[Etude] Réflexions sur les tornades dans le sud du département 59

[schoice]

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

A- INTRODUCTION



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

Carte regroupant ces communes touchées par des tornades.





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 ?

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Outre les facteurs météorologiques, différents facteurs locaux sont à analyser pour la zone étudiée :

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.[b][/b]

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 ».

A- 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 turbulente

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· 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.

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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.

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Conclusion



Notons que 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’A

isne et dans le secteur de Le Cateau. ***

Cela renforce d’autant plus l’idée que la zone serait propice à la naissance de tornade, et les secteurs situés un peu plus au nord est, plus enclin à subir les phénomènes au maximum de leur puissance.

Cette recherche est une simple piste, une hypothèse vers la localisation d’un secteur à risque, qui va dans le sens d’une prise de conscience qu’en France également, des phénomènes tourbillonnaires existent. Cependant, attention à ne 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:



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

[Invité]

Bravo pour ce travail
Voilà qui est très intéressant, avec un angle de recherche inédit puisque tu rentres dans le détail de l'étude des couloirs avec les différents éléments topographiques.
J'ai pas eu le temps de tout lire et je reviendrai certainement demain pour davantage de commentaires.

[grégoire yvon]

Intéressant en effet

[Jean-Yves]

Bravo Schoice pour ce dossier qui a le mérite de soulever des questions et des interrogations que l'on se pose quand à l'influence des éléments locaux sur les tornades. Comme j'ai déjà pu te le dire par email, il me semble que l'influence d'un cours d'eau tel que la Sambre ne devrait pas , au vu de sa taille, influencer un orage. Par contre, une forêt telle que celle de Mormal, au vu de sa taille, apporte une humidité supplémentaire au développement orageux. Pour la nature du sol, j'en avais déjà parlé avec Nico et c'est une piste qu'il serait intéressant d'explorer. Voilà mes première impressions et encore bravo à toi Schoice.

[Invité]

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.

Le lien entre le trajet de certaines tornades et celui des cours d'eau peut parfois être frappant en effet. J'en ai moi aussi quelques exemples. L'explication avancée n'est peut-être pas la seule hypothèse éventuelle pour expliquer ce phénomène.

Je reviens aussi sur cette notion de couloir. Jean Dessens parle déjà des couloirs nordistes dans son étude. Ne connaissant pas la région, je ne sais pas s'il évoque le couloir de la Sambre : "Dans les départements du NPDC, il existe de véritables couloirs de tornades. Couloir Erviller-Palluel (Villers-Lès, dévastée en 1922, 1935 et 1967 ; Rumaucourt et Ecourt St Quentin en 1950 et 1967). Couloir Busigny Fontaine au Bois (1905 et 1967). Couloir Effry - Wamy (10 juillet 1962, 12 avril 1965)." Le nombre de tornades survenues dans ces zones n’est évidemment pas exhaustif à l’échelle des siècles et mêmes des décennies."
D'ailleurs puisqu'on parle de couloir, il serait peut-être bien de distinguer 1) les trajets de tornades qui se superposent (donc orientés Ouest-Est pour l'énorme majorité), et 2) les lignes qui peuvent se dégager sur les territoires le long desquelles on a enregistré des cas de tornades (qui peuvent donc prendre n'importe quelle orientation).

En tout cas une fois de plus, bravo pour cette étude, qui mériterait de susciter un peu plus de réaction et de débat. Il s'agit ni plus ni moins d'une brèche ouverte dans le lourd projet que nous avons d'étudier la climatologie tornadique de toutes les régions de France en intégrant toutes sortes de paramètres y compris géologiques et géographiques. Et pour cela le NPDC, bien que déjà exploré sous la loupe de Jean Dessens, reste évidemment une région prioritaire.

[schoice]

En tout cas une fois de plus, bravo pour cette étude, qui mériterait de susciter un peu plus de réaction et de débat. Il s'agit ni plus ni moins d'une brèche ouverte dans le lourd projet que nous avons d'étudier la climatologie tornadique de toutes les régions de France en intégrant toutes sortes de paramètres y compris géologiques et géographiques. Et pour cela le NPDC, bien que déjà exploré sous la loupe de Jean Dessens, reste évidemment une région prioritaire

Merci pour ces remarques
Connaissant bien les environs, et à la lecture des différents cas et des différentes études, je me devais de faire une synthèse de tous ces phénomènes et d'entamer une réflexion plus "poussée" au niveau géographique.
Au délà des "ingrédients" météorologiques, je pense véritablement que des caractéristiques propres au secteur font qu'une si petite zone regroupe de nombreux éléments favorisant ce genre de phénomènes.

J'ai bien aimé la réaction du maire d'Hautmont cette semaine, après l'apparition d'un nouveau tuba: "Nous appelons les autorités publiques à engager une réflexion dans les meilleurs délais pour mettre en place un dispositif de détection efficace et d’alerte rapide par les services météorologiques"...
Keraunos va dans ce sens, depuis un petit moment déjà...

[Simon F]

Au vu de vos dires, on comprend bien que cette région présente des occurences relativement élevées. A l'échelle de tornades comme Hautmont ou Palluel, je pense comme windstorm que la dynamique d'un orage supercellulaire suffit à supplanter des caractéristiques très locales comme une forêt ou un cours d'eau.
Je pencherais plus sur des caractéristiques à méso-échelle, c'est à-dire à l'échelle de 50 à 100 km. Pour provoquer une évolution supecellulaire en faible instabilité il faut du très fort cisaillement. Comme le montre Emmanuel et Pierre dans le dossier, on avait un vent de SE à l'avant d'une dépression de méso-échelle. On peut s'étonner d'une telle déviation au sol avec un flux général pourtant bien établi.
Peut-on incriminer le couloir qui existe au nord de l'Aisne entre Ardennes et côtes de Champagne de canaliser le vent au SE à l'approche d'une dépression sur l'Oise ?

[toinou73]

vraiment trés intéressant ce travail
il y a pas mal de question intéresante
sur tout sur les effets de plan d'eau ou d'une forêt
sur les températures ou les cellules orageuse .

[antoine59330]

Je vais peut être répéter Simon mais je pense aussi qu'un orage de type supercellulaire doit pouvoir pallier aux simples problémes d'une forêt ou bien d'un cours d'eau (je veux bien admettre que l'on peut faire le rapprochement entre une partie de la trajectoire de la tornade à hautmont et le lit de la Sambre mais le reste de la trajectoire s'est passée à une certaine distance du fleuve).
Cela n'empêche que c'est un beau travail.

[schoice]

Je pense que l’on est tous d’accord pour dire que les conditions météorologiques sont prépondérantes.

Seulement, le but du travail est justement de chercher pourquoi ces conditions exceptionnelles sont si souvent réunies.

Pas forcément pour créer des tornades extrêmement violentes, mais également pour comprendre pourquoi un très grand nombre de phénomènes tourbillonnaires sont présents dans les environs.

Par exemple, il n’y avait pas d’orage supercellulaire le 29 avril pour voir l’apparition d’un tuba dans le secteur. ..

L’étude regroupe différentes hypothèses, et des hypothèses sont faites pour être mises à l’épreuve et vérifiées avant d’être écartées.

Pour ceux qui sont intéressés, voici une piste de lecture :

Les projets éoliens foisonnent actuellement, et les études sont souvent très poussées pour savoir si la mise en place d’éoliennes est rentable sur un secteur ou non.

C’est un domaine vers lequel on pourrait se pencher, puisqu’il traite de la rugosité des sols, et des variations des flux en basse couche lors de la rencontre d’obstacle.


http://www.windpower.org/fr/tour/wres/shear.htm

[Avel]

Salut,

L'idee de l'influence de la foret n'est pas une si mauvaise idee. La limite reste tout meme la taille de la foret et la topographie. Je ne sais pas si ca permet des anomalies significatives.

Aux USA, la region des Black Hills est une petite zone compacte de foret (de l'ordre de 500 000 ha tout de meme) isolee au milieu de prairies, et cette zone est un contributeur bien connu aux orages. Le developpement initial des orages dans la region commence souvent au niveau des Black Hills. Deja, les collines permettent de passer l'inversion. Le second facteur est que le terrain est beaucoup plus sombre que les plaines environnantes, qui produit une anomalie locale de tempature. L'effet est comparable a de la brise marine autour d'une ile: les vents en surface ont tendance a converger vers les Black Hills dans toutes les directions.

[Avel]

Apres, une fois la tornade formee il est evident (comme le dit le papier que tu cites) que la rugosite du sol influence tres fortement le vortex. Il n'y a qu'a voir la difference d'intensite generale entre les trombes marines et les tornades.

[Damien49]

En condition d'instabilité proche de la valeur limite, la présence d'une forêt (plusieurs centaine d'hectare) peut permettre de créer une humidité propice au déclenchement d'un processus de convection simple (qui ensuite s'auto-entretient par libération de chaleur latente). Le rôle d'une forêt est donc réel dans le cas d'une instabilité limite (cumulonimbus isolé dans sa forme la plus simple), un peu comme une centrale nucléaire va former un petit congestus au-dessus d'elle. Maintenant je pense qu'il ne faut pas confondre ce fait avec des orages plus conséquent. La notion d'échelle tout d'abord, et la notion des processus thermodynamique en jeux sont primordiaux. Qu'est-ce qu'un facteur 1 supplémantaire quand ce sont des facteurs proche de 500 ou 1000 qui se jouent dans le ciel ? Ce facteur 1 aura sont rôle à jouer uniquement en condition d'instabilité proche de la valeur limite (0). Comme simon je pense donc plus à l'effet de vallée ou topographique à méso-echelle dans le cas d'orages forts.

PS : l'exemple d'avel (500 000 ha) se rapporte à une méso-echelle.