Prévisions : tempêtes Austen, Boelo et ... ?

Déjà entrevu dans de précédents articles, l’automne s’affirme en cette fin octobre. Les gradients thermiques se font plus vigoureux.
Le moteur dynamique des mouvements dans l’atmosphère est purement thermique, en raison des différentiels existants entre l’équateur et les pôles. Les autres facteurs vont y dépendre, directement ou indirectement. À ceci s’ajoutent des paramètres immuables à notre échelle comme la rotation de la Terre sur elle-même (la fameuse force de Coriolis et l’alternance des jours et des nuits), et celle autour du Soleil (la saisonnalité), la distribution des océans et des continents et leur inertie distincte, les grandes chaînes de montagnes...

Étape 1 : Austen

Les pluies permettent de visualiser l’enroulement nuageux de plus en plus profond au fur et à mesure que la dépression Austen se creuse. Ses lignes enroulées pluvieuses suivent les lignes de vorticité positive autour de la dépression (cf plus bas).

• En France

À 15h, 47 km/h étaient relevés à Ouessant, en rafale, de secteur sud-sud-ouest et conforme à la prévision. Les 100 km/h sont franchis à 20h à la Pointe du Raz.
– Les premières fortes rafales atteignent la pointe de la Bretagne et les Mont d’Arrée en fin d’après-midi / début de soirée, autour de 70 à 90 km/h.

– Les vents fraîchissent rapidement vers le milieu de nuit et atteignent le Cotentin. Les rafales peuvent dépasser les 100 km/h près des côtes, 60 à 80 km/h dans l’intérieur, localement plus lors des passages des grains, qui sont accompagnés de fortes averses, ponctuellement orageuses.

– En fin de nuit, les vents soufflent entre 100 et 120 km/h près des côtes, jusqu’à 140 voire 150 km/h sur les caps et les littoraux exposés de la Bretagne et de la Normandie. Dans l’intérieur, grosso modo à l’ouest d’une ligne Nantes > Le Havre (ou Rouen), des rafales de 70 à 90 km/h sont attendues, possiblement 100 km/h et plus notamment dans l’intérieur de la Bretagne et du Cotentin. 80 à 100 km/h peut-être davantage sont à envisager sur l’ensemble de la côte atlantique.

– En cours de matinée de vendredi, les rafales les plus violentes gagnent l’ensemble des côtes normandes et du Pas-de-Calais, avec des valeurs de 110 à 140 km/h. L’intérieur d’une petite moitié nord peut être exposée à des rafales de 60 à 80 km/h, jusqu’à 100 km/h surtout des Pays de Loire à l’Île de France. Le vent perd en intensité sur la Bretagne.

– Les vents mollissent en fin d’après-midi. La Tramontane se lève, 60 à 90 km/h, plus sur les caps et les hauteurs.

– Sur l’ensemble de l’épisode, on se méfiera des grains, certains pourront générer, outre de fortes averses, de violentes rafales localisées. Les cumuls de pluies avoisineraient les 15 à 40 mm.

– Météo-France a placé plusieurs départements en vigilance orange [4].
Infoclimat propose un bulletin de prévision, élaboré par Kevin Filin [5].

– Quelques incertitudes mineures subsistent sur le creusement final et la trajectoire d’Austen. Les rafales peuvent ainsi être légèrement sur- ou sous-estimées.

• En Europe

– Le Met’Office, l’organisme météorologique britannique, a émis une alerte de niveau orange sur les Cornouailles en raison d’une probabilité élevée d’un évènement aux impacts significatifs.
La communication des vigilances/alertes est notablement différente de celle de Météo-France. En effet, le Met’Off utilise une matrice avec une entrée sur la probabilité de survenue d’un évènement et une entrée sur l’impact potentiel de l’évènement.
Un évènement peut avoir une probabilité faible de survenir et avoir un très fort impact lorsqu’il survient. C’est le cas typique d’une tornade par exemple. Le risque tornadique est généralement faible en survenue mais fortement destructeur lorsqu’il survient. Ainsi, lorsque ce risque est identifié lors d’une situation orageuse, cette matrice permet de mieux qualifier le risque.
Cette fois, il s’agit d’une tempête de petite échelle. Sa probabilité est élevée et son impact potentiel est important, le vent affecte une zone suffisamment large d’où ce choix dans la matrice. Plus d’infos : Sever weather advice.

– En Irlande, la météorologie nationale, Met Éireann, a également émis des alertes. En orange, pour de fortes pluies pouvant provoquer des inondations rapides alors que les sols sont saturés. En mer, pour des vents moyens pouvant atteindre la force 10 Beaufort (tempête).
En jaune, pour le vent dans les terres et, en mer, pour de violentes rafales sous les grains.

– En Belgique, l’IRM prévoit une alerte orange vents et jaune pluies :

– Au Pays-Bas, ce sera une vigilance jaune a priori, pour des vents en rafales entre 75 et 90 km/h.

Étape 2 : Boelo

Après une brève accalmie, une tempête synoptique « classique » par sa formation, baptisée Boelo, abordera les îles britanniques samedi et dimanche. La France serait indirectement concernée par les perturbations associées.

Par rapport à Austen, le système pluvieux est plus imposant. Il s’agit ici d’une tempête synoptique explosive classique, née aux parages de Terre-Neuve et transitant par le nord de l’Écosse. Sa pression au centre pourrait descendre sous les 945 hPa.
Sur l’animation, deux perturbations distinctes sont visibles sur la France. La première est le front chaud, la seconde le front froid.

En Manche, les vents atteindraient les 80 à 110 km/h, de 50 à 70 voire 80 km/h dans les terres du nord-ouest. Il existe encore des incertitudes sur l’intensité précise.

Ce sont surtout les pluies qui s’annoncent pour le moment copieuses.
Samedi, au nord d’une ligne grosso modo de Vannes à Besançon, les pluies seraient fréquentes et abondantes, d’autant plus en se rapprochant de la Belgique, de 15 à 50 mm. Plus au sud, les pluies seraient modérées à faibles. Le sud-est est épargné.

Dimanche, les pluies les plus fortes concerneraient l’est du pays, le sud-est restant à l’écart. Les versants ouest / nord-ouest du Morvan, des Vosges, du Jura, des Alpes du nord recevront les cumuls les plus hauts. La neige tomberait sur les cimes alpines.

Sur le nord de l’Irlande, l’Écosse, puis les côtes danoises et norvégiennes, les rafales pourraient franchir les 120 à 140 km/h. Les cumuls pluviométriques toucheraient les 50 à 80 mm.
Le Met’Off a émis une pré-alerte pour de fortes pluies et des vents violents.

Étape 3 : Ensuite ?

Une troisième dépression circulerait près des îles britanniques. Une perturbation exposerait le nord-ouest à des pluies faibles ou modérées. Il est possible que le vent fraîchisse une nouvelle fois, à confirmer. Toutefois, il serait moins virulent et n’atteindrait pas le stade de la tempête.

Après, un temps plus calme et plus doux en journée s’imposerait par l’ouest et le sud. Les nuits seraient plus froides et des brouillards pourraient s’inviter en fin de nuit et matinée.

Les étapes de vie d’une dépression atlantique

Les tempêtes ne naissent pas ex nihilo. Certaines conditions président à leur naissance, leur développement, leur agonie puis leur mort.

Au départ, une petite anomalie, une singularité dans l’écoulement au sein d’un gradient thermique plus resserré provoque une petite rotation des vents localisée. Cela peut-être au sein d’une masse d’air douce, généralement proche de la surface, ou au sein d’une masse d’air plus froid, souvent en haute altitude.
Cette distorsion advecte de l’air plus doux vers le nord, plus frais vers le sud (dans l’hémisphère nord). Pour tenter de rétablir l’équilibre thermique, l’air se met verticalement en mouvement : ascendances^? d’un côté, subsidences^? de l’autre.
Dans les zones d’ascendances, la vorticité s’amplifie par étirement, c’est l’inverse dans les zones de subsidences [6]. Lorsque la vorticité augmente, les ascendances augmentent aussi, lorsque la vorticité diminue, les subsidences augmentent. Les phénomènes interagissent positivement entre eux, en y associant les gradients de températures. La dépression se creuse et grandit.

Un autre processus est en jeu : ce sont les interactions avec une anomalie de haute altitude. Plus le phasage entre les deux, anomalie de surface et anomalie d’altitude, approchent de l’optimal, plus la dépression va se creuser.

Les deux se renforcement mutuellement. En surface, le creusement se poursuit. Puis, au fur et à mesure, l’anomalie d’altitude tend à rattraper celle de surface. Le phasage diminue puis s’inverse. Les deux entrent en opposition, la dépression se comble rapidement.
La vorticité négative à l’arrière, associée aux subsidences, achèvent le comblement. La dépression se dissipe, les advections s’affaiblissent.

• Une cyclogénèse explosive

Dans certaines situations, comme c’est le cas pour Austen puis Boelo, la cyclogénèse s’emballe : le creusement devient très profond, le gradient de pression est très resserré, les vents sont violents.

Schématiquement, le front polaire délimite les masses d’air venant des pôles, au nord, de celles venants des tropiques, au sud. Cette ligne virtuelle se matérialise concrètement par un gradient thermique élevé sur une courte distance et un vent fort en haute altitude, le Jet^? Stream.
On a donc de l’air chaud à vorticité anticyclonique (négative) au sud du Jet (air subtropical) et de l’air froid à vorticité cyclonique (positive) au nord (air subpolaire). Au sud, l’environnement en haute altitude est souvent convergent (les molécules d’air tendent à se rapprocher), divergent au nord (les molécules d’air s’éloignent les unes des autres).

Lorsqu’une dépression transite de l’air chaud, au sud d’un Jet anormalement puissant, vers l’air froid situé au nord de ce Jet, elle va rencontrer sur le flanc nord du Jet, des conditions éminemment favorables à son développement : la forte divergence d’altitude permet de fortes ascendances, elles-mêmes amplifiant la vorticité cyclonique qui était déjà plus forte dans l’air froid. D’où l’emballement et la génération d’une tempête de vaste étendue.

Une fois que la dépression s’éloigne dans l’air froid, ces conditions s’estompent et la dépression se comble, au moins partiellement.

En pratique, voici ce que cela donne pour Austin et Boelo, selon les simulations produites par le modèle européen IFS^?.
Austen, notée par un A, naissait au sud de Terre-Neuve hier matin, au sud du maximum de Jet (vert foncé). Son creusement est modéré. Puis elle traverse le Jet et se retrouve au nord de celui-ci, dans l’air froid. Sa trajectoire s’accélère mais c’est surtout son creusement qui devient explosif. Les isobares se multiplient en même temps que leur gradient se resserre. Enfin, elle s’éloigne du Jet, perd son influence et l’advection anticyclonique à l’arrière finit par la dissiper à proximité immédiate du Danemark.

Boelo, notée par un B, naît près des côtes canadiennes. Elle traverse le Jet et se retrouve sur son flanc gauche, dans l’air froid cyclonique. Son creusement devient encore plus explosif jusqu’à son maximum au voisinage de l’Écosse. Elle entame ensuite son comblement.

Pour Austen, outre les influences mutuelles des anomalies de surface et d’altitude, son passage du côté nord du Jet (air subpolaire) lui permet de profiter d’une forte divergence en altitude alors que l’environnement est convergent en surface (les vents convergent vers le centre dépressionnaire). Les vitesses verticales sont puissantes, augmentant la vorticité cyclonique (positive) qui se renforce donc, exacerbant le creusement de la dépression.