La tornade record du 23 octobre 2022 - La Météorologie
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La Météorologie - n° 120 - février 2023 Retour sur… 77 La tornade record du 23 octobre 2022 Michaël Kreitz1, Emmanuel Wesolek2, Pierre Mahieu2, Tony Le Bastard3 1. École nationale de la météorologie, Météo-France, Toulouse 2. Keraunos, Observatoire français des tornades et des orages violents, Lille 3. Direction des systèmes d’observation, Météo-France, Toulouse L Analyse de la situation e 23 octobre 2022, plusieurs Hauts-de-France au Benelux. De l’air orages se forment sur les Pays de froid compris entre –18 et –20 °C est la Loire avant de traverser durant l’après-midi la Normandie et les Hauts- météorologique également présent. Les vents à plus de 60 nœuds à 500 hPa sont signes de-France. Rapidement, des témoi- d’un fort cisaillement vertical (varia- gnages sur les réseaux sociaux ainsi que Situation générale tion verticale du vent en vitesse et en des remontées de pompiers font état de direction), élément favorisant l’organi- nombreux dégâts liés à des phénomènes À l’image du mois d’octobre 2022, sation de la convection, si elle se dé- venteux. Quelques photos et vidéos la journée du 23 est très douce sur clenche, en supercellules (Thompson captent la présence de tornades. Après la France. En effet, à 500 hPa le flux et al., 2003 ; Markowski et Richardson, plusieurs jours d’enquêtes très minu- de sud-ouest est très rapide sur le ter- 2010). tieuses menées sur le terrain, le bilan ritoire (figure 1), entre un bas géopo- est dressé : trois tornades se sont abat- tentiel complexe au large immédiat Au sommet de la troposphère, le flux tues sur ces régions et une en Bretagne. de la Bretagne et un haut géopoten- de sud-ouest est donc rapide, avec un En particulier, une tornade entre dans tiel sur l’Algérie qui se prolonge par jet au-dessus de la France dont les l’Histoire en pulvérisant le record de la une dorsale vers l’Europe centrale, vents dépassent les 100 nœuds (figure plus longue trajectoire en France, avec puis le Danemark. Associé à ce bas 2). Une petite anomalie de tropopause 206 kilomètres. En raison de leurs ca- géopotentiel, un thalweg traverse aborde le sud de la Bretagne à 12 h TU. ractéristiques, ces tornades ne peuvent le nord-ouest de la France, accen- Elle entraîne des ascendances en aval avoir été générées que par des supercel- tuant le cyclonisme du flux, et de la qui contribuent au déclenchement de lules (Kreitz et Sorel, 2022). diffluence est présente en aval, des la convection sur les Pays de la Loire. Figure 1. Géopotentiel (isolignes, en décamètres géopotentiel), température (couleurs) et vent (barbules) à 500 hPa pour le 23 octobre 2022 à 15 h TU, base Arpege 0 h TU. Source : Météo-France.
78 La Météorologie - n° 120 - février 2023 Par la suite, la convection se déplace une anomalie de tropopause est une En surface (figure 3), la situation est sous l’anomalie de tropopause qui joue anomalie froide pouvant déstabiliser la pilotée par une dépression creusée alors un rôle thermique : en altitude, masse d’air. à 987 hPa au large immédiat de la Figure 2. Altitude de la tropopause dynamique (isolignes, en décamètres géopotentiel), isotaches (mêmes vitesses de vent, couleurs, en nœuds) et vent (barbules) au niveau de la tropopause dynamique pour le 23 octobre 2022 à 15 h TU, base Arpege 0 h TU. Source : Météo-France. Figure 3. Pression réduite au niveau de la mer (isolignes, en hPa), θ’w à 850 hPa (couleurs, en °C) et vent à 10 mètres (barbules), le 23 octobre 2022 à 15 h TU, base Arpege 0 h TU. Source : Météo-France.
La Météorologie - n° 120 - février 2023 79 (a) (b) (c) Figure 4. Cape (couleurs, échelle en figure 5, en J/kg) et cisaillement vertical de vent (barbules, en nœuds) sur : (a) 0-6 km, (b) 0-3 km, (c) 0-1 km, le 23 octobre 2022 à 15 h TU, base Arpege 0 h TU. Source : Météo-France. Bretagne en lien avec le bas géopoten- difficile malgré les valeurs de Cape à de tornades (Thomson et al., 2003), tiel à 500 hPa. Le flux de sud à sud-ouest plus de 1 000 J/kg en raison d’une lé- comme ce fut le cas lors de la tor- est bien établi, avec des vents moyens gère inversion dans les basses couches nade EF4 d’Haumont du 3 août 2008 de l’ordre de 15 nœuds. De l’air chaud (non montrée). De la Normandie aux (Wesolek et Mahieu, 2011 ; Caspar et remonte depuis la péninsule ibérique Hauts-de-France, dans une atmosphère al., 2009). jusqu’à l’est de la France. Même si au- très instable, le cisaillement vertical cun front n’est présent sur le pays, avec de vent est très marqué avec 25 à 35 de l’air plus frais à tous les niveaux, la nœuds entre 0 et 1 km ; 40/50 nœuds Situation à fine échelle façade ouest peut être considérée sous sur 0-3 km et 50/70 nœuds sur 0-6 km. l’influence d’une traîne. Ces valeurs de cisaillement profond Sur le nord-ouest de la France, confor- (0-6 km) sont effectivement compa- mément au scénario proposé par Le cisaillement vertical de vent est tibles avec l’organisation de la convec- Arpege, le modèle Arome prévoit des marqué sur tout le territoire et à tous tion sous la forme de supercellules noyaux de forte Cape durant l’après-mi- les niveaux (figure 4). Autour des (Thompson et al., 2003 ; Markowski di (figure 5). Arome initie les premiers Cévennes et des régions de l’Est, le dé- et Richardson, 2010). Sur 0-1 km, le orages vers la mi-journée entre le sud clenchement de la convection est plus fort cisaillement favorise la formation de la Normandie et le nord des Pays de Figure 5. Cape (couleurs, en J/kg), vent à 10 mètres (barbules, en nœuds) et réflectivités simulées (lignes bleues, en dBZ), le 23 octobre 2022 de 12 h à 17 h TU, base Arome 9 h TU. Source : Météo-France.
80 La Météorologie - n° 120 - février 2023 Figure 6. Cape (couleurs, en J/kg), vent à 10 mètres (barbules, en nœuds), réflectivités simulées (lignes bleues, en dBZ) et profil vertical avec hodographe réalisés au nord-ouest du département de l’Oise (disque bleu) pour le 23 octobre 2022 à 15 h TU, base Arome 9 h TU. Source : Météo-France. la Loire. Cette convection se déplace la vitesse des vents sont particulière- (en lien avec le cisaillement vertical de ensuite rapidement vers le nord-est, ment marquées à tous les niveaux sur vent) en un tourbillon à axe vertical, traversant la Haute-Normandie et les le profil vertical. En projetant cela sur une forte hélicité sur 0-1 km favorise Hauts-de-France. La convection se déve- un hodographe, le cisaillement vertical l’apparition d’une rotation marquée loppe et se transporte dans une zone de de vent se lit à l’aide des segments de près du sol, pouvant donner naissance convergence entre un flux assez rapide droites rouges. Ceux-ci ne sont pas ali- à une tornade. de sud à l’avant, tournant sud-ouest à gnés, mais « tournent » avec l’altitude. l’arrière. Le cisaillement vertical de vent est En se basant sur un long historique de qualifié de rotationnel (ou tournant), tornades, des études menées aux États- À 15 h TU, la convection est à son donc favorable à l’organisation de la Unis ont mis en évidence des critères maximum d’intensité selon Arome, convection sous la forme de super- favorisant leur formation (Thompson et lorsqu’elle aborde le département de cellules. En prenant un déplacement al., 2003, 2004) : l’Oise (figure 6). La convergence y est neutre (c’est-à-dire suivant le flux de – forte instabilité, énergie convective ; encore plus forte avec des vents virant moyenne troposphère, alors que la ma- – fort cisaillement vertical de vent sur même au secteur est à sud-est à l’avant jorité des supercellules se déplacent 0-6 kilomètres, formation de supercel- immédiat. Cette rotation est liée au vers la droite de ce flux), les valeurs lules ; creusement d’une dépression de mé- d’hélicité peuvent déjà être qualifiées – forte hélicité sur 0-1 km, tourbillon so-échelle. Une telle dépression va avoir d’exceptionnelles avec plus de 700 m²/ vertical le plus proche du sol ; deux principales conséquences. D’une s² sur l’épaisseur 0-3 kilomètres (il faut – point de condensation bas, limitation part, la convergence est focalisée, ve- multiplier par deux la valeur affichée du courant de densité afin de favoriser nant alimenter la convection qui peut sur cet hodographe). Pour rappel, se- un équilibre relatif dans la zone du se renforcer considérablement. D’autre lon Rasmussen et Blanchard (1998), les point triple où peut se former la tornade part, par la déviation du flux qu’elle im- supercellules nécessitent une hélicité entre ascendance, courant de densité pose dans les très basses couches, une supérieure à 100 m²/s². Les valeurs sur de flanc avant et courant de densité de dépression de méso-échelle renforce le le premier kilomètre sont également flanc arrière ; cisaillement vertical de vent et l’hélicité considérables par la rotation rapide et – CIN (Inhibition convective) limitée, (Malardel, 2009), en particulier sur son la forte accélération dès les premiers réduction des fausses alarmes en pro- flanc nord. Le profil vertical réalisé au niveaux. De très forts cisaillement et posant une convection rattachée à la nord-est immédiat de la méso-dépres- hélicité sur le premier kilomètre sont surface, sans inversion ni air sec signi- sion montre un environnement qui per- favorables à la formation de tornades ficatifs. met le déclenchement de la convection (Rasmussen, 2003 ; Thompson et al., profonde, avec des sommets nuageux 2003). De manière plus théorique, Un diagnostic a été mis au point par pouvant atteindre la tropopause dans l’hélicité mesurant la capacité de l’envi- Thompson et al. (2003) puis affiné par une atmosphère très humide à tous les ronnement à basculer le tourbillon en- Thompson et al. (2004) : le Significant niveaux. Mais surtout, la rotation et vironnemental qui est à axe horizontal tornado parameter (STP). Il s’agit d’un
La Météorologie - n° 120 - février 2023 81 indice sans unité où chacun des termes sévère. On voit d’ailleurs comment la plus fortes valeurs de STP modélisées évoqués précédemment apparaît nor- convection, en s’organisant, peut rendre atteignent même 3. Elles résument le mé. Le risque de forte tornade (supé- son environnement plus favorable à son potentiel fortement tornadique de la rieure ou égale à EF2 sur l’échelle de entretien et à son renforcement. Les situation. Fujita améliorée ; WSEC, 2004) est renforcé lorsque le STP dépasse 1 CAPE SRH0 −1 km CIS6−km 2000 − LCL 200 + CIN (couleur orange foncé sur la figure 7) STP = −−−−−−−−− × −−−−−−−−−−− × −−−−−−−−− × −−−−−−−−−−−− × −−−−−−−−−− d’après Thompson et al. (2012). Durant 1500 J/kg 150 m2/s2 20 m/s 1000 m 150 J/kg l’après-midi du 23 octobre, de forts SRH0 −1 km : hélicité relative à l'orage sur le premier kilomètre noyaux de STP circulent sur le nord- ouest de la France, dans les zones CIS6−km : cisaillement vertical de vent sur les six premiers kilomètres d’alimentation de la convection la plus LCL : point de condensation Figure 7. Significant tornado parameter (STP) supérieur à 0,6 (couleurs) et réflectivités simulées (couleurs, échelle en figure 8, en dBZ), le 23 octobre 2022 de 12 h à 17 h TU, base Arome 9 h TU. Source : Météo-France. Figure 8. Mosaïque radar de précipitations le 23 octobre 2022 de 12 h à 17 h TU. Source : Météo-France.
82 La Météorologie - n° 120 - février 2023 Données d’observation Les orages se développent peu avant 12 h TU sur le nord-est des Pays de la Loire (figure 8). Très vite, l’intensité de- vient forte et la convection s’organise. En particulier, deux supercellules appa- raissent. L’une, déjà présente à 12 h TU à l’ouest de Laval (Mayenne) se ren- force du Calvados à la Seine-Maritime qu’elle est sur le point d’atteindre à 14 h TU et donne naissance à une tor- nade (dite de Beuzeville) d’intensité maximale EF2 et parcourant plus de 47 kilomètres selon Keraunos1. L’autre supercellule est de loin la plus intense. Elle se forme peu avant 13 h TU près du Mans (Sarthe) puis parcourt plus de 370 kilomètres en un peu plus de quatre heures (soit une vitesse de déplacement moyenne de plus de 90 km/h) avant d’atteindre la Belgique, après avoir tra- versé l’Orne, l’Eure, la Seine-Maritime, l’Oise, la Somme, le Pas-de-Calais et le Nord. C’est donc cette supercellule Figure 9. Mosaïque radar de précipitations et données d’observations des stations au sol pointées le qui est à l’origine de l’exceptionnelle 23 octobre 2022 à 16 h TU. Source : Météo-France. tornade dite « de Bihucourt », d’inten- sité maximale EF3 et parcourant la distance record de 206 kilomètres du nord-est de l’Eure à la Belgique. Sur la dernière image de 17 h TU (figure 8), la supercellule semble diminuer d’intensi- té au moment de quitter la France. Vers 16 h TU, lorsque la supercellule va quitter la Somme pour aborder le Pas- de-Calais, elle est toujours très intense (figure 9) : la tornade atteindra son intensité maximale à Bihucourt vingt minutes après. À l’aide des données d’observation et à très fine échelle, la dé- pression de méso-échelle suggérée par le modèle Arome se vérifie. À l’avant, le vent est dévié au secteur sud-est voire est-sud-est, la pression baisse (999,7 hPa sont relevés à Méaulte (Somme) avec une baisse de près de 4 hPa en trois heures), la masse d’air est très douce et suffisamment humide (températures entre 18 et 20 °C, points de rosée entre 14 et 15 °C). À l’arrière, le vent tourne au sud-sud-ouest à grande échelle et même presque à l’ouest sous l’action du cou- rant de densité de la supercellule dans les environs d’Amiens, avec une hausse Figure 10. Vitesses radiales (couleurs, en m/s) mesurées par le radar d’Abbeville (croix au centre) à de la pression (1 002,0 hPa sont relevés l’élévation 0,4°. Source : Météo-France. à Amiens-Glisy) et une brusque baisse de la température (14 °C à la même sta- tion). À noter que la ville d’Amiens est dont plusieurs ne sont pas évidents lors radar reçu donne la vitesse de déplace- concernée par de violentes rafales (qui de cette situation : cellule plus vaste ment des précipitations dans l’axe radial ne traversent pas la station météorolo- et plus intense, forme possible en cro- (axe du radar) et ainsi le vent. Une su- gique) et que la région est touchée lo- chet (non observable ici), trajectoire à percellule est caractérisée avant tout calement par des chutes de grosse grêle droite ou à gauche du flux moyen (très par un mésocyclone, un minimum local (plus de 5 cm de diamètre). légère déviation ici en raison d’un flux de pression autour duquel vont tourner et donc d’un déplacement très rapides). L’hypothèse de la présence de supercel- Toutefois, les radars actuels sont égale- 1. https://www.keraunos.org/actualitesfaits- lules ne repose pour l’instant que sur ment équipés de la technologie Doppler. marquants/2022/tornade-beuzeville-23-octobre- des critères issus des réflectivités radar La variation de fréquence du signal 2022-eure-normandie-outbreak
La Météorologie - n° 120 - février 2023 83 vent et précipitations, le plus souvent vers la droite des autres systèmes ora- produisent un fort mouvement vertical dans le sens cyclonique. Dans un repère geux, confirmant les caractéristiques ascendant, associé à une puissante rota- relatif au radar, et si l’on ne prend pas supercellulaires. tion. Dès lors, en raison de leurs méca- en considération le déplacement de la nismes bien distincts, ces deux types de supercellule, cela signifie qu’une par- Cette première partie met en évidence phénomènes produisent des dommages tie des précipitations se rapproche du des conditions météorologiques parti- au sol qui présentent des caractéris- radar et qu’une autre s’en éloigne. Cela culièrement favorables à la formation tiques différentes : effets d’aspiration, de se traduit par un dipôle de vitesses ra- de supercellules et de tornades. Les convergence et de projection pour les diales (positives/négatives) centré sur le observations confirment ce scénario tornades ; à l’inverse, traces d’étalement mésocyclone et perpendiculaire à l’axe jusqu’à l’échelle locale. Néanmoins, et de divergence pour les rafales descen- radial. Sur la figure 10, les vitesses ra- aucun moyen d’observation ne permet dantes. C’est en analysant ces indices diales mesurées par le radar Doppler d’attester la présence de tornades, que laissés au sol que l’on peut déterminer d’Abbeville mettent en évidence ce seules des études de terrain rigoureuses a posteriori la nature des phénomènes dipôle. En suivant l’axe radial issu du et témoignages photographiques et vi- venteux en présence, la sévérité des radar d’Abbeville vers l’est, au nord déo peuvent valider. vents et des dommages n’étant pas un immédiat, la couleur rouge indique un critère distinctif en lui-même. vent se rapprochant du radar. Au sud de cet axe, la couleur bleue (plus étendue Afin d’identifier et d’analyser ces in- en lien avec un puissant courant de den- sité) correspond à un vent s’éloignant Une tornade dices, il est nécessaire de réaliser une enquête de terrain, c’est-à-dire de réali- du radar. La combinaison révèle ainsi aux caractéristiques ser un relevé précis des dommages sur une rotation cyclonique associée à une supercellule. inédites les zones impactées, en vue d’identifier les indices probants qui permettront de conclure à une tornade ou à une rafale Les critères d’identification des su- L’étude de terrain descendante. Keraunos, l’Observatoire percellules via les images de vitesses français des tornades et des orages vio- radiales peuvent servir de base à un Les phénomènes venteux produits par lents, organise et réalise toute l’année codage d’algorithme automatique de les orages peuvent être de plusieurs ce type d’enquête sur l’ensemble du détection. Par leur grande exposition à natures, qui se répartissent en deux territoire, dans le cadre de ses activités ce phénomène, les Américains ont été grandes familles : les vents dits « li- dédiées aux orages. Ainsi, après chaque les premiers à coder un tel algorithme néaires » d’une part et les vents rota- signalement de dégâts consécutifs à un (Zrnić et al., 1985). Ils ont été rejoints tifs d’autre part. Les premiers, de loin orage, une enquête est déclenchée, avec par les Allemands (Hengstebeck et al., les plus fréquents, se déclenchent dans des moyens qui varient selon l’étendue 2018). En reprenant les caractéristiques les courants descendants des cellules et la sévérité des dommages : déplace- de l’algorithme allemand et en l’appli- orageuses et se propagent au sol sous ment sur les zones sinistrées, pointage quant à cette situation, la trajectoire la forme de rafales parfois intenses. des dégâts sur une carte, couverture de la supercellule se retrouve via les ni- Les seconds sont représentés par les photographique des dommages, inter- veaux de sévérité les plus forts (figure tornades et les trombes marines, et rogation des témoins et analyse de leurs 11a). La densité de foudroiement est éga- consistent en des tourbillons de vent éventuelles photographies ou vidéos, lement un très bon indicateur du cycle qui relient la base d’un cumulonimbus appui aérien par drone ou survol par de vie de toute organisation orageuse. (voire un cumulus congestus pour les avion… Les méthodes d’enquête sont Ici, la supercellule qui donne naissance trombes) à la surface du sol ou à la mer, multiples et les cas les plus sévères sont à la tornade de Bihucourt est de loin la respectivement. À l’inverse des rafales généralement associés aux déploie- plus électrique (figure 11b). Sa trajec- descendantes qui viennent s’étaler au ments des moyens les plus importants. toire semble s’incurver progressivement sol, les tornades et trombes marines Ces enquêtes sont réalisées directement (a) (b) Figure 11. (a) Détection des mésocyclones de sévérité forte (4 ou 5) entre 13 et 19 h TU et (b) densité des éclairs détectés entre 11 h 30 et 17 h 30 TU en arc/km² heure. Sources : Météo-France et Météorage.
84 La Météorologie - n° 120 - février 2023 par l’équipe de Keraunos, qui en effec- Keraunos et publiée en 2016 (Mahieu Sur son parcours, la tornade traverse tue depuis près de vingt-cinq ans, ou et Wesolek, 2016). Elle permet de qua- sept autoroutes (A16, A29, A1, A26, par des correspondants locaux, qui lifier de manière précise les dommages A21, A23, E42) et onze voies ferrées transmettent le détail des dégâts qu’ils en France notamment et sert donc de (dont deux LGV). Seul un accident ma- ont observés. référence pour toutes les enquêtes de jeur (mais sans blessés sérieux) est ob- terrain (tableau 1). Les classements servé sur l’autoroute A1 à Saint-Léger, En somme, les enquêtes de terrain ont obtenus sur l’échelle EF par cette mé- au moment du passage de la tornade. trois vocations principales. Elles per- thode sont à la fois solides et cohérents mettent d’une part, comme on vient avec les niveaux d’intensité retenus Autre originalité, on observe à l’appui de le voir, de déterminer la nature des pour les cas du continent nord-améri- de nombreuses vidéos du phénomène dégâts et leur organisation, et donc de cain, ce qui leur donne une portée cli- que cette tornade a été progressivement savoir si l’on a affaire à une tornade ou matologique intéressante. dissimulée par les courants descendants à une rafale descendante, d’autre part arrière (RFD), de sorte qu’elle adopte, de définir, le cas échéant, le parcours Chaque année, ce sont ainsi plusieurs au fil de la trajectoire, les caractéris- de la tornade, son point de départ et centaines d’événements qui sont ex- tiques d’une rain-wrapped tornado (litté- son point de dissipation. Ces informa- pertisés et répertoriés par Keraunos. ralement « tornade noyée par la pluie »), tions sont précieuses dans le cadre de L’enquête de terrain qui a suivi l’épisode ce qui rend le phénomène quasi invi- la climatologie de ces phénomènes. orageux du 23 octobre 2022 a pris des sible et donc extrêmement dangereux Enfin, elles permettent aussi de qua- dimensions inédites, compte tenu de la pour la population (figure 13). À noter lifier précisément l’intensité de la tor- superficie couverte par les dommages2. qu’une vidéo regroupant de très nom- nade ou des rafales convectives, par le D’une durée de deux semaines pour la breux témoignages vidéo et photogra- recueil aussi exhaustif que possible des seule tornade principale, elle a mobili- phiques de cette tornade est disponible dommages et de leurs caractéristiques. sé sur place l’équipe de Keraunos, ainsi sur la chaîne YouTube de Christophe que des correspondants locaux, avec Asselin3 : elle illustre la brutalité et la Pour mener à bien ces expertises, une analyse conjointe au sol et via des sévérité de ce phénomène tout en don- Keraunos utilise l’échelle de Fujita images aériennes sur certaines zones nant des clefs de l’analyse des dégâts et améliorée (échelle EF), dans une ver- fortement endommagées ou difficiles de l’organisation de la tornade. sion augmentée et adaptée au contexte d’accès. européen. L’échelle EF, développée aux États-Unis et mise en œuvre depuis Du premier contact 2007 (WSEC, 2004), prend la suite Trajectoire et évolution jusqu’à la Somme de l’échelle de Fujita proprement dite de la tornade (Fujita, 1971). Le principe consiste à Après un premier contact au sol certain répartir les tornades sur une échelle de L’enquête réalisée de la Normandie dans la vallée de la Seine à 14 h 31 TU 0 à 5 en fonction des dégâts observés aux Hauts-de-France a permis d’iden- (Heudebouville, Eure) où le tourbillon (tableau 1). Même si certains phéno- tifier un cas de tornade d’ampleur ex- est filmé, la tornade se dissipe une pre- mènes spectaculaires peuvent donner ceptionnelle. Ainsi, la tornade dite de mière fois après plus de 12 kilomètres un premier ordre d’idée de l’intensité Bihucourt (commune la plus dévastée) de trajectoire. Elle retouche terre à d’une tornade (Paul et Dessens, 2013), parcourt une distance totale de 206 ki- 14 h 48 TU à Puchay (Eure) tout en c’est surtout la sévérité des dégâts rap- lomètres entre la France (Eure, Seine- prenant la direction de Ferrières-en- portée à la solidité des bâtiments ou de Maritime, Oise, Somme, Pas-de-Calais, Bray (Seine-Maritime), de Songeons et la végétation endommagés qui fonde Nord) et le Hainaut belge (figure 12). de Gaudechart (Oise), puis de Conty l’analyse. À chaque niveau de l’échelle Au total, 104 communes sont traver- (Somme), où le phénomène est obser- correspond une fourchette de vitesses sées par le phénomène (102 en France vé à 15 h 35 TU. Sur cette portion, la de vent qui reste estimative : la vitesse et 2 en Belgique). La largeur moyenne tornade atteint régulièrement le niveau réelle des rafales au sein d’une tornade du tourbillon (400 mètres) dissimule de d’intensité EF2, avec des toitures arra- est en effet très rarement mesurée et fortes disparités : de quelques dizaines chées, des véhicules déplacés, de fortes encore plus rarement de manière pré- de mètres à près d’un kilomètre en rai- projections à distance. On observe éga- cise tant elle varie rapidement d’un son de fortes aspirations périphériques, lement des inflexions répétées dans la point à un autre. Cette méthode étant notamment sur le flanc sud-est du cou- fortement dépendante des modes de loir de dégâts. Pour se rendre compte 2. Le rapport d’enquête détaillé peut être consul- de ces dimensions hors norme, la su- té sur : https://www.keraunos.org/les-tornades- construction lorsque les dommages du-23-octobre-2022-dans-le-nord-de-la-france- concernent des bâtiments, une adapta- perficie couverte par le couloir de la mahieu-wesolek-keraunos.pdf tion de l’échelle EF au contexte euro- tornade (82,4 km²) équivaut quasiment 3. https://w w w.youtube.com/watch?v=y53 péen a été étudiée à partir de 2009 par à la surface de Paris intra-muros ! QYvbwldk Tableau 1. Échelle de Fujita améliorée. Niveau Vitesse maximale Exemples de dommages du vent estimée (km/h) EF0 105 à 135 Petites branches cassées, couvertures de toit faiblement endommagées, gouttières cassées… EF1 135 à 175 Couvertures de toit en grande partie soufflées, portes envolées, arbres cassés… EF2 175 à 220 Toits entièrement détruits, gros arbres brisés, projections à grande distance… EF3 220 à 270 Étage supérieur des maisons solides en grande partie détruit, arbres dépouillés et en partie écorcés… EF4 270 à 320 Maisons solides en grande partie détruites, rez-de-chaussée inclus, arbres projetés à distance… EF5 > 320 Tous les arbres et structures proéminentes sont détruits et projetés à distance, les maisons solides sont rasées…
La Météorologie - n° 120 - février 2023 85 Figure 12. Trajectoire générale des tornades de Muids (Eure) et de Bihucourt (Pas-de-Calais) du 23 octobre 2022. Source : Keraunos. trajectoire (vers l’est ou vers le nord) tornade d’intensité EF3. Par miracle, au- Après une nouvelle phase d’affaiblisse- qui semblent correspondre à autant de cun blessé sérieux n’est à déplorer. Au- ment (EF1), la tornade atteint le village phases d’intensification ou d’affaiblisse- delà de Bihucourt, le phénomène reste d’Hendecourt-lès-Cagnicourt, où elle ment. Cette particularité sera observée encore de forte intensité sur un parcours acquiert temporairement le niveau d’in- sur l’ensemble du parcours. de plusieurs kilomètres, à en juger par tensité EF2 (ce sera la dernière fois). l’état de la végétation dans les champs, On retrouve de nouveau un paysage Du sud d’Amiens (15 h 49 TU) aux li- les débris d’objets divers accumulés de désolation comparable aux villages mites du Pas-de-Calais (16 h 17 TU), le dans les talus et par les tôles de plusieurs sinistrés de l’Oise et de la Somme. Il phénomène perd en intensité (EF0 ou hangars retrouvées en boule à plus de 3 est alors 16 h 31 TU. EF1), mais les dégâts convergents de- kilomètres de leur lieu d’origine. meurent présents sur une bande de ter- rain large de 200 mètres en moyenne (Saint-Fuscien, Querrieu, Baizieux, Beaumont-Hamel, Irles). De fait, au- cune interruption de dégâts torna- diques n’a pu être identifiée tout au long de cette trajectoire déjà remarquable. Un paroxysme sur le Pas-de-Calais À la frontière avec le Pas-de-Calais, après un parcours de 126 kilomètres, la tornade gagne fortement en intensité. Dès son arrivée au sud de Bihucourt, elle dévaste un hangar agricole, puis traverse surtout l’est du village (16 h 19 TU) en laissant derrière elle un paysage de désolation : maisons éventrées, murs porteurs arrachés, véhicules retournés, arbres dépouillés, fortes projections Figure 13. Vue de la supercellule par son flanc est, au moment où elle approche du département du à distance (figure 14). Le phénomène Nord. La tornade est invisible, car noyée au milieu des pluies. Source : Pierre Mahieu et Emmanuel présente ici les caractéristiques d’une Wesolek.
86 La Météorologie - n° 120 - février 2023 D’Hendecourt-lès-Cagnicourt à la fron- tière belge, la tornade traverse l’an- cien bassin minier, puis l’Amandinois (Nord), où elle rencontre des centaines d’habitations. Là encore, aucune inter- ruption de dégâts tornadiques n’a pu être identifiée. Malgré la forte urbanisa- tion des lieux et les risques pris par cer- tains témoins pour filmer l’événement, aucun blessé sérieux n’est à déplorer. À plusieurs reprises, le tourbillon se ren- force temporairement pour atteindre le niveau d’intensité EF1+ : à Arleux (16 h 41 TU), Masny (16 h 49 TU), Warlaing (16 h 58 TU) et Thun-Saint- Amand (17 h 08 TU). La largeur du phénomène est désormais constante : entre 300 et 500 mètres, toujours avec de fortes aspirations sur le flanc sud-est du couloir de dommages. Figure 14. Bihucourt : arbres dépouillés, véhicule emporté et retourné par le tourbillon. Sources : Pierre Mahieu et Emmanuel Wesolek. Dissipation en Belgique Lors de son entrée en Belgique à traduit par de fortes aspirations périphé- On note également, de façon plus ponc- 17 h 14 TU, la tornade franchit son riques en bordure sud-est dans le cas de tuelle, une accentuation des courants 197e kilomètre. Dans les territoires tornades à rotation cyclonique), on note descendants avant (FFD), parfois orga- communaux de Péruwelz et de Leuze- la présence localisée de phénomènes nisés en macrorafale (notamment dans en-Hainaut, les dégâts conservent une périphériques, qui ont pu prendre la l’agglomération d’Amiens et au nord- composante tornadique, mais avec un forme de vortex secondaires ou de twis- ouest de Querrieu). Spectaculaires, ces évasement de plus en plus significatif ting microbursts (rafales descendantes rafales descendantes, qui n’ont aucune qui atteint près d’un kilomètre entre directement causées et pilotées par le composante tornadique, ont atteint une les sections de Braffe et de Willaupuis. tourbillon). vitesse maximale estimée à 120 km/h, Dans cette dernière localité, les dom- voire davantage très localement. mages relèvent d’une intensité EF1+, C’est le cas dans l’Oise, où l’on observe avec de nombreux bâtiments atteints. un second axe de dégâts qui se détache de l’axe principal au Hamel et qui finit Un record de longévité Le tourbillon aborde alors l’entrée par le rejoindre au Mesnil-Conteville après un parcours de 6 kilomètres. Avec un sillon de dégâts long de 206 ki- de l’agglomération de Vieux-Leuze. lomètres, depuis son premier contact à Il est 17 h 20 TU. Après 206 kilo- Dans le Pas-de-Calais et le Nord, le même fait est observé dans le secteur Puchay dans l’Eure jusqu’à sa dissipa- mètres de trajectoire et une durée de tion à Leuze-en-Hainaut en Belgique, vie de 2 heures 32 minutes, le système de Bullecourt, d’Hendecourt-lès-Ca- gnicourt et de Warlaing, quoique dans cette tornade établit le nouveau record rotatif cesse de produire des dégâts national de distance parcourue par une convergents délimités au sein d’un cou- des proportions moins importantes (quelques centaines de mètres). Il tornade. Parmi les 875 cas de tornades loir bien identifié. françaises répertoriés et documentés convient d’être prudent sur l’origine de ces dommages, en l’absence de témoins à la date du 31 décembre 2022 dans L’élargissement de la zone de dom- la base de données Keraunos, c’est la mages, qui se poursuit au cœur de visuels et sans éléments probants dans l’analyse des dégâts au sol. En tout état tornade de Saint-Claude, dans le Jura, Vieux-Leuze, puis à l’est de Leuze- qui détenait jusqu’alors le record en la en-Hainaut, à la Chapelle-à-Oie, à la de cause, les vidéos de la tornade – notamment à Bihucourt – accréditent matière, avec une trajectoire de 81 ki- Chapelle-à-Wattines et même à Blicquy, lomètres le 18 août 1890 – trajectoire à Grandmetz et dans de nombreux a minima l’hypothèse de petits vortex périphériques qui transitent autour de certes a minima compte tenu de relevés territoires hennuyers encore, ne per- de dégâts moins exhaustifs à l’époque, met plus de considérer qu’ils sont, de l’axe principal. mais qui paraît désormais bien mo- manière certaine, le fait d’un système deste, tant cet ancien record a été pul- tourbillonnaire structuré, même si le vérisé le 23 octobre 2022. Il s’agirait mésocyclone semble perdurer encore Courants descendants également d’un record, à l’échelle de un certain temps. avant (FFD) l’Europe, de distance parcourue avérée. et arrière (RFD) Cette longévité exceptionnelle est très Phénomènes périphériques L’enquête de terrain a également mis vraisemblablement liée au contexte directement causés en évidence de nombreux dommages météorologique particulièrement par la tornade nettement distincts de la zone affectée propice mêlant caractéristiques es- par la tornade. Ils sont, le plus souvent, tivales (instabilité) et hivernales (ci- Outre les dégâts convergents habituels le fait de courants descendants arrière saillement) avec le maintien de ces observés tout au long de la trajectoire, (RFD), observés en moyenne à 2 kilo- conditions pendant plusieurs heures sur avec une asymétrie propre aux phéno- mètres de l’axe de dégâts convergents de nombreuses régions : instabilité si- mènes à déplacement rapide (ce qui se (parfois moins). gnificative, cisaillement vertical de vent
La Météorologie - n° 120 - février 2023 87 et hélicité atteignant des valeurs remar- France à ce jour. Ainsi, deux des quatre population, ce miracle tient sans doute quables dès le premier kilomètre, masse tornades observées le 23 octobre 2022 aussi aux réflexes de survie dont ont d’air suffisamment humide… D’ailleurs, se positionnent dans le top 5 national témoigné les diverses victimes directes parmi les trois autres tornades iden- des tornades les plus durables. du phénomène. Ainsi, même dans les tifiées durant cet épisode, celle de zones peuplées, les gens se sont sou- Beuzeville, dans l’Eure, a parcouru elle Malgré ces chiffres impressionnants, vent éloignés spontanément des fe- aussi une distance remarquable de 47 le bilan humain est très léger. Outre le nêtres et couchés au sol, ce qui a sans kilomètres, soit la cinquième trajectoire fait que cette tornade a en partie par- doute évité de nombreux blessés voire de tornade la plus longue recensée en couru des régions à faible densité de décès. Bibliographie Caspar R., Labbé L., Jakob E., 2009. Les tornades en France : généralités et analyse de l’événement du 3 août 2008 en val de Sambre. La Météorologie, 67, 31-42. doi: 10.4267/2042/30037 Fujita T.T., 1971. Proposed characterization of tornadoes and hurricanes by area and intensity. Satellite and Mesometeorology Research Project Report 91, University of Chicago, 42 p. Hengstebeck T., Wapler K., Heizenreder D., Joe P., 2018. Radar network–based detection of mesocyclones at the German Weather Service. J. Atmos. Ocean. Technol., 35, 299-321. doi: 10.1175/JTECH-D-16-0230.1 Kreitz M., Sorel M., 2022. Les chutes de grêle en France entre mai et juin 2022. La Météorologie, 118, 86-92. doi: 10.37053/lameteorologie-2022-0070 Mahieu P., Wesolek E., 2016. Déterminer l’intensité des tornades en Europe avec l’échelle EF : définition des indicateurs de dommages dédiés au continent européen. Disponible à l’adresse : https://www.keraunos.org/tornado-rating-in-europe-with-the-enhanced-fujita-scale-fr.pdf Malardel S., 2009. Fondamentaux de Météorologie. 2e éd., Cépaduès éditions, 709 p. Markowski P., Richardson Y., 2010. Mesoscale Meteorology in Midlatitudes. Wiley-Blackwell, 407 p. Paul F., Dessens J., 2013. Effets spectaculaires des trombes en France - Bruit, soulèvement d'objets, projectiles. La Météorologie, 81, 42-51. doi: 10.4267/2042/51101 Rasmussen E.N., 2003: Refined supercell and tornado forecast parameters. Weather and Forecasting, 18, 530-535. doi: 10.1175/1520-0434(2003)18%3C530:rsatfp%3E2.0.co;2 Rasmussen E.N., Blanchard D.O., 1998. A baseline climatology of sounding-derived supercell and tornado forecast parameters. Weather and Forecasting, 13, 1148-1164. doi: 10.1175/1520-0434(1998)0132.0.CO;2 Thompson R.L., Edwards R., Hart J.A., Elmore K.L., Markowski P., 2003. Close proximity soundings within supercell environments obtained from the Rapid Update Cycle. Weather and Forecasting, 18,1243-1261. doi: 10.1175/1520-0434(2003)0182.0.CO;2 Thompson R.L., Edwards R., Mead C.M., 2004. An update to the supercell composite and significant tornado parameters. 22nd Conference on Severe Local Storms. Thompson R.L., Smith B.T., Grams J.S., Dean A.R., Broyles C., 2012. Convective modes for significant severe thunderstorms in the contiguous United States. Part II: Supercell and QLCS tornado environments. Weather and Forecasting, 27, 1136-1154. doi: 10.1175/WAF-D-11-00116.1 Wesolek E., Mahieu P., 2011. The F4 tornado of August 3, 2008, in Northern France: Case study of a tornadic storm in a low CAPE environment. Atmospheric Research, 100, 649-656. doi: 10.1016/j.atmosres.2010.09.003 WSEC, 2004. A recommendation for an enhanced Fujita scale (EFscale). Wind Science and Engineering Center, Texas Tech University, 95 p. Disponible sur http://www.spc. noaa.gov/faq/tornado/ef-ttu.pdf Zrnić D.S., Burgess D.W., Hennington L.D., 1985. Automatic detection of mesocyclonic shear with Doppler radar. J. Atmos. Ocean. Technol., 2, 425-438. doi: 10.1175/1520-0426(1985)002,0425:ADOMSW.2.0.CO;2
88 La Météorologie - n° 120 - février 2023 PRIX PERRIN DE BRICHAMBAUT APPEL À CANDIDATURES 2023 Un concours national pour les écoles, collèges et lycées Proposé chaque année par l'association Météo et Climat, le prix Perrin de Brichambaut a pour objectif de promouvoir et d'encourager l'action culturelle et scientifique des établissements scolaires dans les domaines des sciences de l'atmosphère et du climat. Il a été créé en 1997 afin d'honorer la mémoire de Christian Perrin de Brichambaut, ancien ingénieur à Météo-France et ancien président de Météo et Climat qui a beaucoup œuvré en faveur de la vulgarisation scientifique. RÈGLEMENT ET MODALITÉS Ce concours s'adresse aux écoles primaires, aux collèges et aux lycées qui réalisent au cours de l'année scolaire 2022-2023 un projet sur le thème de la météorologie, du climat et disciplines connexes explicitant un lien avec ces deux thématiques (développement durable, eau, environnement, énergie etc.). Les établissements scolaires étrangers sont autorisés à concourir dans la mesure où le projet soumis et ses annexes sont rédigés en langue française. JURY ET CRITÈRES D'APPRÉCIATION Les projets sont évalués par un jury composé de météorologistes et d'enseignants. La démarche scientifique, l'implication des élèves et la présentation des projets sont des critères majeurs d'appréciation. DOTATIONS 1er prix : 700 € - 2e prix : 500 € - 3e prix : 300 € COMMENT CONCOURIR AU PRIX 2023 ? ll suffit d'envoyer avant le 20 mai 2023 par e-mail à info@meteoetclimat.fr : Une lettre de candidature mentionnant les coordonnées postales de l'établissement, l'adresse e-mail et le numéro de téléphone de l'enseignant responsable du projet, le niveau de la classe participant au concours. Le titre du projet ainsi qu’un descriptif détaillé du projet (une page A4 maximum). Tous les supports permettant au jury d'apprécier le projet : dossier illustré, présentation ppt, vidéos, liens vers un site web… ATTRIBUTION DES PRIX La décision d'attribution des prix sera communiquée avant la fin de l’année scolaire et le 1er prix sera remis dans l'établissement lauréat en juin 2023. Concours organisé par l'association Météo et Climat. Avec le soutien de Météo-France d'infos : Tél. : 01 49 57 18 79 - info@meteoetclimat.fr - www.meteoetclimat.fr
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