PLANTON, Serge

I-Revues

66 A ménagement et Nature - N° 1 3 7  
Tempêtes et changement 
climatique 
Serge Planton 
La vio lence des tem pêtes Marti n et Lothar qui se sont abattues su r  
notre pays les 2 6  et  2 7  décembre 1999  ont laissé la France et  les Français 
en  état de choc .  L'am p leu r  des dégâts s'est durement répercutée sur le 
secteu r  de l'assu rance pou r  leque l  le montant des i ndem nisations  s'est 
é levé à envi ro n  45 mi lliards de fra ncs .  
Les m utue lles d u  G EMA,  g ro u pement  des entreprises m utue lles 
d'assurance qui reg roupent les groupes AG PM, MAAF Assurances, MACIF, 
MAE ,  MAIF, SMAP, l'AMDM ,  l'A M F, E U ROM UT, la MAPA, la MATMUT, la 
M FA, la SMACL, le SO U M EDICAL, Inter Mutuelles Assistance (IMA) , 
a i n si que  les assura n ces du  g roupe  Banques popu laires ont pour  leu r  
part, e n registré p rès d'u n mi lli on  de dossiers de si n istres pou r  u n  coût 
de l'o rd re de 7 mi lli a rd s  de francs .  
A l'heure où c hacun  s'i nterroge su r  les  chances de reproduction ,  à 
plus o u  moins  b rève échéance, de ce genre d'événements, le G EMA a 
demandé à Serge Planton ,  responsab le du  groupe recherche climatique 
de Metéo France de rédiger u n  a rtic le relatif à ces tem pêtes et aux 
c hangements c li mati ques .  
L'objet principal de cet article est de replacer l 'événement des 
tempêtes exceptionnelles de décembre 1 999 qui a profondément 
marqué notre pays, dans le contexte de la variabilité du climat. 
Le caractère exceptionnel de ces tempêtes ne réside pas seulement 
dans la force des vents atteinte . Selon ce seul critère, la tempête du 
1 5  octobre 1 987  fait aussi figure d'exception puisque les rafales de 
vent mesurées ont dépassé la vitesse de 1 60 km/h dans plusieurs 
départements bretons ou de Basse-Normandie. Les valeurs extrêmes 
atteintes au cours de cet épisode n'ont d'ailleurs jamais été dépassées 
depuis. Le caractère exceptionnel des deux tempêtes qui se sont 
succédées entre le 2 5  et le 2 8  décembre 1 999, tient principalement 
à l 'étendue du territoire concerné par des vitesses de vent très élevées. 
A ménagement et Nature - N° 1 3 7  6 7  
68 
Des rafales supérieures à 1 40 km/h ont été mesurées sur près de la 
moitié du pays représentant pour la plupart de ces régions les valeurs 
extrêmes des 20  dernières années. La référence aux deux dernières 
décennies ne signifie pas que ces tempêtes ont une durée de retour 
(temps moyen entre deux événements du même type) de 2 0  ans . 
Cette période de référence a seulement été choisie parce que nous 
disposons sur l'ensemble du territoire de mesures fiables des valeurs 
extrêmes que depuis la fin des années 70 .  La durée de retour des 
valeurs extrêmes de vent observées en décembre dernier, telles qu'on 
peut les déduire d'une étude du "Centre scientifique et technique 
du bâtiment", serait en fait supérieure à 1 00 ans pour un ensemble 
de villes réparties sur environ un tiers des régions françaises. 
U N E  VARIABILITÉ M U LTIDÉCEN NALE DES VENTS 
LES PLUS FORTS 
Une première question souvent posée est éelle de savoir si la 
singularité de cet événement est révélatrice d'un changement de la 
fréquence ou de l'intensité des tempêtes qui touchent notre territoire. 
Il n'est bien sûr pas possible de répondre à cette question à partir 
de la seule observation de l'événement que nous venons de connaître. 
Ce n'est qu'à partir d'un ensemble d'événements que l'on peut tenter 
d'y répondre. La principale difficulté à laquelle nous nous heurtons 
est alors celle de la durée limitée sur laquelle une analyse de ce type 
est possible. 
C'est à la suite de la destruction par une tempête de 30 navires 
d'une flotte franco-anglaise engagée dans la guerre de Crimée ( 1 854) 
que l'astronome Le Verrier a conçu le premier réseau d'observations 
météorologiques. Chargé par le ministère de la guerre d'enquêter 
sur le phénomène,  il avait compris que l 'on aurait pu prévoir le 
déplacement d'ouest en est de la tempête en suivant sa trajectoire à 
travers l'Europe. Les premières observations continues et organisées 
en réseau de température et de pression datent donc d'environ un 
siècle et demi. Les observations directes de vent sont quant à elles 
plus récentes et comme nous l'avons dit plus haut, les capteurs utilisés 
n'étaient pas adaptés à la mesure des valeurs les plus extrêmes . Cette 
simple constatation conduit donc à préférer l'analyse des observations 
de pression indicatrices de la violence des tempêtes car la force des 
vents est en liaison directe avec le creusement des dépressions . Elle 
conduit aussi à élargir les études statistiques à des événements plus 
fréquents et de moindre ampleur que les tempêtes de décembre 1 999. 
A ménagement et Nature - N °  1 3 7  
Une étude de ce type est en cours pour la France, mais les pays 
nordiques étant davantage concernés que nous le sommes par les 
événements tempétueux, leur expérience en ce domaine date déjà 
d'une dizaine d'années. Des chercheurs suédois ont ainsi reconstitué 
des séries locales de vent sur une centaine d'années au nord-ouest 
de l 'Europe, à partir de la mesure des pressions au niveau de la mer 
de stations météorologiques situées au voisinage de la mer Baltique 
et sur les îles britanniques. La principale conclusion de leur étude 
est de montrer une augmentation des valeurs extrêmes annuelles 
du vent depuis le milieu des années 60. Cependant, cette étude montre 
aussi que les valeurs extrêmes de vents recalculées à partir des pressions 
mesurées à la fin du XIXc siècle étaient d'intensités comparables à 
celles des dernières décennies. L'intensité des vents les plus forts 
qui touchent les régions de l'étude, varie donc à une échelle de temps 
multidécennale. 
En conclusion sur cette question, la durée limitée des séries 
d'observations utilisables ne permt;t pas l 'étude de la fréquence 
d 'événements du type de celui qui s 'est produit en décembre 1 999, 
mais celle d'événements de moindre importance. Les études actuelles 
montrent une variabilité multidécennale des vents extrêmes associés 
à ces événements . Cette variabilité rend très difficile la détection 
d'une éventuelle tendance sur le siècle permettant de répondre à la 
question posée initialement. 
CHANGEM ENT DE FRÉQU ENCE  OU D'INTENSITÉ 
DANS LE FUTU R ? 
Une question tout aussi fréquente est celle de savoir s 'il faut 
s'attendre dans le futur à un changement de la fréquence des tempêtes. 
Celle-ci est principalement motivée par la prise de conscience d'une 
action de l'homme sur le climat allant en se renforçant. 
Cette question est légitime car la communauté scientifique 
internationale a, au cours de la dernière décennie, acquit la conviction 
que l'homme pouvait effectivement agir sur le climat de notre planète. 
La première constatation qui peut être faite est celle d'un réchauf­
fement de la température moyenne du globe. Ce réchauffement est 
attesté par les observations météorologiques mais aussi par des 
indicateurs indirects comme la fonte des glaciers, celle de la banquise 
arctique ou l 'augmentation du niveau des océans . Nous savons par 
ailleurs que la concentration des gaz à effet de serre, comme le gaz 
carbonique ou le méthane, augmente dans l'atmosphère en raison 
des activités industrielles, agricoles ou domestiques. Or le lien entre 
A ménagement et Nature - N °  1 3  7 6 9  
10 
ces deux évidences est de mieux en mieux établi grâce à des progrès 
récents effectués dans la représentation du climat de notre planète 
au moyen de modèles informatiques. Ces modèles sont similaires à 
ceux qui sont utilisés au quotidien pour mettre au point les prévisions 
météorologiques ou pour tester des méthodes expérimentales de 
prévisions à l'échelle de la saison. Ils permettent de simuler l'évolution 
du climat produite par une modification de la composition de 
l'atmosphère. Cette évolution simulée est comparée aux observations 
sur le passé récent, et permet de réaliser des projections des change­
ments climatiques futurs . Des chercheurs ont ainsi pu montrer que 
les changements de température calculés en réponse à une augmen­
tation de la concentration des gaz à effet de serre et à une variation 
de la concentration des particules en suspension dans l'atmosphère 
(aérosols), commençaient à apparaître dans les observations des 
dernières décennies. En résumé, c'est " l'empreinte digitale" du signal 
de réchauffement de la planète qui commence à se distinguer du 
bruit de la variabilité naturelle du climat. 
LES OUTILS PRÉDICTIFS O NT ENCORE  LEURS LIMITES 
Pour répondre à la question de l'impact éventuel de ces change­
ments sur la fréquence des tempêtes affectant plus particulièrement 
notre pays, une première méthode consiste à appliquer des raisonne­
ments plus ou moins complexes à partir de l 'anticipation de change­
ments climatiques et se fondant sur des mécanismes connus. Un de 
ces raisonnements conduit en particulier à partir de la constatation 
qu'un climat plus chaud au-dessus des océans est aussi plus humide 
car l'évaporation y est plus importante . Or les climatologues savent 
que ces facteurs sont favorables au développement des dépressions 
car une atmosphère plus chaude et plus humide est aussi plus 
énergétique. C'est un facteur qui serait favorable à la formation de 
dépressions plus creuses au-dessus de l'Atlantique. La formation des 
dépressions dont certaines peuvent évoluer en tempêtes est aussi 
très influencée par la variation nord-sud de la température sur 
l'ensemble de l'atmosphère. Or nous savons que cette variation devrait 
être affectée par un changement climatique lié aux gaz à effet de 
serre et aux aérosols. Dans ce cas cependant, les modifications de 
température dans la basse et la haute atmosphère agiraient en sens 
inverse.  La limite de ces raisonnements est donc que différents 
mécanismes peuvent agir en sens inverse et que leur bilan ne peut 
pas être connu a priori . 
A ménagement et Nature - N °  1 3 1  
La modélisation numérique est à nouveau un outil à la disposition 
des chercheurs pour vérifier leurs hypothèses et en évaluer les 
conséquences. Mais si les modèles permettent d'apporter des éléments 
de réponse à la question de l 'impact des activités humaines sur le 
climat moyen de la planète, celle d'un impact sur la fréquence des 
événements extrêmes dans une région déterminée est beaucoup plus 
délicate. La première raison est que les modèles ne décrivent encore 
que très imparfaitement l 'ensemble des processus physiques, chimi­
ques ou biologiques qui peuvent influencer l 'évolution du climat. 
D'autre part, même si les ressources informatiques sont en augmen­
tation continue, les modèles simulant l'évolution du climat sont encore 
trop grossiers pour pouvoir décrire de façon précise des événements 
comme ceux qui nous intéressent ici. li faudrait aussi pouvoir multiplier 
le nombre de simulations afin de réduire les incertitudes liées à la 
variabilité naturelle du climat et mieux isoler le signal du changement 
climatique induit par les activités humaines . 
Malgré ces difficultés, plusieurs études ont été conduites à partir 
des modèles afin de tenter d 'isoler ce signal. Cependant, à défaut 
d'une représentation explicite des tempêtes, c'est une information 
statistique sur l 'intensité ou la position des dépressions que l 'on 
cherche à déterminer à partir des résultats des simulations. Le rail 
des dépressions désigne la région de l'Atlantique nord où passent 
les dépressions et où la variabilité de la pression atmosphérique est 
de ce fait la plus importante . Son maximum d'activité se situe, dans 
les conditions du climat actuel, dans la partie ouest de l'Atlantique 
nord, à la latitude de Terre-Neuve . Les études les plus récentes 
concluent généralement que le changement climatique devrait 
s 'accompagner d'un déplacement vers le nord et parfois vers l'est 
du rail des dépressions de l'Atlantique nord, ainsi qu'une intensification 
de la variabilité. Cependant le lien entre ces résultats et la fréquence 
ou l'intensité des tempêtes, en particulier en Europe, est loin d'être 
clairement établi . Parallèlement à ces études de variabilité atmos­
phériques, d'autres études se sont plutôt focalisées sur la modification 
des statistiques de traj ectoires de dépressions que les modèles 
réussissent à reproduire, et donc nettement moins creuses que celles 
qui sont associées aux tempêtes . Plusieurs équipes de recherche 
européennes et une équipe canadienne arrivent à des conclusions 
contradictoires : pour une des études, il y aurait un déplacement vers 
le nord des trajectoires des tempêtes mais pas de modification de 
leur intensité ; pour une autre, il y aurait une décroissance de la 
fréquence et de l'intensité des tempêtes sur l'ensemble de l'Atlantique 
nord mais une légère augmentation en mer du Nord et dans le golfe 
de Gascogne ; pour deux autres études, il pourrait y avoir une réduction 
A ménagement et Nature - N °  1 3 7  71 
du nombre total de dépressions mais une augmentation du nombre 
des tempêtes, la localisation des trajectoires des dépressions n'étant 
pas significativement modifiée. Ces résultats contradictoires s 'exp­
liquent par la compétition de mécanismes agissant très probablement 
dans la nature, mais que les modèles reproduisent diversement. 
En conclusion, l 'étude de l 'impact des activités humaines sur la 
fréquence et l'intensité des tempêtes se situe actuellement aux limites 
des capacités des modèles numériques utilisés pour faire des projec­
tions du changement climatique pour les prochaines décennies. Les 
progrès constants accomplis par les modèles et les ressources de calcul 
croissants laissent cependant présager qu'il sera possible au cours 
des dix prochaines années d'arriver, à partir de la modélisation, à 
un consensus sur l'évaluation de cet impact. Par contre, il est sûrement 
hors de portée de disposer, dans le même délai, de preuves tangibles 
de la réalité de cet impact à partir des données d'observations . 
Serge Planton 
Responsable du groupe recherche climatique 
Météo-France 
Coût des principales tempêtes en Europe 1 987- 1 999 
Evénement Pays Nom Date Coût assuré* 
Tempête France oct-87  503 
Tempête Grande-Bretagne oct-87  1 7 5 3  
Tempête Norvège oct-8 7  1 59 
Tempête d'hiver Europe du Nord Daria jan-90 5 685 
Tempête d'hiver Europe du Nord Herta jan-90 1 03 1 
Tempête d'hiver Europe du Nord Judith fév-90 99 
Tempête d'hiver Europe du Nord Ottilie et Polly fév-90 3 47 
Tempête d'hiver Europe du Nord Vi vian fév-90 3 868 
Tempête d'hiver Europe du Nord Wiebke fév-mars 90 764 
Tempête - Inondation Europe du Nord Thalia, Urania,Valeska et Wilma janv-95 744 
Tempête Grande-Bretagne Cilly, Désirée et Fanny jan-98  496 
Tempête d'hiver Europe Lothar et Martin déc-99 > 5 000 
*en millions d'euros 
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KM/H 
2 0 0  
1 8 0 
1 6 0 
1 4 0  
1 2 0 
1 0 0 
8 0  
5 0  
0 
ri] METEO 
� FRANCE 
TEMPETE D U  2 5  a u  2 6  D E C E MBRE 1 9 9 9  
Valeurs maximales d e  vent maximal instantane ( en km/h ) 
S t a t i o n s  d ' a l t i t u d e  < =  5 0 0  m 
A ménagement et Nature - N °  1 3 7  
ri] METEO 
� FRANCE 
KM/H 
2 0 0  
1 8 0 
1 6 0 
1 4 0 
1 2 0 
1 0 0 
8 0  
5 0  
0 
ri1 METEO 
� FRANCE 
TEMPETE DU 2 7  a u  2 8  D E C E MB R E  1 9 9 9  
Valeurs maximales de  vent maximal  instantane ( en km/h ) 
S t a t i o n s  d ' a l t i t u d e  < =  5 0 0  m 
A ménagement et Nature - N °  1 3 7  


Tempêtes et changement climatique

http://documents.irevues.inist.fr/bitstream/2042/48903/1/amenat_2000_137_66.pdf

Tempêtes et changement climatique

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