Etude sur les tornades

Réflexions sur les tornades dans le sud du département du Nord.



DANS CETTE ETUDE, NOUS NE REVIENDRONS PAS SUR LES PARAMETRES METEOROLOGIQUES NECESSAIRES A LA FORMATION DES TORNADES.


 INTRODUCTION


Le 3 août 2008, l’Avesnois est frappée par une des tornades les plus violentes de ces dernières années en France. Même si on présente généralement ces phénomènes comme extrêmement rares, en faisant quelques recherches, on comprend vite que le Nord Pas de Calais, et en particulier le sud du département du Nord sont régulièrement concernés par des phénomènes tourbillonnaires. Dès lors, il convient de s’interroger sur ces cas et de comprendre pourquoi cette partie du territoire est en proie à ces phénomènes.

A la lumière de différents cas, nous étudierons des paramètres locaux susceptibles d’avoir un effet sur la formation, l’évolution des phénomènes tourbillonnaires, tout en gardant à l’esprit que les variations d’influence évoluent en fonction de l’échelle géographique.

 


1- Les différentes tornades :

(Cambrésis – Avesnois – Val de Sambre)

14 janvier 1965, Honnechy, près de Le Cateau.

Description :

Tornade Type F3

25 juin 1967 : Tornade Type F4, localisée à Pommereuil.

Description :

« Une tornade frappe plusieurs villages dans le nord de la France sur une longueur de 30 kms, cas extraordinaire dans une région où, de mémoire d’homme, on ne se souvient pas d’un pareil accident de la nature. Le bilan est lourd : 7 morts, 25 blessés et 700 personnes sans-abri. D'un gigantesque coup de lame, la tornade vient de faucher la campagne sur 40 km de long et 500 m de large. A travers les deux départements du Nord et du Pas-de-Calais, le tracé a la précision d'une intervention chirurgicale. » (source : La Voix du Nord)

26 avril 2003 : Tornade Type F0 ou F1 – Gommegnies

Description :

Tornade F0 ; Etendue : environ 2 km

03 août 2008 : Hautmont- Type F4

Description :
150-200 m de large- Etendue : 6 km

 

En bleu, les tornades F1 et F3, en rouge, les tornades F4. En noir, des communes « repères ».

Entre les deux lignes grises, on constate que les trois tornades (F3 et F4) sont parfaitement alignées ce qui pousse à croire qu’il existerait peut être un certain « couloir ».

Pour préciser l’échelle de la carte, les communes touchées se situent dans une zone d’environ 40 à 50 kms de diamètre.  

Sur les 14 tornades F4 recensées en France jusqu’alors, 2 se situent dans la partie sud du département du nord : Pommereuil (1967) et donc Hautmont. Lorsqu’une tornade apparaît, la fréquence d’apparition d’une F4 est de 0.9 pour cent… On pourrait donc se demander si l’apparition de ces deux F4 résulte du hasard ou … est ce le secteur qui favorise le développement de tornades de ce type ?

Quels facteurs peuvent intervenir ?

 

Outre les facteurs météorologiques que nous n’exposerons pas ici, différents facteurs locaux sont à analyser pour la zone étudiée :

2-Les facteurs locaux



A- Le relief

Certains experts évoquent l’intervention du relief.

Ici, les tornades se sont produites sur des lieux allant entre 100 et 200m d’altitude. Le Nord Pas de Calais n’a pas de grosses différences d’altitude ce qui est favorable au développement de ces phénomènes. Les régions montagneuses sont moins propices à ces formations.

 

 

B- Les sols

D’autres, évoquent la consistance des sols :

« Selon les constatations de Nicolas Baluteau, membre du forum des chasseurs de tornades français, et selon son étude sur les tornades en France, la consistance du sol peut avoir des répercussions sur la fréquence des tornades. Les sols calcaires pourraient êtres un des facteurs. En effet, le calcaire a une capacité d’échauffement des sols, ce qui rend ces derniers propices à la formation de tourbillons. A noter que les zones concernées par les sols calcaires correspondent approximativement à celles que Jean Dessens (Jean Dessens et J-T Snow sont à l’origine de la première grande tentative de recensement des tornades à l’échelle nationale, leur étude climatologique est restée la référence de base en matière de tornades en France) a déterminées sur les cartes de fréquence des tornades. »

Source : http://pagesperso-orange.fr/Tornades-SainteAnne/repartition_geographique_des_tornades_dans_le_monde.html

Si un sol calcaire est un facteur, cela pourrait être une explication qui renforcerait le risque de tornades dans le secteur.

En effet, près d’Honnechy et de Pommereuil, nous sommes dans la région de Le Cateau, que l’on appelle le « pays de la Craie », qui repose sur des couches de calcaire du crétacé. De même, l’Avesnois est « la terminaison occidentale du massif Ardennais qui est une région essentiellement constituée de calcaire dur ».

C- Des domaines forestiers

La forêt de Mormal

Autre possibilité, le rôle de la forêt de Mormal. Cette forêt fait 9163 ha, c’est le plus grand massif forestier de la région Nord-Pas-de-Calais.

Sur la carte, on distingue ses contours dans la zone étudiée.

On sait qu’une forêt garde une certaine humidité et subit moins les différences de température qu’un terrain soumis au vent. La chaleur et l’humidité sont des ingrédients fondamentaux dans la constitution des phénomènes orageux et donc, dans la formation de tornades.

Un apport d’air humide et chaud au passage d’une cellule orageuse renforcera sa puissance, et renforcera les courants ascendants.


Aussi, on peut s’appuyer sur les réflexions de Dessens et Snow dans l’ouvrage Les trombes en France, à propos des phénomènes tourbillonnaires en région boisée :

« Les trombes en régions boisées sont un peu plus violentes que les autres trombes. De plus, la longueur moyenne de leur trajectoire est plus de deux fois supérieure à celle des autres trombes, et la plus grande largeur
est environ quatre fois supérieure »

Dans l’ouvrage, les deux auteurs évoquent l’influence de la rugosité d’un terrain sur les phénomènes tourbillonnaires.

On peut l’expliquer de la sorte :

La vitesse du vent en basse couche varie en fonction des caractéristiques du sol.

Une forêt a une rugosité prononcée : elle va ralentir la vitesse du vent, mais aussi provoquer des turbulences, des différences de vitesse, de direction, ce qui nous rappelle la définition associée au cisaillement du vent, ingrédient indispensable dans la formation de tourbillons.

·         Ces changements que le vent doit subir se produisent en différentes étapes, et de la manière suivante :
1) En rencontrant l’obstacle (forêt), le vent ralentit et sous la pression qui se fait à l’arrière, va s’élever au dessus de l’obstacle. On a donc un renforcement des ascendances à cet endroit.
2) A l’arrière de l’obstacle, le vent va s’écouler, mais de manière turbulent

La forêt de Bois-l’Evêque



Cette forêt se situe plus au sud, entre Landrecies et Pommereuil. Elle est de taille plus modeste : 730 ha.

Elle aussi, est très proche de la Sambre.

Elle fut très dégarnie à la suite du passage de la tornade du 24 juin 1967.

L’influence de ce bois sur les orages violents ne peut être négligée, et différents éléments pourraient engager les chasseurs d’orage dans ce secteur :

Outre cette tornade qui toucha les communes de Pommereuil, Le Cateau, Fontaine au Bois, St Souplet, St Benin, Bazuel, Busigny, un tuba fut observé du côté de Le Cateau en septembre 2008 et dernièrement, la presse locale relatait les dégâts d’une « mini tornade » ( terme apprécié des journalistes) à Ors, à proximité de Landrecies. On ne connaît pas, à l’heure actuelle, la véritable valeur de ce coup de vent.

D’expérience personnelle, la zone Pommereuil- Fontaine au Bois- Landrecies semble afficher quelques différences thermiques en hiver comme en été, de l’ordre d’1 ou 2°c. (Constat effectué très régulièrement, par thermomètre voiture)

1 à 2°c, cela paraît peu, mais en météorologie, c’est important :

En hiver, il peut arriver de voir des averses de neige tenir dans cette zone, et ne pas en voir une trace à quelques kilomètres.

Le secteur en question se situe justement entre les deux forêts, environ 5 km entre elles :

La zone concentre la turbulence des vents après le passe du Bois l’évêque, et l’écoulement de ces derniers n’est pas facilité puisque l’air rencontre aussitôt un nouvel obstacle quelques kilomètres plus loin : voilà une belle zone de turbulence lors des périodes orageuses.

Ainsi, à la lueur de ces constats, l’influence des domaines forestiers sur les phénomènes météorologiques paraît plausible.

D-La Sambre

On remarque que toutes ces tornades suivent pratiquement le cours de la Sambre.

Pommereuil est situé en « Haute Sambre », Honnechy n’est pas très loin.

Pour Boussières, Hautmont, Maubeuge : la tornade du 3 août longe véritablement le cours de la Sambre, le cours d’eau ayant peut être influencé la trajectoire du tourbillon : d’après certains témoignages, la tornade aurait été en formation au dessus de Berlaimont, puis les premières traces ont été observées à Pont/Sambre, avant le parcours connu.
La correspondance avec le trajet de la Sambre est frappant.

On sait que des grandes étendues d’eau comme les mers, les lacs jouent sur le climat et la météo des zones proches.

Dans le cas d’un cours d’eau, on ne peut être aussi catégorique, cependant on peut émettre l’hypothèse que certains phénomènes similaires, à une échelle bien plus infime, peuvent se produire.

Par exemple, on sait que l’air se réchauffe plus vite au dessus de la Terre qu’au dessus de l’eau. A partir de là, cela va créer un déséquilibre qui conduit l’air plus frais à prendre la place de l’air chaud montant au dessus de la Terre. Un courant d’air venant de l’étendue d’eau pourrait donc se créer et renforcer les ascendances au dessus de la Terre en se réchauffant.


Quoiqu’il en soit, ce cours d’eau joue de toute évidence un rôle, en favorisant l’humidification de l’air.

E- Un carrefour de masse d’air

Tous ces éléments paraissent probables, et jouent certainement en faveur des phénomènes violents, cependant, la position du sud du département au niveau climatique est sans doute un facteur fondamental.

L’apparition des tornades résulte de la rencontre entre l’air froid venu du nord ouest et l’air chaud remontant de méditerranée.
Vraisemblablement, le secteur est une zone « tampon », où l’on trouve régulièrement un très fort contraste thermique, comme pour une partie du nord ouest de la France. Le nombre de cas de tornade recensés jusqu’alors en témoigne.*

 

3- Des effets à nuancer

De nombreux paramètres ont été évoqués, des paramètres qui peuvent influencer la météo dans la zone étudiée, mais il faut nuancer notre étude. En effet, tous ces éléments ne sont pas négligeables mais de multiples paramètres atmosphériques sont à prendre compte pour la formation d’un orage. Ceux-ci ne se forment pas à cause d’un sol calcaire ou d’une forêt !

En réalité,  les paramètres locaux auront plus d’influence sur les orages monocellulaires, généralement dit « de chaleur », mais ce n’est pas le type d’orage qui donne généralement naissance à des tornades…

Les orages donnant naissance à des tornades  sont généralement de type supercellulaire, et pour que ce type d’orage naisse, on a besoin d’une  dynamique générale dans l’atmosphère, à grande échelle. Ce ne sont pas nos petits paramètres locaux qui vont former un orage supercellulaire. 

Dès lors, doit-on écarter tous les paramètres cités plus haut ?

Le relief, le type de sol, les massifs forestiers, la Sambre, peuvent sans doute avoir une influence, mais à très petite échelle.

Prenons quelques exemples, à travers lesquels l’apport des ces paramètres pourraient être favorables :

Imaginons que les conditions atmosphériques soient presque réunies pour favoriser l’apparition de tubas ou de tornades très faibles (F0), dans ce cas  tous nos paramètres locaux pourraient fournir les ingrédients supplémentaires et nécessaires au déclenchement du phénomène.

De même, imaginons qu’une  tornade se soit formée, nos différents facteurs pourraient rentrer en jeu pour influencer la puissance du phénomène. Dans son ouvrage Les trombes en France, J.Dessens évoque une étude, déjà citée plus haut :

« Les trombes en régions boisées sont un peu plus violentes que les autres trombes. De plus, la longueur moyenne de leur trajectoire est plus de deux fois supérieure à celle des autres trombes, et la plus grande largeur est environ quatre fois supérieure »

Cette dernière témoigne de la force que peuvent avoir les tornades après un passage en région boisée et nous guide bien vers l’idée que des paramètres locaux peuvent avoir un rôle à jour.

 

Conclusion

Notre situation géographique nous place à un carrefour des masses d’air froides et chaudes, correspondant à la formation d’orages violents.

Certains de ces orages sont susceptibles de former des tornades, parfois violentes.

Cependant, ces situations sont extrêmement rares.

La formation des cas violents concernant notre région s’explique surtout par les situations atmosphériques à risques qui peuvent nous concerner, mais la variété des facteurs locaux renforçant les turbulences, ascendances, l’humidification de l’air pourrait avoir un effet sur la puissance des phénomènes une fois formés.

Notre recherche amène quelques hypothèses, qui nécessiteraient bon nombre d’observations et de simulations pour être vérifiées, rien ne prouve donc qu’elles sont plausibles mais cette étude va vers une prise de conscience qu’en France également, des phénomènes tourbillonnaires existent. Cependant, on ne doit pas associer tout vent violent à une tornade ou toute forme étrange d’un nuage à un tuba. N’oublions pas qu’une conjonction exceptionnelle d’ingrédients doit avoir lieu pour donner naissance à des tornades.


 

Cartographie des différents phénomènes dans le secteur évoqué:

 


Le « couloir » tracé sur notre carte  rappelle la trajectoire type d’une tornade :
Du sud ouest vers le nord est.

Bon nombre de tubas ont déjà été répertoriés sur le site www.keraunos.fr, au niveau de l’Aisne , dans le secteur de Le Cateau ou encore dernièrement à Hautmont.

Sur cette carte, ne figure pas non plus le cas qui est apparu dans la région d’ AULNOIS, à la frontière belge, à proximité de Bavay, le 3 juillet 1950.

Auteur: Sylvain Boutelier

Sites et ouvrages en lien avec la recherche :


www.keraunos.fr

http://pagesperso-orange.fr/Tornades-SainteAnne/repartition_geographique_des_tornades_dans_le_monde.html

www.meteobelgique.fr

La voix du Nord

 Les trombes en France J. Dessens, John T. SNOW

Remerciements :

Merci aux membres du forum de Keraunos, Observatoire français des orages violents et des tornades, qui à la lecture de l’étude, ont permis de faire évoluer la réflexion.




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