Aoûtest de 18.70 millions de kilomètres carrés (7,22 millions de miles carrés), un niveau record ou quasiment record (le 19 Août 2010 était aussi élevé), [..] ». Le NSIDC se garde donc bien de faire une affirmation facile sur le niveau record de la banquise antarctique, et conserve sa rigueur scientifique.
Pour aider à visualiser, voici la comparaison entre l’extension en Août 2010 et Août 2013 : 
 
Source : extension de la banquise antarctique au sens du NSIDC, accessible ici : ftp://sidads.colorado.edu/DATASETS/NOAA/G02135/
 
 
Il est clair qu’il n’y a pas de différence fondamentale entre les deux courbes qui permettrait une affirmation aussi générale et flou que « il n’y a jamais eu autant de couverture de glace en Août! »  
 
Cela ne serait rien cependant, si on ne disposait pas d’autres sources de données. Le NSIDC utilise une mesure de l’extension qui commencent à la fin de l’année 1978. Le NSIDC argumente donc ses analyses avec ses propres valeurs. Pour autant, d’autres bases de données pour la mesure de l’extension de la banquise antarctique existent. Un scientifique doit savoir utiliser l’ensemble des bases de données qui s’offre à lui pour établir une conclusion valide. En l’occurrence, tous n’ont pas tenu compte du fait qu’il existe des mesures de l’extension de la banquise avant 1979. Il existe même des mesures satellites, considérées comme la meilleure référence.
Il convient avant de continuer de préciser un point. Les données disponibles avant 1979 concernent essentiellement le maximum d’extension (atteint en Septembre) et le minimum d’extension (atteint en Mars). Ici, nous parlons d’Août. Cependant, il est connu que les anomalies de l’extension de la banquise n’évoluent que lentement, et sont donc conservées en grande partie d’un mois à l’autre. Ou dit autrement, les anomalies d’extension en Août sont sensiblement les mêmes qu’en Septembre. Si donc il existe, dans les séries qui remontent plus loin dans le temps, des preuves que l’extension de la banquise de Septembre a été plus grande par le passé ; nous pouvons déduire sans risque d’erreur important que l’extension de la banquise d’Août a aussi été plus grande par le passé. 
 
Pour commencer, analysons les données satellites. L’extension de la banquise Antarctique en Septembre 1964 a pu être inférée des données d’un ancien satellite, le Nimbus II Note 1. Et il apparait que Septembre 1964 a connu une extension de la banquise bien plus importante que Septembre 2010 ou Septembre 2012. Si donc la banquise n’a jamais été aussi étendue, il conviendrait de préciser que c’est seulement depuis 1964 au mieux, soit depuis même pas 50 ans.
La courbe bleue représente les données du NSIDC, dont il a été question quelques lignes au dessus. Les courbes en pointillés donnent la plus haute et la plus basse valeur atteinte lors de chaque mois. La boîte à moustache rouge donne la valeur de l’extension en Septembre 1964. La valeur calculée est le point rouge, l’intervalle d’incertitude est la boîte rouge (probabilité de 68% que la valeur soit dans cet intervalle), et les barres rouges donnent la plus haute et plus basse valeur possible pour le calcul de l’extension.

 

D’autre part, il existe des reconstructions de la banquise antarctique dans le passé. La plus connue est celle de l’HADISST Note 2, qui propose depuis 2003 des données remontant à 1870. Cette reconstruction est moins précise, et une partie de l’information a été perdue. Seul la moyenne de l’extension peut être connu, non sa variabilité d’année en année, d’où le caractère monotone de la courbe dans les années plus anciennes : 
Reconstruction de l’extension de la banquise par l’HADISST. Données compilées par Tamino : https://tamino.wordpress.com/2010/10/16/history-of-arctic-and-antarctic-sea-ice-part-1/
La hausse de l’extension de la banquise depuis les années 1980 apparait complétement insignifiante par rapport à la tendance séculaire de la banquise à perdre de la superficie.
 
Nous nous tiendrons ici à une réponse stricte et factuelle aux affirmations erronées d’un record de l’extension de la banquise Antarctique. Nous signalons cependant au lecteur que, au sujet de la récente hausse de l’extension de la banquise antarctique, deux conclusions semblent émerger des recherches. D’une part, cette hausse a une impact négligeable sur le climat global, au contraire de la perte d’extension de la banquise Arctique. D’autre part, cette hausse de l’extension semble portée par la destruction de la couche d’ozone. Si la couche d’ozone n’était pas aussi mal en point, il fait peu de doutes que la tendance à perdre de la superficie se serait poursuivi en Antarctique, en lien avec le réchauffement climatique.
 
Malheureusement,l’article du NSIDC dit exactement le contraire. En effet, le NSIDC écrit : « Arctic sea ice extent maintained a steady, near-average pace of retreat through the first half of August, […] », ce qui peut se traduire par : « L’étendue de la banquise arctique a maintenu un rythme de retrait régulier, proche de la moyenne, dans la première quinzaine d’Août, […] ». La fonte a donc été nullement limité, mais bien dans la moyenne.
Variation de la superficie de la banquise au jour le jour en millions de km². Source : NSIDC, données accessibles ici : ftp://sidads.colorado.edu/DATASETS/NOAA/G02135/
Sur le graphique, il apparait que 2013 suit de près le rythme de fonte moyen des 30 dernières années. Sur l’ensemble de la saison de fonte (commencé en Mars), le rythme de fonte a même été légèrement supérieur à la moyenne, même si cela n’apparait pas clairement sur le graphique.
 
Et, de même que précédemment, le NSIDC discute à partir de sa propre base de données. Un scientifique se doit de saisir tant que faire se peux l’ensemble des valeurs disponibles. Et il s’avère qu’il existe une base de données sur le volume de la banquise. Il s’agit du Pan-Arctic Ice Ocean Modeling and Assimilation System (PIOMAS) Note 3, ce qui peut se traduire par système glace océan de modélisation et d’assimilation à l’échelle arctique. Pour des raisons historiques de disponibilité des données, la banquise a d’abord été traité comme une superficie. Pour autant la banquise, comme tout solide, a aussi une épaisseur. Et l’image dépeinte par le volume est bien pire que celle dépeinte par l’extension seule :
 
Cycle saisonnier du volume de la banquise pour quelques années récentes. La courbe pour 2013 est en rouge. Données compilées par Wipneus : https://sites.google.com/site/arctischepinguin/home/piomas/
Anomalie du volume de la banquise, pour quelques années récentes. la courbe pour 2013 est en rouge. Données compilées par Wipneus : https://sites.google.com/site/arctischepinguin/home/piomas/
Le volume est le troisième plus faible, a égalité avec 2010. L’intérêt se porte surtout sur l’anomalie, dont la valeur a diminué au cours de l’année. Elle est passé de entre -7000 à -8000 km3 à -9000 km3 environ actuellement.Cela indique que la fonte a été plus rapide que la normale. Si l’extension n’a pas connu une perte plus rapide que la normale, comme le volume, cela s’explique aisément. Le volume a été étiré au maximum sur une plus grande superficie, ce qui a donc empêché l’extension de baisser rapidement. Cet éclatement du pack est néanmoins visible sur les images satellites, qui montre une banquise très fragmentée.
 
 En tout cas, rien ne permet de dire que la banquise Arctique n’a jamais connu une telle embâcle. Et rien ne permet de dire que la fonte de la banquise Arctique a été limité. Il appartient à l’ensemble de la communauté météo, tant professionnels qu’amateurs, d’apporter une information scientifique la plus rigoureuse possible. Cet impératif s’impose d’autant plus quand l’information a un intérêt sociétal majeur.

1. Meier, W. N., Gallaher, D., & Campbell, G. G. (2013). New estimates of Arctic and Antarctic sea ice extent during September 1964 from recovered Nimbus I satellite imagery. The Cryosphere Discussions, 7(1), 35-53. 

Nous noterons que l’auteur principal, W. Meier, travaille également au NSIDC. Il n’y a donc pas de doute à avoir sur le fait que le NSIDC connaisse l’existence les autres sources de données. Pour autant, comme nous le disions, par souci de cohérence, le NSIDC n’utilise que sa propre base de donnée lorsqu’il publie.
 
2. Rayner, N. A., Parker, D. E., Horton, E. B., Folland, C. K., Alexander, L. V., Rowell, D. P., … & Kaplan, A. (2003). Global analyses of sea surface temperature, sea ice, and night marine air temperature since the late nineteenth century. Journal of Geophysical Research: Atmospheres (1984–2012), 108(D14). 
Site Web : http://www.metoffice.gov.uk/hadobs/hadisst/

3. Zhang, J., & Rothrock, D. A. (2003). Modeling global sea ice with a thickness and enthalpy distribution model in generalized curvilinear coordinates. Monthly weather review, 131(5), 845-861. 

Site Web : http://psc.apl.washington.edu/wordpress/research/projects/arctic-sea-ice-volume-anomaly/