RN 1 – Tempêtes, cyclones, tornades et orages – Mémento du maire et des élus locaux

Mise à jour : décembre 2021

Serge TABOULOT, ancien chef du centre météorologique des Alpes du Nord
Denis ROY : chef du centre montagne Alpes du nord de Météo France

Sommaire :

Définitions
Nature, causes et effets
Mesures de prévention des tempêtes, cyclones, tornades et orages

1 – Définitions

La tempête est un phénomène atmosphérique de grande échelle des latitudes tempérées. Elle se caractérise essentiellement par des vents violents (voir ci-après), produits par une dépression barométrique marquée. Pilotée par les violents courants jet de haute altitude, la tempête résulte de l’évolution d’une perturbation (dépression) où s’affrontent deux masses d’air de caractéristiques différentes (température et humidité)

Le cyclone est une perturbation atmosphérique des régions tropicales d’ échelle un peu plus réduite. Il se développe uniquement au dessus des océans en saison de surchauffe des eaux superficielles . Des nuages convectifs se développent et finissent par s’organiser autour d’une forte dépression, centre de rotation d’ une circulation dite « fermée » [1] autour de laquelle sévissent les vents les plus violents.

La tornade est une colonne d’air ascendante à rotation très rapide, issue d’un nuage instable qu’elle relie au sol. Dans cette véritable cheminée aspirante, la pression est très basse, la chute de pression pouvant atteindre 80 hectopascals (hPa). Les tornades correspondent à un violent mouvement tourbillonnaire de l’air, très localisé et bref (quelques minutes ou quelques dizaines de minutes), lié à une situation orageuse intense.

Les orages résultent d’une forte instabilité thermique de l’atmosphère, causée par une surchauffe des sols et/ou un refroidissement en altitude. L’instabilité entraîne progressivement des mouvements de convection qui favorisent la condensation . L’ensemble aboutit à la formation d’un nuage à grande extension verticale : le cumulonimbus. Au delà de rafales de vents à brusque changement de direction, de nombreux autres phénomènes sont associés : la foudre, le tonnerre, t des précipitations potentiellement abondantes (pluie et parfois grêle).

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2 – Nature, causes et effets

Qu’il s’agisse de tempête, de cyclone ou de tornade, le principal agent destructeur commun est le vent violent, mais, aussi les fortes précipitations, la houle et/ou les fortes vagues.

2.1 Les tempêtes

La tempête se manifeste par des vents violents, conséquences directes de l’inégalité des pressions. Les vents sont d’autant plus violents que la différence de pression entre l’anticyclone et la dépression est importante (notion de vents proportionnels au gradient de pression).

A noter qu’il n’existe pas de définition universelle des tempêtes des latitudes tempérées. Toutefois, l’échelle ci-dessous inventée par l’amiral anglais Beaufort à usage initial des marins reste la meilleure référence : on parle de tempête lorsque la vitesse des vents dépassent 89 km/h ,soit 48 nœuds – force 10 de l’échelle de Beaufort.

La force du vent est proportionnelle au carré de sa vitesse (un vent de 200 km/h exerce une force 4 fois plus élevée que celle d’un vent de 100 km/h). Ceci explique que les dégâts occasionnés sont très différents entre quelques rafales de vent de l’ordre de 100 km/h et des valeurs de 150 km/h, au delà desquelles l’intégrité de certaines constructions peut être mise en cause.

En général, la vitesse du vent augmente avec l’altitude, le vent est donc moins fort proche du sol, et sa mesure est d’ailleurs normalisée à une hauteur de 10 mètres Le vent est fortement influencé par les particularités topographiques. Elles conduisent souvent à une déviation de la direction du vent et à une augmentation de sa vitesse : c’est le cas des vallées où le vent qui s’y engouffre est accéléré par effet « venturi » [2] (ou « entonnoir ») ; une version verticale de cet effet est aussi fréquente au niveau des reliefs (effet « crête »).

Des pluies plus ou moins intenses accompagnent généralement les vents violents des tempêtes, susceptibles d’augmenter les conséquences (fragilisation de l’enracinement des arbres par exemple)

Les différents types de tempêtes

Les tempêtes classiques dans nos régions sont fréquemment des tempêtes d’hiver, un peu moins fréquemment d’automne. Elles se forment par le conflit entre une masse d’air froid d’origine polaire et une masse d’air chaud subtropical. Ce conflit donne naissance à une perturbation, les discontinuités entre masses d’air étant nommées fronts (cf. schéma type d’une perturbation ci dessous , dit « norvégien »). Renforcée par la situation de haute altitude, la perturbation atteint parfois le stade de tempête. Sa violence est en bonne partie fonction de la différence de température entre les deux masses d’air en conflit.

Exemples :

tempête sur le Sud de la France les 7 et 8 novembre 1982 (13 victimes, dégâts importants dans la moitié sud de la France) ;
tempêtes Lothar et Martin de fin décembre 1999 qui ont traversé la France d’ouest en est (90 victimes) ;
tempête Klaus en Espagne et dans la partie sud-ouest de la France les 23-25 janvier 2009 (51 victimes en Espagne, 31 en France) ;
tempête Xynthia (voir fiche RN4 : Risques littoraux) entre le 26 février et le 1^er mars 2010 ;
tempête Eleanor du 3 janvier 2018
tempête Alex du 2 octobre 2020.

Un recensement des principales tempêtes avec zones touchées est remis à jour tous les ans sur http://tempetes.meteo.fr/ Les dégâts ne sont pas directement liés avec les valeurs de vents mesurés. Pour illustration, la mémorable tempête Xynthia a concerné une bonne partie de l’Europe du Nord (59 victimes et près de 3 milliards d’€ de dégâts) ; elle n’avait pourtant pas en France un caractère très exceptionnel. Les conséquences désastreuses sur le littoral charentais viennent de la conjonction locale de facteurs tels que l’orientation des vents, de la houle, d’une marée à fort coefficient avec une occupation du sol particulièrement vulnérable.

Depuis 1950, l’Europe a connu une centaine de tempêtes qui ont provoqué la mort de milliers de personnes et des dégâts s’élevant à plusieurs milliards d’€.

Parfois, des familles de tempêtes se succèdent à raison de quatre ou cinq voire plus, pouvant s’étendre sur une quinzaine de jours ou plus, comme celles qui se sont produites en France de décembre 1989 à février 1990.

https://meteofrance.com/comprendre-la-meteo/le-vent/les-vents-violents-et-les-tempetes

2.2 Les cyclones

Le cyclone tropical est le phénomène atmosphérique le plus puissant connu par les scientifiques. Les variations maximales des éléments météorologiques (exception faite des tornades et trombes marines) ont pu y être observées : variation de pression de 45 hPa en 20 minutes, pression minimale de 867 hPa (Philippines) [3], précipitations de 1 340 mm en 12 h (Réunion), rafales de vent atteignant 360 km/h.

Leur dénomination peut différer selon les zones géographiques : cyclones, ouragans et typhons sont bien le même phénomène physique. Un cyclone est une perturbation marine à cœur chaud (voir schéma ci dessous) ; il se développe uniquement au dessus de l’océan, lorsque sa température est supérieure à 26°C dans les 50 à 60 premiers mètres de profondeur. Cette température élevée provoque une évaporation intense et des transferts d’humidité de l’océan vers l’atmosphère. Ce transfert est à son maximum à la fin de l’été lorsque les eaux de surface atteignent 28 à 29°C. Ce besoin en eau chaude explique qu’il ne se forme généralement pas de cyclone en Atlantique sud ainsi que dans le Pacifique sud-est (où les eaux sont relativement froides en raison des courants marins dominants) et qu’un cyclone faiblit rapidement en pénétrant à l’intérieur des terres.

La saison cyclonique s’étend habituellement de juin à octobre aux Antilles et de novembre à avril dans l’hémisphère sud (Mayotte, Nouvelle Calédonie, Polynésie Française, La Réunion, Wallis et Futuna).

Coupe verticale d’un cyclone de l’hémisphère Nord © Météo-France

L’intensité d’un cyclone est déterminée par la force du vent. Lorsque la vitesse du vent de la perturbation dépasse les 63 km/h (stade de la tempête tropicale), le centre météorologique responsable de la zone concernée lui attribue un prénom qui sera utilisé dans les bulletins météorologiques.

La classification des cyclones

Les cyclones sont classés en fonction de l’intensité des vents maximums qu’ils engendrent. C’est le paramètre le plus facile à estimer et qui caractérise bien les destructions potentielles. L’Organisation météorologique mondiale (OMM) a ainsi défini les trois stades suivants, en fonction des vitesses du vent maximum soutenu :

dépression tropicale ou sub-tropicale lorsque ce vent ne dépasse pas 63 km/h (force 7 de l’échelle de Beaufort) ;
tempête tropicale ou sub-tropicale lorsque ce vent est compris entre 63 km/h (force 7) et 117 km/h (force 11) ;
cyclone tropical lorsque ce vent dépasse 117 km/h (force 12). C’est à ce stade que se forme l’œil.

Il existe deux échelles de classification des cyclones tropicaux :

l’échelle de Dvorak utilise un chiffre de 0 à 8 pour qualifier une valeur de vent maximal soutenu et sa correspondance à une pression centrale estimée ; elle est très peu utilisée sur les bassins concernés des territoires et départements français d’outre-mer
l’échelle de Saffir-Simpson ci dessous est principalement utilisée en Atlantique Nord et dans l’hémisphère sud ; elle comporte cinq classes. La communication dans les bulletins météorologiques mentionne souvent qu’un cyclone atteint la classe 2 , 3 ou 4 sans même préciser que cela fait référence à cette échelle.

Classification de Saffir-Simpson	Classe 1	Classe 2	Classe 3	Classe 4	Classe 5 (supercyclone)
Pression hPa	Plus de 980	965 à 979	945 à 964	920 à 944	Moins de 920
Vent maximal soutenu sur 1min, en km/h	118 à 153	154 à 177	178 à 208	209 à 251	Plus de 252
Dégâts causés	Minimes	Modérés	Intenses	Extrêmes	Catastrophiques

Source : Les cyclones – dossier d’information, MEDD

Les résidus de cyclones tropicaux viennent parfois terminer leur course en Europe ; on parle d’extra-tropicalisation, car la caractéristique principale du cœur chaud disparaît très rapidement lorsque le phénomène d’origine tropical rejoint la circulation des latitudes tempérées. Toutefois, la puissance du tourbillon initial et la nature de l’air tropical d’origine induisent parfois une tempête des latitudes tempérées de grande intensité
Exemple : cyclone Hortense en 1984 devenu tempête sur le Nord-Ouest de l’Espagne et l’Aquitaine (six victimes).

Les différences entre cyclones et tempêtes « classiques »

Les tempêtes des latitudes tempérées et les cyclones tropicaux se distinguent par quatre caractéristiques principales :

leur source d’énergie : les cyclones tirent l’essentiel de leur énergie de l’évaporation de l’eau de mer sur une zone de basses pressions, et ne peuvent donc prendre naissance qu’au-dessus des zones océaniques. Les tempêtes naissent, quant à elles, de contrastes thermiques existant dans l’atmosphère, renforcés par une situation de haute altitude ; elles peuvent donc se former (et se renforcer) sur terre ;
leur morphologie : tandis que les cyclones présentent une symétrie autour de leur œil, les dépressions des zones tempérées sont fortement asymétriques ;
la répartition des vents forts et des contrastes : une couronne de vents forts se forme autour d’un l’œil de quelques dizaines de km pour les cyclones, alors que pour les tempêtes ils s’organisent en tubes, près des fronts qui peuvent s’étendre sur des centaines de km ;
la répartition géographique : les tempêtes touchent les régions tempérées du globe et parmi elles l’Europe. Les cyclones ont pour zone de prédilection l’océan Atlantique nord, l’océan Pacifique et l’océan Indien (entre 5 ° et 35 ° de latitude nord et sud) et ne constituent donc pas une menace pour le territoire français métropolitain.

https://meteofrance.com/comprendre-la-meteo/le-vent/les-cyclones

A noter toutefois : des structures météorologiques tourbillonnaires à cœur chaud existent aussi en méditerranée (en moyenne moins d’un épisode par an). Plus petites et moins puissantes que les cyclones tropicaux, ces tempêtes méditerranéennes sont nommées « médicane » (exemple : Zorbas le 29 septembre 2018 en Grèce).

2.3 Les tornades

Les tornades se manifestent par une cheminée aspirante tourbillonnaire liée à une cellule orageuse (cf. schéma de principe ci-dessous).

Il s’agit d’un cas très particulier de violentes rafales de vents, singularisé notamment par une durée de vie limitée et par une aire géographique touchée minime par rapport aux tempêtes. La cheminée d’aspiration ne fait généralement que quelques dizaines de mètres de diamètre en France, rarement quelques centaines. Lorsque le phénomène survient en mer, on le nomme « trombe ». Noter que le terme de mini-tornade n’existe pas dans le vocabulaire scientifique, il s’agit d’une invention journalistique qui oppose les tornades en France (majoritairement EF0 à EF2 – cf. échelle de Fujita ci-dessous) à celles des grandes plaines d’Amérique du Nord , fréquemment EF3 ou EF4 et de plus grandes dimensions.

Ces phénomènes très localisés et plutôt rares (estimation = environ 50 occurrences par an en France métropolitaine) peuvent toutefois avoir des effets dévastateurs, compte tenu en particulier de la force des vents induits . La vitesse maximale du vent n’est quasiment jamais mesurée (le plus souvent par absence de site de mesure, mais aussi parce que d’éventuels anémomètres sont hors d’usage ou de leurs capacités de mesures). Leur intensité est classée en fonction de la vitesse maximale du vent estimée d’après les dommages produits, suivant l’échelle de Fujita améliorée (révision américaine de 2007, avec niveaux codés « EF » et vents estimés à la base en miles/heure), présentée ci dessous. La tornade récente la plus meurtrière connue sur le territoire métropolitain est celle de Palluel (Pas-de-Calais), soupçonnée EF 5, qui a fait 6 morts le 24 juin 1967 en soirée.

Échelle de Fujita améliorée	Dommages	Vitesse du vent estimée (km/h)	Spécifications
EF0	Légers	105-135	Antennes de TV tordues et cheminées endommagées; petites branches d’arbres cassées; caravanes déplacées.
EF1	Modérés	135-175	Caravanes endommagées et parfois renversées; arbres avec grosses branches cassées; dégâts aux dépendances
EF2	Importants	175-220	Toitures soulevées parfois détruites; objets transformés en projectiles à longue distance; arbres déracinés et structures légères cassées.
EF3	Sévères	220-270	Murs de maisons renversés, en particulier en étage; gros arbres déracinés et cassés même en forêt; projectiles de grande dimension.
EF4	Dévastateurs	270-320	Maisons bien construites détruites en grande partie; très gros projectiles; comme de grands arbres ou des véhicules projetés par le vent.
EF5	Incroyables	320-…	Maisons solides intégralement détruites, dégâts structurels aux grands bâtiments; arbres (même en forêt) emportés, ainsi que toutes autres structures proéminentes, véhicules projetés parfois à plusieurs centaines de mètres, etc.

En France, la vitesse de déplacement des tornades se situe entre 10 et 70 km/h. Les trajectoires des tornades sont le plus souvent inférieures à quelques kilomètres ;elles se déplacent majoritairement du sud-ouest vers le nord-est.

En savoir plus sur le site du bureau d’études spécialisé Kéraunos : http://www.keraunos.org/climatologie/les-tornades-en-france.html

2.4 Les orages

Des mouvements de convection prennent naissance et conduisent à la condensation de masses de vapeur d’eau importantes qui aboutit à la création de nuages à fortes dimensions verticales. Le sommet d’un nuage orageux peut ainsi s’élever progressivement jusqu’à atteindre 9 à 15 km de hauteur. On parle alors d’un cumulonimbus (schéma ci dessous). Les cumulonimbus peuvent être assimilés à de puissantes machines électrostatiques . Les particules les plus légères, porteuses de charges positives sont attirées majoritairement vers le haut par des courants ascendants, alors que les noyaux les plus lourds et chargés négativement sont précipités vers la base du nuage par effet gravitationnel. La forte activité électrique se traduit par des éclairs, du tonnerre (détente brutale de l’air fortement comprimé dans le canal de foudre d’où onde de choc puis onde acoustique) et de fortes précipitations (pluie et/ou grêle).

On estime qu’il existe en permanence, autour du globe terrestre, entre 2000 et 5000 orages, produisant une centaine de décharges par seconde. Parmi celles-ci, un tiers environ frappe le sol, on parle alors de foudre. Les deux autres tiers se produisant à l’intérieur d’un nuage, ou entre des nuages orageux, on les appelle éclairs inter ou intra-nuages.

La foudre est un phénomène dangereux, estimée comme cause d’une dizaine de milliers de décès par an dans le monde (soit le 25ème rang des causes de décès), dont une dizaine en France. La température du courant de foudre peut atteindre 30 000°C et provoquer la fusion de parties métalliques.

Pour le seul territoire français, on estime à un million le nombre de coups de foudre qui s’abattent chaque année sur le pays.

2.5 Les effets de ces différents phénomènes sur les enjeux

Les enjeux humains : il s’agit de personnes physiques qui peuvent être directement ou indirectement exposées aux conséquences des vents violents, le risque pouvant aller de la blessure légère au décès. Les causes de blessures ou de décès les plus fréquentes sont provoquées par l’impact d’objets emportés par le vent, des chutes d’arbres mais aussi par des inondations, des coulées de boue et des glissements de terrain. Dans de nombreux cas, un comportement imprudent a conduit au décès (promeneur sur la plage, traversée d’une zone inondée, etc.). Aux victimes corporelles s’ajoute un nombre généralement considérable de sans-abri dû aux dégâts aux constructions.

La foudre aussi cause de nombreuses victimes:environ une dizaine de personnes décèdent suite à un foudroiement chaque année en France, mais on estime qu’au moins cent personnes sont confrontées directement à la foudre avec des séquelles très variables. On recense aussi des centaines de bêtes tuées, soit par foudroiement direct, soit par tension de pas (différence de potentiels entre deux points situés à la surface du sol, ex. : les deux pieds ou les pattes d’un animal) ; ce qui peut entraîner des commotions plus ou moins violentes, voire mortelles pour de nombreux animaux domestiques (bovins en particulier).

Les enjeux économiques : les destructions ou dommages portés aux édifices privés ou publics, aux infrastructures industrielles et de transport ainsi que l’interruption de trafics (routier, ferroviaire, aérien) peuvent engendrer des coûts importants (pertes ou perturbations d’activités). Par ailleurs, les réseaux techniques (eau, électricité, téléphone) subissent à chaque tempête, à des degrés divers, des dommages à l’origine d’une paralysie temporaire de l’activité économique.

La foudre provoque des milliers d’incendies, des explosions de liquides ou gaz inflammables ; les dommages se chiffrent chaque année en termes de centaines de millions d’euros. Des dispositifs de protection limitent cependant les dégâts et les accidents qui seraient, sinon, encore bien plus nombreux. Beaucoup d’entre eux, dus à l’imprudence, à la négligence ou à l’ignorance, pourraient aussi être évités. De plus, l’électronique, l’informatique, les automates, la domotique, sont le lot quotidien de la vie économique et industrielle d’un pays. La vulnérabilité de ces dispositifs aux agressions électromagnétiques de la foudre conduit à considérer ce phénomène comme un risque majeur. On conçoit donc que les recherches sur la foudre, au-delà de la seule connaissance scientifique, se donnent pour objectif le développement des moyens et des méthodes pour s’en protéger.

Les enjeux environnementaux : parmi les atteintes portées à l’environnement (faune, flore des milieux terrestres et aquatiques), on peut distinguer celles résultant d’un effet direct (destruction de forêts par les vents, dommages dus aux inondations) et celles provoquées par effet indirect (feu induit par la foudre, pollution du littoral consécutive à un naufrage, pollution à l’intérieur des terres due aux atteintes aux infrastructures d’assainissement ou de transport). Enfin, le monde agricole et forestier paye un lourd tribut aux tempêtes du fait des pertes de revenus résultant des dommages aux bétails, aux élevages, aux infrastructures, aux cultures et aux forêts ainsi que des coûts de reconstruction ou de reconstitution du capital.

2.6 Le Changement climatique et les dangers liés au vents

En ce qui concerne les tempêtes, les études les plus récentes ne montrent pas de tendance particulière en France au cours des 50 dernières années. Leur évolution dans un contexte de réchauffement climatique reste complexe compte tenu des incertitudes actuelles concernant le réchauffement préférentiel de la haute ou de la basse atmosphère et des hautes ou basses latitudes, et les conséquences d’une augmentation de la quantité de vapeur d’eau.

Il faut cependant noter qu’une atmosphère plus chaude contient plus d’énergie, laquelle peut se manifester par des structures nuageuses puissantes et par des vents violents. Les modélisations tendent à monter que la pression du centre des dépressions atlantiques diminue. Le gradient étant plus élevé, les vents peuvent être plus violents et risquent de devenir plus destructeurs.

Enfin, le groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) prévoit que les impacts des changements climatiques se traduiront par une montée du niveau moyen de la mer, des pluies hivernales plus abondantes et des orages plus violents et plus fréquents, ce qui est de nature à renforcer la vulnérabilité, en particulier des zones littorales.

En résumé, les tempêtes en France métropolitaine ne sont pas plus fréquentes dans le cadre du changement climatique, mais on peut les soupçonner de devenir progressivement plus puissantes. Cette conclusion est également valable pour les vents violents liés aux orages et aux tornades, avec un taux de confiance supérieur.

Elle est scientifiquement établie pour les phénomènes tropicaux via les conclusions du 5ème rapport du GIEC : s’il est difficile de se prononcer sur un changement de la fréquence d’apparition des cyclones, il est certain (et déjà observé depuis le début du XXI siècle) :

que les cyclones qui se forment seront en moyenne plus puissants et durables avec le réchauffement des océans tropicaux ;
que les zones de danger liés aux cyclones tropicaux ont tendance à s’étendre en direction des pôles (donc du Nord en Atlantique, avec même une menace pour les façades atlantiques d’Europe du Sud …).

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3 – Mesures de prévention des tempêtes, cyclones, tornades et orages

En préambule, il convient de rappeler aux élus de métropole que les dégâts liés aux vents sont réputés assurables. Ils ne sont donc pas éligibles à indemnisations au titre de la garantie Catastrophe Naturelle.

Exception notable à ce principe dans certaines collectivités outre-mer, où les vents cycloniques sont inclus dans la procédure « CatNat »

Fiche DGp1 – Indemnisation-cat-nat

3.1 La connaissance du phénomène, de l’aléa et des enjeux

La connaissance de ces différents phénomènes et de l’aléa correspondant passe par l’observation des paramètres météorologiques. De nombreux réseaux de mesures existent, professionnels via de nombreux secteurs économiques potentiellement impactés, ainsi qu’amateurs parfois éclairés (associations comme Infoclimat en France ou Romma sur les territoires alpins)

Météo-France est l’institut chargé par l’Etat français de la surveillance de l’atmosphère, de l’océan superficiel et du manteau neigeux. Il opère donc, dans le respect des règles de l’Organisation Mondiale de la Météorologie, une majorité des réseaux d’observations météorologiques, et en particulier :

des mesures régulières au minimum horaires relevées par ses stations météorologiques terrestres (principalement le réseau dit « Radome » -environ 650 sites en France) et maritimes (bouées fixes et dérivantes – environ 300),
des télémesures effectuées par les satellites météorologiques européens et par le réseau des radars météorologiques français,
quelques profils verticaux des vents, la température et l’humidité, établis à partir de ballons sondes à heures fixes, sur terre et en mer, servant essentiellement au calibrage des télémesures,
des mesures de réseaux partenaires (Météorage pour les impacts de foudre, réseaux de bateaux et avions équipés de transmission temps réel, etc.).

Toutes ces informations sont collectées et traitées par Météo France à Toulouse, qui accueille les services centraux opérationnels de l’établissement public, dont la Direction des Systèmes d’Observation.

La mission d’expertise sur les conséquences de la tempête Klaus des 24 et 25 janvier 2009 avait estimé le coût des dégâts à 5,025 milliards d’euros. Ce total prend en compte non seulement le décès de onze personnes, les dommages à la filière bois landaise, les dommages aux biens non assurables des collectivités mais aussi la perte d’efficacité carbone de la forêt pour 700 millions d’euros qui représentent un déficit d’absorption de 35 millions de tonnes de CO₂. Cette évaluation, présentée aux membres de la Commission européenne a contribué à une « avancée doctrinale » sur la prévention liée aux prévisions météorologiques et à la nécessité de l’exemplarité de l’Europe en matière de développement durable. Par ailleurs, une étude de France Stratégie de 2018, à la suite de celle qui avait servi de justification à l’investissement dans le renouvellement du super-calculateur de Météo-France, conclu à ce qu’un euro investi dans le service public de météorologie en rapporte entre 3,6 et 8 à la société française dans son ensemble.

Ministères de l’Ecologie, de l’Intérieur, de l’Agriculture et du Budget, Rapport sur les conséquences des intempéries ayant touché la France les 24 et 25 janv. 2009, 2009, 45 p. Téléchargeable ici en PDF et sur le site du ministère de l’Intérieur.

France Stratégie, Evaluation Socio Economique de Météo-France, juin 2018 , consultable en ligne : https://www.strategie.gouv.fr/sites/strategie.gouv.fr/files/atoms/files/fs-2018-rapport-meteo_france_02juillet-final.pdf

Pour sa part, la Caisse centrale de réassurance (CCR) présente pour les cyclones les plus significatifs relevant de la procédure « Catnat » une description synthétique de l’évènement, une carte des communes impactées et le coût correspondant aux indemnisations versées, ainsi que depuis 2016 un bilan annuel de la procédure « Catnat ».

Les événements Cat Nat (cyclones et ouragans) sur le site E-risk.

La connaissance de l’aléa peut être considérée comme acquise, malgré quelques incertitudes liées au évolutions du climat. Sa confrontation avec les enjeux exposés, donc vulnérables, permet de déterminer le risque et de réaliser le zonage réglementaire (voir § 3.4).

3.2 La surveillance, la prévision, la vigilance et l’alerte

Elle repose sur les observations des paramètres météorologiques et sur les conclusions qu’en tirent les prévisionnistes aidés par les modèles numériques. La simulation numérique est le principal outil utilisé par les météorologistes pour prévoir l’évolution de l’atmosphère et définir le temps qu’il va faire.

Prévoir le temps sur le site de Météo France

Dossier sur les radars météorologiques, sur le site de Météo-France.

3.2.1 Pour la métropole

Les modèles utilisés par Météo France sont le modèle global, c’est à dire à grande échelle Arpège (à maille variable : 16 km centrée sur la France et 200 km environ aux antipodes), et jusqu’à présent, le modèle limité Aladin-France (maille : 8,5km), progressivement remplacé, depuis fin mars 2012, par « Arpège 0,1 ». Météo France peut aussi utiliser le modèle global européen de prévision météorologique à moyen terme basé au centre météorologique de Reading en Angleterre.

Arpège a été modifié pour définir une maille plus fine de 0,1 degré soit environ 8 km centré sur le 45^e parallèle. Outre le gain de précision par rapport au modèle limité, il évite les difficultés de frontière entre le modèle limité et le modèle global. Pour la France, Arpège 0,1 est centré à Toulouse mais selon les besoins, il peut être centré ailleurs par glissement sans perdre sa précision.

Arpège dispose de son propre système d’assimilation de données (utilisation des observations météorologiques pour améliorer les conditions initiales) et fournit des prévisions deux fois par jours à 96 heures d’échéance le matin, et à 72 heures d’échéance le soir.

Météo France réalise actuellement des prévisions sur une période de 7 jours avec une bonne précision sur l’apparition des tempêtes et leur trajectoire. La fiabilité augmente avec la proximité de l’échéance.

Le système PI (prévision immédiate) a pour objectif d’améliorer la prévision à très court terme (quelques heures à 15 minutes), en combinant les informations tirées du satellite Météosat seconde génération, des radars et des réseaux de pluviographes au sol. Il est opérationnel depuis 2006.

De façon générale, le suivi en continu du parcours et du comportement des cellules orageuses lors de l’évolution de fortes perturbations représente la part essentielle de la prévision immédiate.

Les données foudre en provenance des réseaux de localisation des éclairs dans les cas d’orages, permettent d’apprécier conjointement aux images radar la violence d’un orage et son déplacement

Depuis 2008, le modèle Arôme améliore de façon notable la prévision à courte échéance, à une échelle spatiale plus fine. Ce modèle permet, grâce à une représentation plus détaillée des conditions de surface, une meilleure simulation des phénomènes locaux (brises marines, de relief, urbaines, convection et orages, brouillards, etc.). Il s’alimente de données en temps réel, en particulier les précipitations observées par radars.

Météo-France, Météo, le Magasine n°1, Arpège, Aladin, Arôme, une cascade de modèles pour prévoir le temps (extrait), 2008, 2p. Téléchargeable ici en pdf et sur le site de Météo-France.

Au-delà de la prévision du temps, la procédure vigilance météo, mise en service opérationnelle en octobre 2001 par Météo France en réponse aux deux grandes tempêtes de décembre 1999, a pour objectif de souligner et de décrire les dangers des conditions météorologiques des prochaines 24h.

La carte vigilance orange ou rouge pour les orages par exemple, traduit une situation orageuse généralisée, à même d’engendrer des rafales de vent, des pluies intenses (donc des crues sur de petits bassins versants) et parfois des phénomènes de grêle, de trombe ou de tornade.

La carte de vigilance météo est mise à disposition, par département, à l’attention des préfectures, des services, des élus et du grand public. La carte de vigilance est actualisée au moins 2 fois par jour (6h et 16h) dans un objectif de protection civile avec, lorsqu’un département est classé en orange ou en rouge, une procédure de suivi spécifique et la diffusion d’un bulletin de vigilance décrivant le phénomène et prodiguant, au vu de ses conséquences prévisibles, les conseils de comportement appropriés.

C’est à partir du niveau orange qu’est mis en œuvre par le préfet de zone ou de département un dispositif d’alerte destiné aux maires, aux Conseils généraux et aux services opérationnels.

Carte de vigilance pour la métropole, sur le site de Météo-France.

3.2.2 Pour les DOM TOM

Météo France est également responsable de la détection et de la prévision cyclonique pour Mayotte, la Nouvelle Calédonie, la Polynésie Française, Wallis et Futuna, la Martinique et la Guadeloupe.

L’Organisation météorologique mondiale (OMM) coordonne la veille cyclonique au plan international. Elle a désigné dans chaque bassin océanique un centre météorologique régional spécialisé (CMRS) dans la prévision cyclonique :

Miami (Atlantique nord et Pacifique nord-est)
Tokyo (Pacifique nord-ouest),
Honolulu (Pacifique central),
New-Delhi (Golfe du Bengale et Mer d’Oman),
Nadi (Iles Fidji, Pacifique sud-ouest),
et le centre Météo France de Saint-Denis de La Réunion (sud-ouest de l’Océan Indien).

Le centre de Météo France implanté à Saint-Denis de La Réunion est responsable depuis 1993 de la zone cyclonique du sud-ouest de l’Océan Indien. Cette zone comprend notamment l’Afrique de l’est (Malawi, Mozambique, Swaziland, Tanzanie et Zimbabwe) et les îles de l’Océan Indien (Comores, La Réunion, Madagascar, Maurice et Seychelles).

La prévision cyclonique:
La prévision cyclonique consiste à détecter la formation des phénomènes cycloniques puis à prévoir leur trajectoire, leur intensité et leurs principales conséquences. Elle utilise toutes les informations météorologiques disponibles : les observations au sol, en altitude (radiosondages), les données issues des avions chasseurs de cyclones, les images radars et satellitaires. L’imagerie satellitaire a révolutionné la prévision cyclonique et permet de pallier le manque d’observations sur les zones océaniques. Aujourd’hui, les cyclones sont plus facilement observables et on peut mieux estimer leurs dimensions et le détail de leur structure. Un modèle spécifique de prévision de trajectoire et d’intensité développé par chaque CMRS simule leur évolution. Les prévisions actuelles ne peuvent excéder 24 heures. Au-delà, il s’agit de tendances.

Dès qu’un cyclone est identifié, le centre météorologique régional spécialisé diffuse toutes les 6 heures (toutes les 3 heures à l’approche de zones habitées) un bulletin à tous les services météorologiques de la région. Cette prévision est associée à des mesures de prévention et de sensibilisation des populations au risque encouru et aux attitudes à adopter afin de minimiser les effets du cyclone.

Chaque département ou territoire d’outre-mer dispose d’un site spécifique de prévision et de vigilance, adapté aux caractéristiques locales du climat et aux risques encourus.

Météo-France pour l’Outre-Mer.

3.3 L’éducation et l’information préventive

En France métropolitaine, et surtout depuis les tempêtes de décembre 1999, le risque « tempêtes » est considéré comme un risque majeur, il doit donc être présenté comme tel à la population dans les documents d’information préventive afin d’éviter des comportements dangereux lors de vents violents.

Quant aux territoires d’outre mer, ils sont particulièrement exposés au risque cyclonique.

Dans l’hémisphère nord (Antilles), la saison cyclonique s’étend de juillet à octobre, avec une période plus particulièrement active du 15 août au 15 octobre. L’ensemble des communes de la Guadeloupe et de la Martinique notamment est exposé au phénomène cyclonique, et plus particulièrement aux effets des vents dévastateurs et aux fortes précipitations. La menace liée à la marée de tempête et à la houle concerne bien entendu plus particulièrement les communes du littoral, en fonction de la direction d’arrivée du cyclone. Le cyclone d’octobre 1780 est le phénomène connu ayant fait le plus de victimes aux Antilles françaises (9 000 personnes). Le cyclone du 12 septembre 1928 a causé de 1 200 à 1 500 décès en Guadeloupe.

Dans l’hémisphère sud, il s’agit de la Nouvelle-Calédonie, la Polynésie, Wallis et Futuna et la Réunion. La pleine saison cyclonique s’étire de fin décembre à début avril.

Un cyclone est un risque majeur contre lequel l’Homme ne peut que se protéger de manière passive : on ne peut en effet l’empêcher de naître. Les seules mesures possibles relèvent de la protection et de la mitigation. Ces dispositions, à la fois individuelles et collectives, sont destinées à limiter l’impact humain et économique. La gestion du risque cyclonique repose en grande partie sur la surveillance météorologique et sur une mise en alerte progressive de la population exposée, ainsi que sur les actions d’information sur la conduite à tenir avant, pendant et après le passage du cyclone. Ces dispositions ont permis de faire chuter considérablement le nombre de victimes et l’ampleur des dégâts à déplorer par rapport aux bilans terrifiants des siècles, voire des décennies, antérieurs. La réduction des bilans humains et économiques passe également par la mise en œuvre de dispositions constructives adaptées et par une maîtrise rigoureuse de l’occupation des sols.

Fiche DGi2 : Consignes de sécurité

Fiche DGi1: Information préventive des populations

3.4 La prise en compte des risques dans l’aménagement et l’urbanisme

Des mesures de bon sens peuvent facilement être appliquées dans l’aménagement du territoire tant pour le risque « tempête » que pour le risque cyclonique. Il s ‘agit de se prémunir contre les conséquences dues à des vents violents par la maîtrise de l’urbanisation, soit :

d’éviter de construire en bordure du littoral, de façon à s’affranchir du risque lié à la houle cyclonique et à la marée de tempête ;
d’éviter de construire dans le lit majeur des cours d’eau (et plus largement dans toute zone inondable) compte tenu des risques de débordements (liés à la pluviométrie souvent importante qui l’accompagne) pendant et après le passage du cyclone ;
d’éviter les sites dont les caractéristiques topographiques leur confèrent une trop grande exposition aux vents ;
de ne pas construire sur un versant soumis aux instabilités de terrain (de même qu’en tête ou au pied de celui-ci) ;
de ne pas construire sous une ligne électrique haute tension (risque d’électrocution et d’incendie).

Les tempêtes et les cyclones font partie des risques pouvant être pris en compte dans les plans de prévention des risques naturels prévisibles (PPRN – article L.562-1 du Code de l’environnement). Les dispositions applicables sont celles contre les vents violents et les précipitations intenses. Dans les zones exposées aux effets induits (inondations et coulées de boue), les PPRN peuvent prescrire ou recommander les règles d’urbanisme et constructives spécifiques (voir fiche RN2 : Inondations et RN3 : Mouvements de terrain).

Fiche DGa1 : prise en compte du risque dans les outils d’urbanisme

Fiche DGa2 : La traduction des aléas en zonage réglementaire

Fiche DGa3 : Plan de prévention des risques naturels prévisibles (PPRN) et Plan de prévention des risques miniers (PPRM)

3.5 La réduction de la vulnérabilité au niveau des enjeux

Il n’existe pas en la matière de dispositions spécifiques de délocalisation par expropriation ou acquisition amiable, compte tenu des caractéristiques, notamment spatiales, des phénomènes de tempête et de cyclone.

Les mesures de protection pour réduire la vulnérabilité, en particulier de l’existant, consistent surtout à renforcer les constructions, supprimer tout objet pouvant être entraîné par le vent et constituer des projectiles. D’une manière générale il faut consolider toitures, cheminées et fenêtres, nettoyer gouttières et caniveaux, protéger ouvertures et revêtements, couper les branches dangereuses des arbres.

En matière de vent, c’est l’Eurocode 1 (actions sur les structures : 1-4 : actions générales, actions du vent) qui s’applique désormais, avec ses annexes nationales en matière de dispositions constructives. Par ailleurs, les constructeurs pourront aussi utilement compléter leur documentation par la lecture du cahier de recommandations mis à disposition des constructeurs, des assurés et aussi des autorités (suisses) par l’Association des établissements cantonaux d’assurance incendie suisses (VKF/AEAI) pour leur permettre de se prémunir individuellement, qu’il s’agisse de bâtiments existants ou à réaliser.

Il existe aussi des dispositions constructives paracycloniques. Il s’agit d’améliorer la résistance générale du bâtiment d’une part aux vents violents, d’autre part aux précipitations intenses, sans nuire à son objectif de climatisation naturelle indispensable en zone tropicale. Comme en génie parasismique, le bâtiment peut subir des dommages structurels sans mettre en danger la vie de ses occupants. Les principes de base concernent : la réduction de la prise au vent en limitant les débords du toit et en renforçant son ancrage au corps du bâtiment ; le renforcement de la fixation des matériaux utilisés pour le toit (tôles ou tuiles) ; le renforcement et la protection des ouvertures (portes et fenêtres) par des volets ou des panneaux de contreplaqué. Enfin, les contreventements, l’ancrage au sol et les liaisons mur-charpente doivent être conçus de manière à résister aux efforts horizontaux et verticaux.

En ce qui concerne la foudre, le principe d’un système de protection directe est de capter la foudre, de faire passer le courant de foudre dans un ou plusieurs conducteurs de descente sans qu’il provoque des dommages et de le canaliser vers la terre dans laquelle il doit se disperser. Chaque prise de terre est ensuite reliée au réseau de terre de l’édifice. Pour éviter les dommages dus au passage du courant de foudre, les masses métalliques extérieures, noyées dans les parois ou situées à l’intérieur de la structure, doivent être reliées au système de protection.

Depuis Benjamin Franklin, les techniques traditionnelles ont peu évolué, ce sont les paratonnerres à tige simple (tige de Franklin), les cages maillées, les fils tendus. La norme française NF C-17100 décrit ces systèmes.

On dispose aujourd’hui de paratonnerres à dispositif électrique d’amorçage (PDA). La norme NF C-17102 décrit ces dispositifs.

3.6 Les dispositifs de protection collective

D’une manière générale, la protection contre les vents violents relève de l’application de dispositions architecturales et d’urbanisme (voir § 3.4 ci-avant).

Toutefois, les vents violents engendrent des effets induits sur les littoraux comme des submersions marines. Les travaux de génie civil lourds comme les digues, les épis et les brise-lames sont destinés à protéger le littoral urbanisé mais aussi les cordons dunaires. Des techniques dites « douces » (réhabilitation de cordons dunaires, rechargements de plage, etc.) sont également utilisées.

Fiche RN4 : Risques littoraux

En ce qui concerne la foudre, il existe une stratégie de protection active temporaire qui utilise des systèmes plus ou moins complexes. Son principe consiste à prévoir l’arrivée d’une cellule orageuse par des détecteurs ou avertisseurs d’orages pour pouvoir prendre les dispositions qui s’imposent, c’est-à-dire, mettre les personnes exposées à l’abri, dérouter ou garder les avions au sol, suspendre certaines opérations ou certains travaux utilisant des substances inflammables ou explosives, commuter une alimentation indispensable sur un groupe électrogène , etc.

Lors de situations critiques, les maires peuvent être amenés à envisager l’évacuation des personnes menacées ; mesure temporaire dont il aura prévu l’organisation dans son plan communal de sauvegarde (voir § 3.7 ci après).

3.7 La préparation aux situations de crise

Il est recommandé aux maires des communes susceptibles d’être confrontées à une situation de crise, d’établir et de faire vivre leur plan communal de sauvegarde (PCS), même s’il n’est pas obligatoire, car la gestion de crise se prépare hors période de crise afin d’être apte à répondre à tous les aspects d’un tel épisode et dans toutes ses phases. De plus, les tests en grandeur nature permettent de détecter les lacunes et les dysfonctionnements risquant de nuire gravement à l’efficacité des secours.

En 2007, ERDF, la préfecture et l’Association des maires de Gironde ont rédigé un guide « Formation correspondant tempête ». Ce guide a été mis à jour à la suite du retour d’expérience tiré de la crise due à la tempête « Klaus » en janvier 2009. Outre la formation d’un correspondant tempête proposée au maire des communes concernées, ce guide définit toutes les démarches à engager dans la préparation de la crise de manière à réduire les nombreuses conséquences des coupures de courant, chutes de lignes, etc.

ERDF, Formation correspondant tempête, 2010, 32p. Téléchargeable ici en PDF

La gestion des situations de crise, provoquées par l’approche et le passage d’un cyclone, est préparée par le dispositif ORSEC (voir fiche DGv2 : Présentation du dispositif ORSEC). Celui-ci définit un système d’alerte, organise la mobilisation des services de sécurité et établit les responsabilités de chaque intervenant. Un soin particulier est apporté pour que le système d’alerte et les conseils qui se rattachent à chacune de ses phases soient bien connus de la population.

La préparation et le déclenchement de ces plans relèvent de l’autorité du préfet. Ils définissent les responsabilités en matière d’observation de phénomènes, de prévision, d’avis, d’actions et déterminent les différentes alertes à diffuser à la population. Les procédures d’alerte émises par les services préfectoraux sont différentes suivant la zone géographique concernée, mais reposent sur quatre phases : vigilance cyclonique, pré-alerte, alerte, retour à la normale.

Fiche R8 : Plan communal de sauvegarde (PCS)

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Notes bas de page :
[1] Cyclone, du mot grec kuklos (qui signifie cercle, rond) est un terme générique.

[2] Du nom physicien italien G.B. Venturi. Dispositif formé d’un tube comportant un rétrécissement utilisé pour la mesure des débits de fluides : la différence entre la section normale et la section rétrécie est proportionnelle au carré du débit. Des formes topographiques peuvent recréer ces conditions.

[3] Rappel : la pression atmosphérique moyenne au niveau de la mer dite « normale » est de 1,013 bar ou 1013 hPa (=760 mm de Mercure).