Midilibre.fr
Tous les blogs | Alerter le modérateur| Envoyer à un ami | Créer un Blog

05/08/2015

La gravité de l’épisode pluvieux du 7 octobre 2014 était-elle prévisible ? Peut-il se reproduire ?

Le site Internet de la mairie de Grabels a informé les grabellois de la mise en ligne du rapport d’expertise des services de l’Etat concernant les intempéries octobre 2014 sur Grabels (1)

Cette étude livre des informations sur l’importance de l’épisode météo de la nuit du 7 octobre à Grabels.

Décryptage et analyses complémentaires avec Gatéan Heymes, chef prévisionniste régional du Grand Sud Ouest à Météo-France (Aquitaine, Pyrénées, Poitou Charentes).…et grabellois. Gaétan Heymes a par ailleurs complété sa formation d’ingénieur prévisionniste à Météo France par une spécialisation en hydrologie, en particulier sur la prévision opérationnelle des débits lors des épisodes de précipitations extrêmes sur les Cévennes.


Question : le niveau exceptionnel des pluies sur Grabels a-t-il été prévu par Météo France ?

Gaétan Heymes : Dès l'après-midi du 6 octobre, Météo-France via la carte de vigilance diffusée à 16 heures, mentionnait un risque d'orages pluvieux sur l'Hérault et le Gard. En revanche, la gravité de l''événement qui a eu lieu dans la nuit sur Grabels n'avait pas été anticipée.

 

Q : Météo France ne peut donc pas prévoir d’importants épisodes cévénols  ?

GH : D'un point de vue météo, ce n'était pas un épisode cévenol comme il y a eu à la fin de cette même semaine (les 11 et 12 octobre). Lors d'un véritable épisode cévenol, le flux en altitude est beaucoup plus rapide et les masses nuageuses chargées d'eau se déversent sur les Cévennes, en particulier sur l'Aigoual où l'on observe souvent les lames d'eau les plus importantes. Ce genre d'épisodes est « anticipable » plusieurs jours à l'avance, et le scénario prévu colle souvent à la réalité sur le terrain.

Sur Grabels, ce n’était pas un épisode cévenol : il n'est pas tombé une goutte au Mont Aigoual, l'un des postes les plus arrosés en cas d'épisode cévenol !

 

Q : Alors, qu'est ce que c'était?

GH : Dans notre jargon, on appelle ça un "épisode méditerranéen". Autrement dit, un épisode de pluies et d'orages intenses associé à un fort vent marin et qui concerne les régions de plaines méditerranéennes.

 

Q : Pourquoi de telles pluies aussi intenses ?

GH : La localisation et la persistance des forts orages en plaine lors des épisodes méditerranéens dépendent (en ordre décroissant) de plusieurs facteurs :

1/ Le carburant c'est-à-dire l'énergie disponible dans les basses couches de l'atmosphère sous forme de vapeur d'eau. Plus le contenu est important, plus il y a d'eau "précipitable" et plus les éventuels orages seront pluvieux. Cette énergie prise par l'évaporation des eaux méditerranéennes de surface est exacerbée lorsque la température des eaux de surface est particulièrement élevée. Mais il n'y a pas de nette corrélation entre l'excédent de température de la mer et la fréquence des épisodes méditerranéens.

2/ Deuxième facteur, le gouvernail, c’est-à-dire le vent marin ou plus exactement le vent ou jet de basses couches, qui va canaliser cette énergie et la focaliser. Plus précisément, c'est le profil vertical de ce vent qui joue un rôle primordial : le vent de sud-est (sur le Languedoc) atteint souvent un maximum à basse altitude (entre 60 et 150 km/h selon les cas), à une altitude qui varie, entre 500 et 2000 mètres. De la force du maximum de vent à basse altitude (dans le jargon, le "jet de basses couches") dépend la nature de propagation des orages : soit "normale", soit stationnaire, soit rétrograde, c'est à dire que les orages se reforment à contre-sens du flux au lieu de le suivre. De la hauteur du jet dépend la localisation et l'extension de l'événement méditerranéen : plus cette hauteur est basse , plus les plaines seront menacées par les orages diluviens.

Et de l'orientation du jet dépend enfin la localisation des régions les plus touchées, avec en Languedoc-Roussillon

-          Est à Est-Nord-Est, c'est plutôt le Roussillon

-          Est-sud-est, c'est plutôt les Corbières et le haut Languedoc

-          Sud-est, c'est entre les monts de Lodève et l'Aigoual

-          Sud-Sud-est, plutôt les Cévennes gardoises et ardéchoises

La présence d'un jet de basses couches est indispensable à la formation d'orages stationnaires ou rétrogrades qui sont responsables des catastrophes en automne sur les régions méditerranéennes.

Le 6 octobre, ce jet n'était pas très prononcé : plutôt 50 km/h vers le Gard, à une hauteur basse, 750 mètres. Par ailleurs, ce jet ne s'enfonçait pas trop dans les terres, les advections d'air chaud et très humides s'étendaient pas plus loin que la plaine littorale et les garrigues (pas de convergence d'humidité sur les Cévennes). Faible vitesse et faible hauteur du jet de basse couche ont été des facteurs déterminants de la localisation et de la répétition des fortes pluies  du 7 octobre

 

Q :On a le carburant, le gouvernail. Il ne manque plus que le moteur pour faire fonctionner tout cela.

GH : Exactement. Le moteur, c’est le contexte météorologique d'altitude, qui pilote l'ensemble de la situation météo, et qui est nécessaire pour le déclenchement des orages.

Concrètement, le carburant n'est mobilisable que pour certaines configurations météo, lorsque les vents de basses couches ramènent cet air chaud est humide vers le continent. Cet air chaud et humide ne se dirige à l’intérieur des terres que dans le cadre de systèmes perturbés de plus grande échelle qui plongent de l'Atlantique vers l’Espagne. Ces systèmes perturbés, appelés talwegs, se caractérisent par une circulation cyclonique en altitude (une dépression d'altitude). Ce talweg s'accompagne d'un refroidissement des hautes couches de l'atmosphère, ce contraste vertical de température favorisant le développement des orages.

Le moteur, c'est donc un "talweg" situé vers l'ouest du pays qui redresse le flux au sud et permet de faire converger l'air chaud et humide, devenu instable vers l’intérieur des terres

Pas d'épisode méditerranéen sans moteur donc, même s'il y a tout le carburant nécessaire.

 

Q :  Revenons à la situation du 6 octobre…..

GH : Ce jour-là, on est dans une situation automnale classique. Un vaste système dépressionnaire se situe entre l'Islande et l'Irlande. Il pilote un flux de secteur sud-ouest en altitude sur la France, particulièrement doux sur la moitié sud. Sur le Golfe du Lion, un faible marin fait rentrer les nuages bas dans l'intérieur du Languedoc. La quantité d'énergie disponible en basses couches est exceptionnellement élevée pour un début octobre...Malgré un "moteur" à peine visible mais présent, la réserve de "carburant" crève le plafond et va permettre le déclenchement, dans un premier temps de fortes averses à caractère orageux (mais sans orages) sur le secteur de Prades-le-Lez. La suite, vous la connaissez: ces averses se renforcent, s'accompagnent de foudre, et surtout, elles ne bougent pas car le flux en altitude est très faible au-dessus du jet de basses couches : non seulement les orages ne s'étendent que très lentement dans le flux, mais en plus ils tendent à se reformer en amont de là où ils ont été formés, à cause de ce maximum de vent vers 750 m d'altitude.

La pluie torrentielle s'abat toute la soirée sur un domaine très restreint, entre Juvignac, Grabels, Saint Gély puis le Pic Saint Loup et vers Saint-Hippolyte du Fort.

  

Q : Pourquoi Meteo France ne peut pas prévoir l’ampleur de cet épisode ?

GH : Il est assez difficile de prévoir la localisation des orages lorsque, comme dans le cas du 6 octobre, c'est surtout le contexte en basses couches qui dicte la sévérité des orages. Or si le mécanisme qui conduit aux orages diluviens en Méditerranée est assez bien compris, le déclenchement de ces averses dépend de paramètres microphysiques très sensibles au sein du nuage. Le problème, c'est qu'une fois l'étincelle du moteur allumée, le système "explose" vu toute l'énergie qu'il a sous la main ! Les modèles de Météo-France les plus performants savent reconstituer ces orages diluviens, mais ils ne le font pas forcément au bon endroit ! On peut donc anticiper un risque d'orage diluvien (d'où la carte de vigilance en orange) mais il est encore impossible d'affirmer sans se tromper que l'orage le plus violent se déclenchera à Gignac plutôt qu'à Montpellier, à Sommières plutôt qu'à Nîmes.. L'incertitude sur la localisation de tels phénomènes est actuellement de l'ordre de 10 à 50 km, ce qui est à la fois peu et beaucoup..

L'anticipation à l'échelle d'une commune de tels orages plusieurs heures à l'avance relève donc de l'impossible, et la prévision opérationnelle de hauteurs d'eau et de débits sur des tronçons de l'ordre du km², encore plus illusoire.

 

 

Q : L’étude donne des chiffres de hauteurs d’eau sur Grabels. Comment ont-elles été calculées ?

GH : L’étude quantifie les hauteurs des lames d'eau à partir des données "PANTHERE" et "ANTILOPE" qui sont utilisées pour quantifier la pluie à l'échelle de bassins versants. Il est nécessaire d’expliquer un minimum ces outils et de nuancer les données figurant dans cette étude.

 ·         PANTHERE est une lame d'eau radar brute : on intègre la quantité de pluie directement à partir des échos radar qui retranscrivent la pluie en temps réel, avec un pas de temps de 5 minutes puisque le radar propose une nouvelle image toutes les 5 minutes.

·         ANTILOPE est une lame d'eau radar "améliorée" à partir de l'interpolation spatiale des données pluviométriques, avec un pas de temps de 1 heure, correspondant au pas de temps de transmission des pluviomètres.

Ces outils ont tous deux une résolution spatiale de 1 km²

Le problème, c'est qu'il n'y a qu'un nombre restreint de pluviomètres qui étaient situés dans ce déluge, à Prades le Lez, Valflaunès et au Triadou. Les pluviomètres les plus proches de Grabels sont à Montarnaud, Montpellier-INRA ou au bois de Montmaur, et tous sont passés au travers du plus gros de l'orage. Or, en comparant la lame d'eau brute et la lame d'eau ANTILOPE sur le poste de Prades le Lez, on constate que la lame d'eau brute sous-estime assez nettement l’intensité de l’orage sur Grabels.Comme il n'y a pas de pluviomètres sur Grabels, ANTILOPE corrige la lame d'eau brute uniquement sur le secteur de Prades-le-Lez. Il est possible que la lame d'eau réelle soit finalement sous-estimée de l'ordre de 40% par PANTHERE, ce qui est cohérent avec les réactions hydrologiques et les dégâts observés entre Grabels (très importants) et Prades le  Lez (nettement moins de dégâts)). Finalement, la lame d'eau réelle maximale sur Grabels pourrait être plutôt comprise entre 350 et 450 mm sur cet épisode. Ce qui changerait une grande partie des résultats de l'étude et amènerait à une fréquence de crue plutôt millénale que centennale pour cet événement et à l'utilisation des PHE mesurées lors de l'événement pour une révision du PPRi sur le bassin de la Soucarède aussi.

 

Feu rouge Rte MPL rue gariguettes.jpg

Feu rouge Rte MPL rue gariguettes-3.jpg

 Le carrefour route de Montpellier-rue des gariguettes le 7 octobre à 2h15  (photos P.Heymes)

 

Rue du Rio.jpg

 Le débordement du Rieumassel au croisement Plan des Oliviers Rue du Rio, à hauteur du transformateur électrique (Photo P.Heymes, le 7 octobre à 2h40)

 

Q :  Ce qui s’est passé sur le Rieumassel est donc exceptionnel ?

GH : Oui, très exceptionnel .. Mais il est difficile de quantifier précisément la durée de retour de la crue, c’est-à-dire l'espérance statistique pour qu'elle se reproduise une fois tous les ans. Une crue centennale a une chance sur 100 de se produire dans l'année

Cette fréquence de crue dépend :

-De la dynamique de l'orage, et notamment la morphologie du hyétogramme (histogramme temporel de l'intensité de pluie)

-Du contexte de saturation des sols, karsts et bassins de rétention, délicat pour cet événement car il y avait déjà eu quelques orages diluviens en septembre

-Des embâcles et débâcles qui font office de bouchon qui lorsqu'ils sautent, forment une vague qui ravagent certains lotissement et en épargnent d'autres.

Sur le Rieumassel, cette durée de retour de la crue est d’autant plus difficile à quantifier avec précision (crue centenale, millénale ?) qu'il n'y a pas de comparaison possible avec des événements de crue récents, de mémoire d'homme

  

Q : Et sur la Mosson ?

GH : Sur la Mosson, la crue observée est exceptionnelle mais pas historique. Une grande partie du bassin amont n'a été que marginalement concernée par l'averse du 6 octobre. L'inondation en amont de la confluence du Rieumassel est causée par le Rieumassel lui-même, ainsi que par le bouchon des gorges entre Grabels et Juvignac, qui ont forcé la Mosson à refluer en amont pour inonder la rue de la Grave, mais pas le Château. 

Moulin Grave-2.jpg

 Repères de crues sur le Moulin de la Grave à la confluence du Rieumassel et de la Mosson : le niveau des hautes eaux d'octobre 2014 est supérieur à celui de 1976 mais nettement inférieur à celui, historique, de la crue de 1933 (photo PH)

 

Q :L’épisode du 7 octobre à Grabels peut-il se reproduire ?

GH : Il faut distinguer 2 choses dans ce qui a touché Grabels dans la nuit du 7 octobre :

  • La hauteur des lames d’eau
  • Les dégats qu’elles ont provoqués.

Concernant la hauteur des lames d’eau, je rappelle qu’elles ne sont pas connues avec précision, puisqu’elles ont été déterminées par extrapolation, à partir des images radar et de pluviomètres qui n’étaient pas situés au cœur de l’orage. Mais il est évident que la combinaison carburant-gouvernail-moteur peut a nouveau conduire à des pluies diluviennes , à Grabels et ailleurs.

Quand et à quelle fréquence, impossible à dire : pour autant, il faut prendre en compte le scénario d'augmentation du nombre et de la violence des épisodes de pluies extrêmes en Méditerranée pour les décennies à venir avec la modification du climat. Même si la tendance à l'augmentation du nombre des épisodes diluviens depuis un demi siècle n'est pas statistiquement significative, l'augmentation de 2 à 3° des températures de surface à l'automne pour les 20 à 30 prochaines années devrait également favoriser les événements pluvieux les plus extrêmes..

Mais cela ne veut pas dire non plus que les événements comme à Grabels en octobre 2014 vont se répéter plus fréquemment. La variabilité naturelle du climat reste prédominante, c'est elle qui dicte ou non la présence du « moteur ». Mais si l'on garde à l'esprit l'histoire du moteur, du carburant et du gouvernail, l'idée est que la quantité de carburant disponible tendrait à augmenter. Tout ceci relève de la prévision climatique à moyen et long terme.

 

Q :Et qu’en est-il des prévisions opérationnelles, au jour le jour, pour prévenir les populations ?

GH : En ce qui concerne la prévisibilité d'ordre météo, elle est améliorée depuis l'an dernier avec la mise en place du modèle AROME, physiquement plus réaliste, qui déclenche de manière plus satisfaisante les orages méditerranéens avec une résolution améliorée (maille de calcul plus fine 1,3 au lieu de 2,5 km).

Ce même modèle pourra être utilisé avec la mise en place d'un système de prévision immédiate : on fait tourner le modèle toutes les heures à partir des données observées, et avec une disponibilité de quelques minutes au lieu de  4 à 5 heures actuellement, avec des données modélisées par pas de temps de 5 minutes au lieu de 1h actuellement et à partir de prévision d'ensemble (au lieu de faire tourner un seul modèle, on utilise plusieurs scénarios en faisant varier légèrement les conditions initiales et certaines paramétrisations physiques). Ce modèle devrait améliorer l'anticipation des épisodes méditerranéens, mais aussi fournir, pour les services de prévision des crues, une information probabiliste sur la prévision des débits. Reste à faire passer l’information de Météo France aux services de l’Etat et aux responsables de terrain. Mais ceci est une autre histoire

 

Q :Peux ton imaginer améliorer la prévision ou la prévention des dégâts causés par les pluies diluviennes comme à Grabels ?

GH : Il est évident que l’épisode du 6 octobre va conduire à une modification des côtes PHE (Plus Hautes Eaux) et une modification des zonages du PPRi (zones rouges, zones bleues)

Le zonage des PPRi adoptent une approche de la crue "statique" par rapport au cours d'eau. En gros, le zonage du danger s'appuie sur des études passées qui considèrent souvent l'onde de crue comme étant un phénomène linéaire. Par exemple, à 50 m du cours d'eau, on sera en zone de danger maximal et jusqu'à 200 mètres, en danger moyen. Or, dans le cas d'un phénomène exceptionnel, par définition on est dans quelque chose d'extrême qui n'obéit pas forcément aux résultats de la modélisation et surpasse tous les événements passés.

Il n'y a qu'à comparer les enveloppes du lit majeur (= zone d’étalement maximum d’un cours d’eau en cas de crue ) et de la zone inondée pour voir qu'il y a quelques différences non négligeables. Pa exemple, la zone au niveau de la route de Grabels et du lotissement des Grillons, pourtant éloigné du Rieumassel et de son lit majeur, a subi l’inondation à cause de la perte de charge du Rieumassel sur le pont de la route de Montpellier (perte de charge = sur la même section de cours d'eau, le débit maximum "transportable" par le cours d'eau est réduit, il se répand donc sur la route).

Les hauteurs de lame d’eau sont le premier facteur explicatif des crues : mais il y d’autres facteurs comme l'humidité des sols qui va influencer l'écoulement de subsurface, ou bien le développement de l’urbanisation et l’imperméabilisation croissante des zones urbanisées ou le dimensionnement des ouvrages d’art pour éviter ou réduire les pertes de charges.

Prévoir et prévenir les dégâts causés par les pluies diluviennes nécessite de privilégier une approche hydraulicienne "dynamique » des facteurs provoquant ces dégâts . Cette approche sans doute plus compliquée à mettre en œuvre, mais elle est plus cohérente. Elle nécessite de traiter les problèmes en retenant une démarche pluridisciplinaire, ce qui est loin d’être évident…. 

Pont Rieumassel.jpg

 Perte de charge au niveau du Pont sur le Rieumassel, route de Montpellier, en raison de la structure voûtée du pont : au delà du pont, vers l'aval, le lit du Rieumassel se rétrécit également fortement

 

Confluence Rieumassel.jpg

Perte de charge à la confluence du Rieumassel et de la Mousson (au niveau du  Moulin de la Grave) : route/pont traversée par 2 buses . L'eau ne pouvant pas s'écouler , elle s'accumule en amont de cette perte de charge

 

(1) Ce rapport est téléchargeable en cliquant sur le lien ci-dessous : http://www.herault.gouv.fr/content/download/15944/102326/file/RapportExpertiseCerema_GRABELS_2015_05_22.pdf

 

Prochains rendez vous début septembre avec une série d'article sur la nouvelle mairie place Jean Jaurès

 

 

 

Les commentaires sont fermés.