Autour de nous, tout change en permanence : la couleur du ciel, les nuages qui l’habitent, plus ou moins nombreux, aimables ou menaçants ; un jour le bien être d’une douce et lumineuse ambiance, le lendemain l’agression des éléments…
L’atmosphère vit, elle nous entraîne dans ses évolutions, ses caprices, ses turbulences, pour le meilleur et le pire : le temps qu’il fait.

Rassemblés de jour en jour, les paramètres du temps sont archivés et traités en statistiques multiples. Si le temps concerne le présent, le climat s’attache au passé. Les fluctuations de l’instant sont capricieuses, le recul permet de dégager des lignes de force.
L’étude des archives permet de faire ressortir, pour une sorte d’année type, la répartition moyenne mensuelle, décadaire aussi, pour plus de finesse (la décade compte dix jours), des cumuls de pluie ou neige, des températures minimales et maximales, de la durée d’insolation, de la nébulosité, de la pression, du nombre de jours de gel, brouillard, pluie, neige, orage… dans tel ou tel endroit. On peut dès lors situer l’instant par rapport aux comportements "normaux" (la météo utilise des périodes de 30 ans pour définir des "normales", la dernière couvrant 1991-2020). Ainsi la présentatrice de la TV peut-elle indiquer, par exemple, que "nous sommes bien au-dessus des valeurs saisonnières".
- Barrow Island (à 64 m d'altitude en Australie) : a mesuré la plus forte rafale terrestre au monde : 407,5 km/h (220 kt), le 10 avril 1996 lors du passage du cyclone Olivia.

L’examen des particularités climatiques locales (la "carte d’identité climat", en quelque sorte) permet de regrouper les bilans par secteurs, régions où elles affichent une certaine homogénéité. A l’échelle de la Terre, on distingue une grande variété de climats selon la latitude, la continentalité souvent accompagnée de sécheresse, de rudesse, d’extrêmes faisant le grand écart ou l’influence de la mer, de son humidité, de son inertie thermique régulatrice, qui écrase l’amplitude des différences entre les heures du jour et les mois de l’année.
Les montagnes ont leurs climats spécifiques, tellement divers, tellement propres à chaque vallée, à chaque versant, qu’ils représentent un patchwork de "microclimats". L’altitude fait entrer dans une dimension supplémentaire par rapport aux plaines. Les montagnes s’opposent aux vents, les vallées les canalisent. Le relief fait gonfler ou résorber les nuages. L’orientation des pentes, leur inclinaison induisent des facteurs supplémentaires de nuances. Montagnes sous toutes les latitudes, proches de la mer ou perdues dans des continents immenses : un monde compliqué, un monde riche, un monde passionnant pour les météos aussi.

Muni de toutes les informations recueillies à la surface de la Terre et au sein de l’atmosphère par des moyens de mesure et de transmission de plus en plus sophistiqués (ballons-sondes, radars, satellites…), le météorologiste prévisionniste se consacre à l’annonce des conditions pour les heures, pour les jours suivants, aussi loin que possible. Cet "aussi loin" est en train de devenir la saison. Toutes les activités humaines ou presque, depuis la nuit des temps, sont soumises aux humeurs, aux caprices, voire aux menaces du ciel. Éviter des victimes et des dégâts est la noble mission des services météo nationaux. Les investissements sont tellement lourds et la rentabilité financière tellement diffuse et différée que pratiquement partout l’État prend à sa charge l’acquisition des données, les moyens de transmission, les outils informatiques d’analyse, de prévision, d’archivage, d’études et de recherches, et les personnels spécialisés. Quitte à ce que des sociétés privées prennent le relais pour des applications spécifiques (médias p. ex.).
Le rapport du Conseil Économique et Social de 1985 (JO n° 1/85 du 16 janvier) retient, pour un service météorologique, "un rapport entre avantage et coût compris entre 15 et 30.", ordre de grandeur qui permet de conclure que la prévention météorologique est très "rentable" en ce sens que, comme pour la vaccination, les investissements engagés sont largement remboursés par les vies épargnées, les dégâts évités, un rendement économique bien meilleur dans tous les domaines concernés. La chaîne de prévision et ses utilisations en montagne feront l’objet de la dernière partie.

Il transporte une énergie qui se transmet d’autant plus efficacement à la surface éclairée que celle-ci le prend de plein fouet, c'est-à-dire perpendiculairement. Plus la surface est inclinée, plus la section apparente qu’elle lui offre se réduit, et c’est bien cette dernière qui compte !
A la limite, quand rayonnement et surface sont parallèles aucun dépôt d’énergie ne se produit. On comprend ainsi immédiatement comment la Terre peut offrir toute une gamme de températures, du plus chaud au plus froid, de l’équateur (quasiment perpendiculaire en permanence à la lumière solaire) aux pôles dont l’inclinaison est le plus souvent très faible, voire parallèle (équinoxes) ou même conduit à la privation totale de jour.
Les variations de la hauteur du Soleil au-dessus de l’horizon au long des saisons modifient la répartition de son énergie : à 60 ° de latitude Nord, 1 m² de sol reçoit en janvier 9 % seulement de la chaleur captée en juillet.
Tout corps rayonne, car il contient toujours une chaleur qu’il veut partager avec son environnement. Et ce dernier l’influence de même en retour. Ces échanges perpétuels sont invisibles car ils se font pour l’essentiel dans l’infrarouge. Leur objectif est d’établir un équilibre idéal, sans cesse remis en cause, ne serait-ce que par le passage d’un nuage... Un mur, un véhicule, un radiateur (c’est fait pour cela), la tôle d’un refuge au soleil distribuent de la chaleur, invisible mais sensible. La limite supérieure de l’atmosphère reçoit de la part du Soleil 1370 W/m2 sur une surface perpendiculaire à ses rayons, quantité heureusement très peu variable (un radiateur électrique émet environ 3000 W/m2). Mais, répartie sur la surface sphérique de l’atmosphère, cette puissance tombe à 342 W/m2 en moyenne, distribuée au sol de façon très inégale à cause du filtrage de l’atmosphère, de l’angle d’incidence, des nuages, de la pollution.

Le rayonnement transporte une énergie qui se transmet d’autant plus efficacement à la surface éclairée que celle-ci le prend de plein fouet, c’est-à-dire perpendiculairement. À l’inverse, quand rayonnement et surface sont parallèles, aucun dépôt d’énergie ne se produit. La Terre offre toute une gamme de températures, de la plus chaude à la plus froide, de l’équateur (quasiment perpendiculaire en permanence à la lumière solaire) aux pôles (dont l’inclinaison est soit très faible, soit parallèle aux équinoxes, soit telle qu’elle conduit à la privation totale de jour). Les variations saisonnières de la hauteur du Soleil au-dessus de l’horizon modifient la répartition de son énergie : à 60° de latitude nord, 1m2 de sol reçoit en janvier 9% seulement de la chaleur captée en juillet.

La Terre rayonne aussi, vers l’espace. Ainsi, en tous lieux, coexistent deux rayonnements de sens contraire : celui qui vient du ciel, celui qui part vers le ciel. Les bilans en sont très différents entre la nuit et le jour.


En moyenne, le bilan d’énergie est largement positif. Cela dépend de la latitude, évidemment, mais dans les zones équatoriales, tropicales et tempérées l’excédent annuel de calories est très net. Le bilan est lié aussi à la nature du sol : une surface caillouteuse ou rocheuse s’échauffe bien davantage que de l’herbe, de l’eau, de la neige… Un objet éclairé par le Soleil se réchauffe, "monte en température". Pourquoi ? Parce que l’énergie contenue dans les ondes excite les molécules de la matière. Elles sont toujours en mouvement ces particules et c’est leurs innombrables frictions entre elles qui leur procurent une chaleur interne, celle que l’on ressent en les touchant. Ce n’est qu’à la température théorique du "zéro absolu" (-273,15 °C) que toute agitation cesse dans la matière. L’éclairage du Soleil provoque donc un supplément de remue-ménage à l’intérieur des objets : leur température s’élève. En somme, la température n’est qu’une indication de l’état d’agitation interne d’un corps. Celle de l’air s’obtient avec un thermomètre, du plus classique (la colonne de mercure graduée des thermomètres d’antan) aux plus sophistiqués de la technologie moderne (affichage des valeurs sur écran).

Les vitres ont en effet la propriété de piéger les calories. La lumière du Soleil les traverse sans problème. L’énergie qui entre ainsi réchauffe sol, plante et volume d’air. Or, il se trouve que les vitres ont la propriété d’empêcher la chaleur de partir.
La serre pour la culture des primeurs, des fleurs, des plantes fragiles au froid est un abri dont le toit est en verre. Premier avantage : protéger des intempéries, des trop fortes pluies, du vent qui brise, assoiffe. Deuxième effet positif : chauffage naturel le jour et en grande partie gratuit (des systèmes d’appoint sont prévus pour la nuit, en même temps que les vitres sont recouvertes pour réduire au mieux la déperdition de chaleur).
La surprenante résistance de la très fragile "vitre" de glace vient de ce qu’elle est transparente à la lumière, qu’elle ne lui prend pratiquement pas de chaleur et qu’à sa surface extérieure une évaporation intense suffit à préserver un équilibre de températures suffisamment bas.
A l’intérieur de la poche d’air, l’effet de serre, le confinement font que la température est assez chaude pour que la neige fonde tout autour, sauf au niveau de ce très mince couvercle de glace où un autre équilibre se réalise grâce à l’évaporation de surface facilitée par la ventilation et la faible humidité ambiantes. La cavité ne peut jamais être complètement fermée car l’air chaud chargé d’humidité qui s’y forme se fraye une ouverture, remplacé par un apport d’air froid ambiant.

Par analogie, l’effet de serre terrestre, naturel est une sorte de filtrage/piégeage des rayonnements qui traversent l’atmosphère. Très majoritairement, le Soleil émet des ondes de courtes longueurs d’onde ; elles traversent parfaitement l’enveloppe d’air qui nous entoure (sauf quand des nuages ou des impuretés en réfléchissent ou absorbent une partie). Sous ce bombardement énergétique le sol accroît sa température ce qui lui fait émettre un rayonnement infrarouge de grande longueur d’onde. A cause du gaz carbonique (CO2), du méthane (CH4) et de la vapeur d’eau (H2O), l’atmosphère empêche ces grandes longueurs d’ondes de s’échapper vers l’espace. Comme les vitres des serres : transparentes à la lumière du Soleil, opaques aux ondes infrarouges émises par le milieu interne. La chaleur est piégée. Sans l’effet de serre naturel, la température moyenne à la surface de la Terre serait de -18 °C alors qu’elle se situe maintenant autour de 15 °C. Il nous fait donc gagner 33 °C et surtout passer d’un monde glacé à une "planète bleue" bien vivante. L’action de filtrage de l’atmosphère intervient aussi de façon décisive contre l’ultraviolet (UV), nocif pour les cellules vivantes. L’ozone (O3) est notre bouclier protecteur. L’affaiblissement récent par la pollution de cette très mince mais très efficace couche protectrice dans la haute atmosphère, au-dessus des pôles notamment (le fameux "trou"), a nécessité des mesures draconiennes dans la fabrication et l’utilisation de certains gaz frigorigènes pour les réfrigérateurs et les climatiseurs qui la détruisaient (chlorofluorocarbones ou CFC…).
Les UV facilitent le bronzage, une saine réaction de protection de la peau. On en dénonce les agressions mais ils sont indispensables à la synthèse de la vitamine D, et traitent certaines maladies, de peau notamment. Plus on prend de l’altitude plus on est soumis aux UV car l’ozone des basses couche qui les intercepte se raréfie. En haute montagne, l’exposition est particulièrement intense car la neige les réfléchit à 85 %. On s’en méfie moins par ciel nuageux, mais les nuages ne les empêchent pas d’arriver jusqu'au sol (on est d’ailleurs souvent surpris des "couleurs" prises en montagne malgré un ciel couvert). Le rayonnement du Soleil est le plus efficace à son zénith (13h en "heure d’hiver", 14h autrement) ; il traverse alors perpendiculairement l’atmosphère ce qui en réduit le parcours à travers, mais des précautions doivent être prises au moins deux heures de part et d’autre de ce passage au midi.

En journée, la température de la surface du sol peut monter, selon sa couleur, sa constitution, à des températures assez hautes. S’il est isolant, les calories prises au soleil se répartissent dans un petit volume superficiel où la température monte beaucoup (le sable sec). S’il est conducteur, les calories gagnées concernent un plus grand volume où la hausse de température est modérée (une terre labourée et humide). De nuit, seule persiste la déperdition de chaleur vers l’espace, plus ou moins contrariée, modulée par l’importance de la couverture nuageuse. La température baisse, inégalement, selon la nature du sol également, mais les contrastes sont bien moins grands qu’au soleil.
L’humidité du terrain joue un très grand rôle en introduisant un tampon thermique. Dans la journée, la présence d’eau dans le sol freine la montée en température, d’abord parce qu’il faut la chauffer en plus du sol sec, ensuite parce que son évaporation produit de la fraîcheur. De nuit, un sol sec refroidit vite, surtout s’il est mauvais conducteur. Un sol imprégné d’eau (terre, humus...) doit en plus refroidir l’eau qu’il contient, ce qui freine sa baisse de température. Éventuellement, au niveau crucial du 0°C, s’enclenche la congélation de l’eau contenue, ce qui stabilise la baisse de température des premiers centimètres, tant qu’elle n’est pas achevée (l’eau dégage de la chaleur en gelant).

QUAND LA NEIGE SE FRAYE UN CHEMIN LOIN SOUS L’ISO 0
Les perturbations habituelles, accompagnées de vent, d’un brassage des couches, donnent de la neige au sol 400 m environ sous le niveau de l’iso 0. Tout simplement parce que la neige ne fond pas immédiatement à une température très voisine de 0 °C, parce que l’iso 0 elle-même est déplacée vers le bas par le froid que la précipitation entraîne avec elle et... fabrique même (la fonte de la neige a besoin de froid, pris à l’air ambiant).
Il arrive que la neige tombe largement plus bas que ces 400 m courants. Jusqu’à 800 à 1 200 m sous l’iso 0 ! Le phénomène se rencontre lorsque l’air est bien calme (la progression du refroidissement lié à la précipitation n’est pas dispersée par le vent), lorsque la pluie tombe plusieurs heures, assez intensément.

La nature ne peut supporter qu’un excédent de froid se renforce perpétuellement aux pôles (bilan radiatif très négatif), pas plus qu’un excèdent de chaleur ne s’accumule indéfiniment dans les régions tropicales (bilan radiatif très positif) : elle organise des échanges entre ces deux "sources" opposées de la "machine thermique" terrestre. Nous sommes là au cœur de l’origine des vents, de l’origine du temps qu’il fait. Voilà la raison pour laquelle un jour il fait froid, un autre chaud, selon que nous sommes concernés par un transfert venant des pôles ou bien des régions chaudes. Et comme la répartition ne se fait pas sans heurts, l’affrontement des masses d’air fabrique en plus des nuages, des précipitations, des orages… qui accompagnent tous ces grands mouvements : la vie au quotidien de l’atmosphère. L’ambition de la science météorologique est de la comprendre pour mieux l’anticiper, en prévenir les désordres et leurs conséquences.

Le terme de front est approprié, il s’agit bien d’une opposition, d’un conflit entre les masses d’air chaud et les masses d’air froid. Les Norvégiens ont mis en relief une zone frontale polaire, qui nous concerne tout particulièrement, mais aussi une zone de front arctique, délimitant les masses d’air les plus froides des pôles, le front intertropical (FIT), séparant les alizés de l’hémisphère Nord de ceux de l’hémisphère Sud.

L’ondulation, ses fronts et son secteur chaud constituent une perturbation. Contrairement à ce que l’on pourrait croire à ce stade de l’explication, la perturbation n’est pas symétrique ; l’air froid, avant et après, a rarement les mêmes propriétés. L’air postérieur provient de plus en plus directement du nord à mesure que le système prend de la vigueur : il est généralement plus froid, voire bien plus froid que la masse d’air froid antérieure.
En même temps, il est plus dynamique, si bien qu’il impose un peu son tempo à l’ensemble. Le front chaud ayant quelque mal à repousser l’air froid antérieur, le front froid va plus vite, rétrécit le secteur chaud. Mais, comme en même temps l’ensemble est aspiré par la dépression proche, une sorte de vallée chaude prolonge en altitude le secteur chaud : l’occlusion.

La perturbation à l’état adulte

Coupe verticale à travers le secteur chaud d’une perturbation (axe A-B) Parfois, en hiver, la masse d’air froid antérieure continentalisée est plus froide que la nouvelle. Elle résiste et oblige alors, au moins temporairement, l’air froid nouveau à la surmonter (ce qui ne change rien au niveau du secteur chaud soulevé).

La répartition de la pression dans la perturbation et à sa périphérie

Pour comprendre comment une perturbation modifie le champ de pression alentour, il faut garder à l’esprit qu’elle est travaillée par plusieurs mouvements : une translation accompagnant le flux porteur (vers l’est le plus souvent dans la zone tempérée), mais aussi, simultanément, une attraction par le centre d’action (la goutte froide) qui l’a créée et la maîtrise, plus les propulsions vers le haut associées à la prise en tenaille de l’air chaud par les deux masses froides.
L’ensemble de ces influences soulève le secteur chaud, surtout au sommet de l’onde (le point triple quand elle est occluse) et sur les surfaces frontales elles-mêmes. Il en résulte un allégement relatif de tout le système (l’ascendance joue en sens inverse du poids de l’air, donc le réduit) : la perturbation est accompagnée d’une dépression dont le centre est positionné vers son sommet (maximum d’ascendance).
Répartition de la pression dans la perturbation
Pour comprendre comment une perturbation modifie le champ de pression alentour, il faut garder à l’esprit qu’elle est travaillée par plusieurs mouvements : une translation accompagnant le flux porteur (vers l’Est le plus souvent dans la zone tempérée), mais simultanément une attraction par le centre d’action qui l’a créée et la maîtrise et les propulsions vers le haut associées à la prise en tenaille de l’air chaud par les deux masses froides. L’ensemble de ces influences soulèvent le secteur chaud, surtout au sommet de l’onde (le point triple quand elle est occluse) et sur les surfaces frontales elles-mêmes. Il en résulte un allègement relatif de tout le système (l’ascendance joue en sens inverse du poids de l’air, ce qui le réduit en apparence) : la perturbation est accompagnée d’une dépression, dont le centre est positionné vers son sommet (maximum d’ascendance).

Comment la perturbation organise le vent

Les nuages et les précipitations associés à la perturbation

Les surfaces frontales se comportent comme des reliefs pour l’air en mouvement : elles le contraignent à monter.
Cycle classique : ascendance, refroidissement, nuage si l’air est assez humide, précipitation si l’ascendance est puissante et l’air assez riche en eau. La perturbation n’est pas symétrique. À la pente douce du front chaud répond celle plus abrupte du front froid. Les ascendances sont plus brutales et rapides sur le second que sur le premier : la nature des nuages formés et l’intensité des précipitations sont bien différentes.

Système perturbé complet • La traîne, ensemble de nuages instables qui suit le front froid. Des cumulus (Cu) d’abord modestes dans un ciel bien bleu, lavé et rafraîchi, puis de plus en plus développés, jusqu’à donner des averses (Cb) à mesure que s’épaissit l’air froid, voire de l’orage lors des invasions froides océaniques vigoureuses (giboulées).
• Évolutions de la pression et de la direction du vent au cours de ces phases.

Les trois grands ensembles de la perturbation

Enroulement du corps en coquille d'escargot autour de la dépression d'accompagnement ou secondaire (par rapport au centre d'action dépressionnaire souvent dissocié et moteur principal)

Les fronts froids secondaires

La famille de perturbations

La circulation zonale et la circulation méridienne

Hormis les phénomènes purement locaux, les perturbations se déplacent dans les courants porteurs déterminés par les centres d’actions, au long du front polaire. À la latitude de la France, les régimes sont d’ouest dominant. Un flux approximativement orienté ouest-est sur plusieurs milliers de kilomètres (l’Atlantique) est dit "zonal".
À force de s’étirer, les poussées chaudes se coupent de leurs racines, séparant de vastes plages de chaleur que les météos nomment "bulles chaudes". Isolées, elles peuvent se maintenir plusieurs jours en vivant sur leurs réserves, qui sur le Groenland, qui sur le nord de l’Europe. De même pour l’air froid qui se détache en "gouttes froides". Ne pas oublier toutefois que l’échelle est de l’ordre du millier de kilomètres...
Une image très parlante est celle des lampes de salon où, dans un tube transparent fermé, coexistent deux fluides de densités différentes. Par le jeu des températures, l’un d’eux, allégé, forme des protubérances qui montent, puis se scindent, comme ces vastes volumes atmosphériques qui conquièrent leur liberté. Pour bien déceler ces lignes de force de la circulation générale, il faut consulter des cartes météo d’altitude, à partir de 3000 m, en atmosphère libre, qui échappe au parasitage induit par les effets de sol, dont la multiplicité brouillonne masque l’essentiel.
Déjà, on comprend bien que tout se tient à la surface de la Terre, qu’un mouvement dans un sens quelque part se répercute par un effet opposé dans le voisinage, par réaction, par compensation. Tous ces engrenages, tous ces échanges très cohérents constituent la circulation globale. On ne sera pas surpris d’apprendre que, pour en prévoir les évolutions, il faille rassembler des données venues de l’ensemble de la planète.

La spécificité de la montagne

Tout prend en montagne une dimension différente. La progression des perturbations y rencontre des obstacles plus ou moins étendus, plus ou moins hauts. Elles doivent contourner, si possible (relief isolé, de peu d’ampleur), ou surmonter. Ce faisant elles s’en trouvent amplifiées, aggravées. Leurs nuages deviennent plus denses, souvent plus vastes, dans presque tous les cas, plus prodigues en précipitations. La montagne est terre de contrastes : le beau temps y est plus franc, plus pur, le mauvais temps y est plus intense. L’approche d’une perturbation classique ne doit en principe pas surprendre un observateur un tant soit peu expérimenté.
L’arrivée des cirrus, souvent suivis ou accompagnés par l’allongement et l’extension des traînées d’avion (plus les hautes couches de l’atmosphère deviennent humides, plus les rejets de vapeur des réacteurs signent leur passage par le surcroît d’eau qu’ils éjectent – a contrario, les traînées courtes et fugaces indiquent clairement que l’air est sec : un vrai bon signe), se produit loin devant le corps pluvieux. Un œil sur le ciel, l’autre sur l’altimètre éventuellement, permet de suivre la progression de l’aggravation, qui, la plupart du temps, prend au moins une demi-journée.
Le mauvais temps installé, le mieux à faire est d’attendre... le retour du soleil généreux. L’instabilité de la traîne, malgré ses éclaircies, n’autorise pas des projets d’envergure. Elle est même assez perverse car elle offre parfois des améliorations spectaculaires de plusieurs heures, mais trompeuses, en particulier à l’approche des fronts froids secondaires. Le passage de ces répliques est souvent rapide, brutal, accompagné d’intempéries brèves mais intenses (lignes de grains) et, en plus, d’une nouvelle chute des températures. Même en été où, en l’espace de 24 à 48 heures, il arrive que l’iso 0 chute de 4 500 m à 2 500 m (soit 12 à 15 °C de baisse du thermomètre), avec de la neige aux environs de 2 000 m, voire plus bas encore. La haute montagne, mouillée par les premières pluies chaudes, est alors prise, quelques heures plus tard, dans une gangue de neige et de glace.
Retour de l’hiver en plein été, piège mortel pour qui s’y laisse prendre. Les aggravations intenses et durables (de l’ordre de la semaine) sont toujours accompagnées d’une approche ou même du passage d’un jet-stream dans la haute troposphère. Il se répercute en vents tempétueux en haute montagne, de l’ordre de 100 km/h ou davantage. La progression y est quasiment impossible, le froid redoublé (température ressentie).
Après les fortes perturbations estivales, il convient d’attendre 2 à 3 jours que la chaleur revenue tasse les récentes neiges, purge les pentes et couloirs des amoncellements, rende la montagne saine à la pratique des sports engagés.

La montagne anticipe les précipitations

La montagne retient les perturbations

C’est le cas avec le front chaud dont l’activité se prolonge contre le relief, alors que le système perturbé poursuit son chemin au-delà de la chaîne. L’effet de blocage produit par des chaînes de montagnes très étendues, comme les Vosges, le Jura, les Alpes ou les Pyrénées, entraîne la création de poches de froid résiduelles au fond des vallées. Leur persistance prolonge, assez fréquemment en hiver, les chutes de neige de plusieurs heures dans les vallées bien fermées comme celles de l’Arve, de la Tarentaise, de la Maurienne, où les vents océaniques s’opposent à l’évacuation de l’air froid des basses couches.
Cette intensification et ce prolongement de l’activité des perturbations au contact du relief, lorsqu’ils sont accompagnés de vents assez forts pour les soulever efficacement, sont appelés "effet orographique". Les Suisses évoquent le "remous alpin", vaste et dense bouillonnement des nuages contre les versants de l’arc montagneux.
Sous le vent, l’air froid tapi au sol par densité, à l’abri des chaînes étendues, ne s’évacue pas tant que des turbulences ne le chassent pas. On trouve ce contexte dans la plaine d’Alsace, dans le bassin du Pô, où le renouvellement des masses d’air est difficile, de même qu’au pied français des Pyrénées par régime doux provenant de la péninsule Ibérique. Fréquemment, les redoux survolent l’air froid sans l’entamer ; il peut dès lors accueillir des chutes de neige ou favoriser des situations à verglas étendu.


La traîne est plus ou moins chargée d’averses. En montagne, elle prend assez souvent des proportions bien plus conséquentes qu’en plaine (jusqu’à des rapports de l’ordre de 1 à 50 : 1mm à Genève, 50mm à Morzine au cours d’un même épisode océanique).
En effet, le flux percute les pentes et y bouillonne, parce qu’il est instable, la plupart du temps bien chargé en eau au survol des océans. Et cela peut durer des heures. Dans le même temps la perturbation s’éloigne sous le vent, où de larges éclaircies de fœhn se sont déjà installées. Ces contrastes sont visibles lorsqu’on traverse une chaîne par ses tunnels : d’un côté le temps bouché, des précipitations intenses, de pluie ou de neige selon la saison, de l’autre un soleil radieux, une température bien plus agréable.
Seul le mur de fœhn sur les crêtes signale que, tout près, les conditions sont radicalement différentes. De telles situations actives et persistantes vont jusqu’à déposer de 50 à 100 cm de neige poudreuse sur le relief hivernal, avec pour conséquence de sérieux risques d’avalanches.

Quand front froid et relief font tenailles

On distingue les cas où l’air humide précédant le front froid est "stable" : il est soulevé, épuise son eau en pluie ou en neige, mais tranquillement (précipitations continues) ; et les situations, estivales surtout, où l’air humide précédant le front froid est "instable" : les ascendances stimulées sont bien plus intenses, elles s’accompagnent alors d’averses ou d’orages, avec les risques d’excès dont ils sont souvent capables.

Selon que le front froid domine la montagne ou non

Quand la nappe polaire suivant le front froid est moins épaisse que la hauteur moyenne de la chaîne, elle vient butter contre les versants, après avoir expulsé l’air chaud antérieur en l’essorant éventuellement d’une partie de son humidité (précipitations). Elle se stabilise là sans jamais passer de l’autre côté, sous le vent. Ainsi, des refroidissements qui affectent les versants français des Alpes ou des Pyrénées ne parviennent jamais ni en Italie ni en Espagne.

Le front froid isolé

Les fronts masqués

Les nappes froides qui occupent plaines et basses vallées en saison froide sont fréquemment survolées par des fronts chauds qui ne parviennent pas à les bousculer : la température grimpe en altitude, mais reste stationnaire en bas. De plus, certains fronts froids un peu mous manquent de puissance pour chahuter l’air froid des basses couches, d’autant que, venus de l’Océan, leur "froid" est moins froid que celui accumulé sous les inversions : plus légers, ils le surmontent.
Ces fronts, pas forcément actifs mais bien réels en montagne par les fluctuations des températures d’un jour à l’autre (de 5 à 10°C en plus ou en moins), passent inaperçus pour les habitants des basses altitudes. Ce n’est qu’à l’occasion de perturbations vigoureuses, portées par des vents suffisamment turbulents, que la chape de froid inférieure est disloquée. On peut dès lors s’étonner que le front, dit "froid", réchauffe en fait l’ambiance en remplaçant l’air très froid, continentalisé, par une masse d’air moins froide parce que d’origine maritime.

La stabilité et l’instabilité

L’atmosphère est constamment à la recherche de la stabilité en tentant de rétablir les équilibres détruits, inévitablement, puisque la Terre est une boule qui interdit une répartition homogène de l’énergie reçue du Soleil par l’intermédiaire de la lumière. On a vu que l’activation et le "carburant" de la machine à fabriquer le temps qu’il fait, résident dans cet état de déséquilibre perpétuel entre pôles et équateur, froid et chaud.
Une masse d’air est dite également "stable" ou "instable", selon l’état d’équilibre solide ou pas de ce feuilleté des couches d’air qui la constituent.

L’équilibre atmosphérique vertical des masses d’air

Il provient essentiellement de la répartition du chaud et du froid à la verticale. Un équilibre toujours précaire puisque tout bouge tout le temps. Les vents d’altitude apportent constamment qui un peu plus de chaud, qui un peu plus de froid.
Par ailleurs, l’influence du sol déclenche ou non des transferts de chaleur vers les hauteurs, ou bien procure du froid à la base. La stabilité résulte d’un étagement : froid en dessous, chaud au-dessus, puisque la position d’équilibre du froid, plus lourd, est obligatoirement au plus bas, à cause de la force de gravité terrestre qui l’attire davantage.
L’instabilité provient d’une répartition inversée. Et il existe de nombreux cas où l’équilibre est fragile, soumis aux influences extérieures soit thermiques (surchauffe au sol par exemple), soit dynamiques (impact de la poussée d’un front, du soulèvement par un relief par exemple). On passe en revue ici les états fondamentaux qui régissent la solidité ou la fragilité de l’édifice troposphère :

Un énorme condensateur

Électriquement, le cumulonimbus n’est rien d’autre qu’un énorme condensateur développé entre la proximité du sol et la tropopause, vers 10 000 m d’altitude en hiver dans nos contrées, vers 12000 à 13000 m en été. Sa croissance imposante et généralement rapide est le résultat d’une instabilité très accusée dans l’ensemble de la troposphère, même s’il existe quelques minces tranches stables, vite transpercées, oubliées par le nuage en cours d’ascension. Un résultat spectaculaire, parmi d’autres, est l’électrisation du nuage provoquée par l’éclatement des gouttes, les fractures de cristaux, les frottements de tous ces éléments entre eux, les processus très rapides de congélation des microsphères liquides...
Les éléments les plus petits et légers se chargent positivement et, propulsés au niveau de l’enclume, donnent au cumulonimbus une tête chargée positivement. Les éléments plus lourds sont plutôt chargés négativement, et se rassemblent majoritairement à la base du nuage.
Par réaction, le sol se charge positivement, et c’est au niveau de ses aspérités (cheminées, clochers, arbres, sommets...) que les charges "+" sont relativement les plus concentrées tout en se rapprochant des charges opposées, ce qui augmente la différence de voltage au centimètre ("effet de pointe"). Ces aspérités sont les cibles les plus fréquentes de la foudre : transfert de charges entre nuage et sol ou sol et nuage.
Les orages rétablissent l’équilibre des charges électriques entre les plaques d’un condensateur encore bien plus gigantesque : la surface de la Terre (négative) et la couche supérieure électrisée de l’ionosphère, où se déploient les tentures aux formes et nuances irréelles des aurores polaires, entre 85 et 500 km (positive).
Deux mille orages à chaque instant sur la Terre compensent les courants de fuite traversant l’atmosphère, isolant non parfait, qui finiraient par réduire à néant la différence de potentiel Terre/ionosphère.

L’éclair, le tonnerre

La différence de potentiel entre le sol et la base du nuage atteint le million de volts ; elle peut aller parfois jusqu’à 100 millions de volts. Même si l’air est isolant, sa résistance a des limites face à une contrainte aussi forte.
Quand ces limites sont dépassées, un traceur part de la zone la plus chargée du nuage (base en général) : un effluve qui se fraie le premier chemin, qui avance en hésitant, par bonds successifs. Parvenu à quelque 200 à 300 m du sol, un autre traceur part à sa rencontre, depuis une pointe à proximité. L’échauffement intense produit par le passage du courant, à l’instar de ce qui se passe dans une ampoule à incandescence, transforme instantanément l’air en plasma très brillant, accompagné d’une dilatation explosive qui provoque une onde de choc acoustique : le tonnerre. Ses roulements, quelquefois, répercutent le bruit des décharges saccadées, spasmes titanesques, que l’écho des montagnes fait ricocher de versant en versant.

Plusieurs sortes d’éclairs

Les abeilles

La littérature (Premier de cordée de Roger Frison-Roche, notamment) a largement contribué à faire connaître cette grande peur des alpinistes en haute montagne, quand le ciel menace. Le grésillement, le bourdonnement soudain de l’air, les cheveux hérissés par une attraction insolite et terrifiante, l’odeur âcre d’ozone qui se propage, tous ces signes d’un excès d’électricité statique annoncent un coup de foudre imminent. Tout ce qui est métallique (piolet, crampons, mousquetons...) doit être sans délais mis à l’écart, tandis que le grimpeur cherche vite un endroit moins exposé, s’il en existe. Le mieux, évidemment, reste... la prévention, pour éviter ces situations très dangereuses.
Ces effluves s’apparentent au feu Saint-Elme des marins, crépitement qui accompagne des lueurs violettes au sommet des mâts, lorsque le champ électrique commence à "fissurer" l’isolant air, juste avant que la foudre n’emprunte ces amorces de cheminements pour frapper.

Quelles précautions faut-il prendre ?

Chez soi, quand l’orage claque tout près, il faut fermer les fenêtres pour empêcher les courants d’air, éviter de toucher des appareils électriques, les tuyaux métalliques et les radiateurs du chauffage central, ne pas téléphoner avec des combinés filaires, ne pas prendre de bain...
Dans une voiture fermée, on est bien protégé par l’effet Faraday (le courant circule autour du véhicule avant de s’évacuer au sol). Cette protection est la même dans une cabine de téléphérique et dans les refuges recouverts de plaques métalliques.
En pleine nature, il ne faut pas s’abriter sous un arbre isolé à cause de la pointe, ni même à la lisière d’une forêt ou sous un arbre qui dépasserait nettement les autres ; mais la forêt homogène est un bon abri, à distance des troncs. Il ne faut pas s’adosser à une paroi en montagne, car les courants de terre sont susceptibles de la parcourir, surtout si elle est mouillée. L’entrée immédiate d’une grotte n’est pas un endroit sûr non plus : les courants de terre peuvent sauter d’un bord à l’autre.
Évidemment ce n’est ni réjouissant ni confortable sous des trombes d’eau... Pour se rassurer, se répéter que, pour un point donné – en plaine –, la théorie évalue la probabilité de foudroiement direct à 1 fois en 10000 ans (pour un arbre c’est déjà 50 fois plus). Cette probabilité est largement supérieure en montagne.

Les moyens de détection par les services météo

Les radars détectent les précipitations, et tout spécialement les averses intenses délivrées par les cumulonimbus. La France en compte 33 radars en France métropolitaine (réseau Aramis) et 7 en outre-mer. Leur usage est d’abord tourné vers la sécurité (transports, routes, agriculture, annonce et suivi des crues...).
Les orages sont fort bien repérés par les satellites. Les enclumes, même ponctuelles, y apparaissent particulièrement blanches (éclat des cristaux de glace).
Les systèmes orageux observés vont du local à des surfaces couvrant plusieurs départements, très blanches, denses, réparties en taches globulaires, comme des têtes de rosés des prés. Le rafraîchissement des images tous les quarts d’heure permet un suivi précis de leur apparition, évolution, trajectoire, vitesse de déplacement. Nombreux sont d’ailleurs ceux qui naissent et meurent sur place, poussés sur les versants ensoleillés, éteints par l’arrivée de la nuit.
L’éclair signale son passage par des perturbations du champ électromagnétique (les mêmes qui faisaient crachouiller les radios d’antan). Elles sont détectées en France par le réseau de capteurs de Météorage (une vingtaine suffisant à couvrir le territoire). Le recoupement des informations recueillies par deux d’entre eux permet de localiser avec une grande précision le point d’impact au sol. Les satellites réceptionnent aussi le parasitage des éclairs intra et internuageux, localisant ainsi les foyers orageux actifs et permettant d’en surveiller le déplacement.

La répartition géographique et la fréquence

Les reliefs se taillent la part belle au palmarès, surtout s’ils ajoutent à leur influence propice l’humidité d’une mer proche, véhiculée aux heures chaudes par les brises aval. À l’inverse, la Bretagne ne compte que 12 jours d’orage par an dans l’intérieur, et encore moins sur son littoral. On dénombre 1 à 2 jours d’orage par an sur le Groenland, mais 320 à Java. Au total, ce sont 16 millions d’orages par an sur Terre, soit environ 45 000 par jour, alors qu’un cumulonimbus ordinaire contient une énergie équivalente à 10 bombes atomiques de type Hiroshima !
Les orages liés à la convection locale se répartissent d’avril à octobre. Ils sont retardés dans l’intérieur des massifs par la fraîcheur entretenue au début du printemps par la fonte des neiges et l’évaporation de l’eau qui ruisselle. Si les grands massifs connaissent un pic de fréquence orageuse en juillet et août, pour les plaines périphériques ce pic se situe plutôt en juin (à lui seul ce mois représente 35 % de l’activité électrique annuelle que la société Météorage évalue à 520 000 éclairs nuage-sol en moyenne pour la France). Les Pyrénées-Atlantiques et centrales et leur piémont français connaissent une plus grande activité orageuse synchronisée en juin et juillet, à cause des vents d’ouest et nord-ouest qui leur apportent l’humidité de l’océan Atlantique. Ces mêmes vents réduisent au contraire la nébulosité en cette période pour les Pyrénées-Orientales (effet de fœhn de la tramontane).
Quant aux orages provoqués par les perturbations qui traversent l’Hexagone, ils se produisent n’importe quand dans l’année, plus nombreux et violents en été où la chaleur les dope, atténués en saison froide au passage des fronts froids les plus musclés, ou portés par les traînes polaires à giboulées de nord-ouest.

Les grandes catégories dans nos régions

Plusieurs types d’orages se présentent, dans des situations totalement différentes, allant du beau temps à des situations très perturbées. La dangerosité – plus ou moins grande selon le contexte – que les orages représentent pour le montagnard est toujours une réalité.

L’orage isolé de beau temps

Il peut sembler paradoxal d’associer orage et beau temps. Et pourtant, l’orage de fin de journée, en été, n’est pas exceptionnel et n’est pas une catastrophe en soi.
En montagne, il est préférable, pour l’état de la neige, la stabilité des pierres, pour éviter la grosse chaleur, d’avoir terminé les courses exposées avant midi, et un petit épisode de pluie vespéral, même ponctué de quelques coups de tonnerre, n’entraîne pas de sérieuses conséquences, sauf pour les attardés imprudents ou malchanceux, ou ceux qui sont engagés dans des ascensions de plusieurs jours, ce qui est devenu peu fréquent dans nos pays.
Ce type d’orage s’inscrit dans une sorte de cycle, mais absolument pas régulier.
Suite au passage d’une perturbation, la masse d’air est renouvelée. Une "purge" s’est faite, évacuant la masse d’air précédente usée, ses poussières, ses pollutions. L’air polaire apporté par la traîne est propre, frais, vivifiant. Pendant 2 à 3 jours en moyenne, il offre de très belles journées de ciel bleu décoré de quelques cumulus modestes, apparus au fil des heures au-dessus des sommets, effacés le soir ; ils en relèvent la pureté et la couleur. Les courses de neige sont rassurantes, stabilisées par un bon regel nocturne. L’expression "grand beau" est bien appropriée. Mais ces conditions idéales évoluent vers un beau temps moins franc, un ciel vaguement brumeux, des pollens et poussières redistribués par les ascendances dans les premiers 4000 m. Et puis, la température grimpant de jour en jour, les cumulus prennent plus d’ampleur, s’attardent davantage en début de nuit. Le temps devient plus lourd, les nuits moins froides en haute montagne où la neige est moins porteuse au petit matin. D’ailleurs le vent en altitude est revenu au sud-ouest, faiblement mais transportant chaleur des terres arides et humidité des mers lointaines. La masse d’air a vieilli, elle est devenue franchement instable, mûre pour l’orage de chaleur en fin d’après-midi. Cet orage est local, préférant la montagne où les versants aspirent la chaleur et l’humidité des vallées et plaines alentour (brises d’aval).
En Indonésie, l’orage est presque permanent mais pas violent en général (bouillonnement d’évacuation continue des surchauffes). Au sud du Sahara, des entrées maritimes humides localisées, arrivant sur des contrées chauffées à blanc, créent des conditions explosives d’orages peu nombreux mais très intenses (danger des lits d’oueds arides brusquement inondés par des cataractes de pluie distantes).
En général, au bout d’une semaine arrive un front froid par l’ouest. C’est une aggravation d’ampleur générale qui emporte tout et termine le cycle.

L’orage de plage orageuse

Fréquemment, des résidus de descentes polaires (gouttes froides) se perdent dans des marais barométriques entre Açores et Canaries. Elles "mijotent" sur place une semaine, deux semaines, méandres oubliés de la circulation générale, se gavant d’humidité et de calories. Recyclées par des courants de sud-ouest, elles remontent sur l’Europe de l’Ouest, donnant une vigueur supplémentaire à certaines perturbations qui vont pomper très au sud des forces nouvelles. En été, elles survolent les vastes plateaux espagnols très chauds, s’y renforçant encore. Elles parviennent sur la France en plages très instables plus ou moins vastes, où l’orage est susceptible d’éclater n’importe quand, de jour... comme de nuit.
Leur extension, leur progression vers le nord-est plutôt assez lente, une relative modération de leur activité orageuse font qu’elles sont bien prévisibles, repérées de loin. C’est souvent en matinée que les conditions sont les meilleures. Après des nuits chargées et lourdes (on note fréquemment un regain d’activité orageuse en deuxième partie de nuit), le ciel est très encombré au réveil. On s’étonne que la nappe nuageuse se fractionne, ouvrant l’espace à quelques heures de temps assez beau, de chaleur piquante qui excite taons et mouches. Dans l’après-midi, la hausse des températures multiplie les cumulonimbus et les foyers d’orage. Des conditions qui parfois durent plusieurs jours, soit que la plage orageuse stationne mollement sur une partie du pays, soit qu’en régime de sud-ouest établi, des pulsations instables se succèdent dans le flux.
Ayant survolé des pays arides, ces masses d’air transportent assez souvent des limons qui troublent l’atmosphère, rendent la chaleur plus pénible en été, et qui se déposent au sol, sur la neige, sur les objets en minces pellicules ocre à l’occasion de faibles averses (les plus conséquentes en contiennent aussi mais le ruissellement évacue tout).

L’orage de front froid

Une masse d’air froid balayant une contrée, c’est un rouleau compresseur en marche, à ceci près qu’elle n’écrase pas mais propulse en hauteur l’air en place. Mouvement brutal, souvent puissant, qui conduit à former des nuages très denses, répartis de façon continue le long de la surface frontale, mur d’intempéries accusées étiré sur des centaines de kilomètres ou davantage. Même en hiver, un front froid peut donner de l’orage, surtout lorsqu’il se conjugue au relief pour contraindre les masses d’air en place au soulèvement rapide.
En été, ce type d’aggravation présente un réel danger pour la pratique des sports de montagne car l’activité orageuse y est soutenue, parfois même intense, assez soudaine fréquemment (front froid isolé), surtout pour qui n’a pas de vue étendue vers l’ouest, secteur de provenance prépondérant. Rafales, averses intenses, souvent de grésil en haute montagne, de grêle parfois...
D’une température estivale, on passe, en quelques instants, à une ambiance quasi hivernale (iso 0 de 4 500 à 3 500 m, quelquefois moins, si un front froid secondaire suit de près ; neige jusque vers 3 000 m, voire plus bas, quand à l’arrière déboule une goutte froide bien marquée).

L’orage de traîne

Dans la masse froide qui suit le front froid, un bouillonnement s’organise assez vite lorsque la traîne est active, après une éventuelle accalmie qui peut durer une bonne demi-journée en régime de sud-ouest (bien moins en général par ouest ou nord-ouest). L’activité orageuse, sauf au passage éventuel de limites secondaires accompagnées de lignes de grains, est plutôt faible, car dissipée sur une très vaste surface.
D’ailleurs, le conflit majeur s’est produit au passage du front froid, là où le contraste entre masses d’air est le plus accusé : la bombe est pour l’essentiel épuisée. Les cumulonimbus d’été y donnent du grésil en moyenne et en haute montagne, de la neige roulée l’hiver, jusqu’en plaine. L’inconvénient majeur de ce type de temps est la durée des intempéries par effet orographique (remous alpin lié à la conjugaison du vent et de l’instabilité) à laquelle se superpose le froid. Ce sont des conditions à éviter absolument pour l’exercice de sports de montagne exposés.

Les trombes et les tornades sont des phénomènes tourbillonnaires intenses qui se forment sous des cumulonimbus très puissants. Dans un premier temps, l’intense aspiration qui part de la base du nuage n’est pas visible ; elle se matérialise cependant par un tourbillon de poussières ou de petits débris sur terre, d’embruns arrachés à la surface agitée de la mer ou des lacs : le buisson. En général, le déplacement est plutôt lent, mais il peut parfois être rapide puisqu’il dépend de la vitesse du flux général emportant le nuage ; la durée de vie est courte, de l’ordre d’une dizaine de minutes ; le cheminement est assez rectiligne, de quelques centaines de mètres au plus. Mais les dégâts sont souvent importants : toits arrachés par l’aspiration, arbres brisés, cultures saccagées par la rotation violente du vent.

L’origine du vent commande le temps qu’il fait, d’autant plus en Europe occidentale que nous sommes à un carrefour d’influences, entre océan humide et continent sec, froid du Nord et chaleur tempérée de la Méditerranée ou, plus musclée, du Nord de l’Afrique, Sahara compris.

Le plus fréquent dans notre pays situé à mi chemin entre équateur et pôle, dans cette circulation tempérée organisée par le couple de centres d’actions quasi permanents que sont l’anticyclone des Açores, et la dépression d’Islande. En réalité, ces deux individus bariques (de pression, donc), bougent et changent d’intensité systématiquement, cycliquement, en liaison avec le déplacement saisonnier du Soleil. Mais en plus ils ont une vie autonome – sous contrôle tout de même de la circulation générale dont ils ne peuvent en aucun cas s’extraire – gonflant ou se creusant en fonction des approvisionnements en chaleur (anticyclone) ou en froid (dépression) que l’environnement leur fournit.

La montée vers le Nord du Soleil renforce les réserves d’air chaud de l’hémisphère Nord : l’anticyclone des Açores gonfle, ce qui lui permet d’affirmer son influence sur l’Europe de l’Ouest en été, en déplaçant le lit des perturbations plus au Nord. La dépression d’Islande vit à l’inverse, mieux alimentée en air froid l’hiver, anémique en été. Schéma moyen, "normal", qui n’évite pas les mauvaises surprises de ces "étés pourris" qui affectent nos régions lorsque notre anticyclone préféré est malmené par une dépression islandaise trop vigoureuse pour la saison. Le contraste entre nos centres d’action (différences de températures, donc de pressions) est à son maximum en hiver : il en résulte des vents plus forts en cette saison, des tempêtes plus fréquentes et dynamiques.

Le "lit perturbé" se positionne plus ou moins haut.

En hiver, il est grosso modo au niveau de la Manche : les perturbations océaniques frappent notre pays de plein fouet, apportant douceur (influence du Gulf Stream) et précipitations. Établi, les perturbations s’y succèdent en famille, à la cadence d’une toute les 24 h (rare) ou, plus généralement, de 24 à 48 h, secteurs de mauvais temps entrecoupés des améliorations de quelques heures associées aux traînes qui s’ "affaissent" à l’approche de l’air chaud du système suivant. Pour les massifs, l’influence de l’ouest change selon la latitude du courant actif.

Les Pyrénées et les Alpes sont particulièrement servies par les régimes calés sur le 45ème voire plus bas, ce qui n’est pas fréquent. Plus le lit monte au nord, moins il les concerne.
En été, il est rejeté au niveau de l’Écosse, épargnant donc nos régions, en principe. La fraîcheur relative des flux océaniques fait qu’en outre ce type de temps ne favorise pas les orages.

Outre le calage en latitude de l’axe perturbé, intervient très efficacement la rapidité du flux. On rappelle ici l’extrême importance de l’ "effet orographique" qui stimule considérablement  les perturbations franchissant un relief (le fameux "remous"), au point que certaines ne donnent guère qu’un crachin en plaine alors qu’elles s’essorent en précipitations abondantes à l’impact montagnard.

Un cas type, peu fréquent mais banal cependant, correspond à ces régimes d’ouest très rapides qui se mettent en place pour plusieurs jours en hiver, bousculant en général soit un anticyclone "froid" et maussade au sol, doux et très beau en altitude, installé depuis quelque temps, soit une masse froide beaucoup plus compacte, développée en épaisseur associée à ce que l’on appelle un "talweg" (figure isobarique dépressionnaire ouverte au nord). Leur front chaud est très actif, d’autant plus qu’il repousse un air froid plus accusé et de grande inertie. Tombent alors d’importantes précipitations, neigeuses jusqu’à basse altitude, prolongées dans les fonds de vallée par des "culots d’air froid" captifs, à la fois de la configuration et de leur densité.

En montagne, de telles vigoureuses intempéries donnent jusqu’à 1m de neige en 24 h. Ce pourrait être une bénédiction pour les stations – avalanches de poudreuse mises à part, quand les surcharges vont à l’excès ! – mais l’arrivée de masses d’air de plus en plus douces transforme la neige en pluie soutenue, jusqu’à 2000, 2500 m parfois. La neige se tasse, se gorge d’eau, part en coulées de "lourde" dans les couloirs, formant ces "champs de patates" de boules jaunâtres des Chamoniards.

Au-delà, de ces turbulences fâcheuses, il est fréquent que s’installe… une période de beau temps de plusieurs jours, le lit perturbé ayant été rejeté à distance de la France par la puissante poussée anticyclonique à l’origine de cette rupture ayant, in fine, radicalement transformé le paysage météo d’hivernal froid en grande douceur paisible (iso 0 vers 3000 m dans le nouvel anticyclone !). Le paradoxe de ces situations vient de ce que tout au long de l’accumulation du mauvais temps... la pression monte vers des valeurs élevées, de 1025 à 1030 hPa. Un des rares cas où le baromètre ment effrontément.

Les régimes d'ouest hivernaux très productifs en précipitations, dont le lit principal est placé de telle sorte que se succèdent sur un relief, à cadence de 24/36h, des redoux (secteurs chauds) et des refroidissements (traîne) donnent assez étonnamment des cumuls de neige très importants sans que des avalanches catastrophiques ne se déclenchent. Cela vient de ce que le manteau neigeux est très travaillé par les fortes fluctuations de températures, tassé et humidifié puis regelé ; accumulation de strates finalement stabilisées, bien soudées entre elles.

Autre particularité : il est assez fréquent qu’après plusieurs jours de régime d’ouest rapide, à flux tendu, une grosse invasion froide de nord-ouest termine l’épisode par le retour d'un régime "méridien" (à forte composantes nord-sud et sud-nord ; "zonal", pour un flux aligné comme les "parallèles").
On en revient à cette remarque qu’il est nécessaire qu’un jour ou l’autre les échanges d’énergie entre le Sud et le Nord se rétablissent.

Le temps des "giboulées". Un classique du début de printemps, tandis que les régions polaires bradent leurs dernières réserves de froid hivernal. Mais ce n’est pas que cela.


L’activité instable des traînes dépend en fait de deux critères principaux : l’épaisseur de l’air froid, en montagne, la vitesse du vent qui le propulse. De fait, plus il est épais, plus il se situe au cœur le plus froid de la "descente polaire", plus il devient instable en survolant des contrées de plus en plus chaudes à mesure qu’il gagne le Sud. Plus il frappe le relief avec force, plus est efficace l’ "effet orographique". En régime de nord-ouest, les Pyrénées françaises sont concernées par ce forcage, long barrage en travers du flux, tandis que, les versants espagnols restent ensoleillés.
Vosges, Jura et Alpes du Nord prennent de plein fouet ces intempéries ; les Alpes du Sud sont fréquemment épargnées par des perturbations "essorées". La Corse accueille des masses froides à nouveau plus instables et humides au contact de la mer, poussées par des vents forts ; ses massifs sont alors soumis à des conditions météo d’une grande rudesse, très dangereuses pour les imprudents.

Les chutes de neige prolongées dans les traînes d’hiver, surtout, de printemps aussi, quelquefois, donnent de grosses accumulations de poudreuse ou neige froide, inconsistante, aux cristaux mal soudés, parce que trop rigides pour se tasser et s’imbriquer très vite. Fort danger d’avalanche lorsque les cumuls dépassent les 50 cm. Et si le froid s’installe, le frein qu’il apporte au tassement maintient le risque de départs spontanés plusieurs jours après la chute. Même en été, il faut attendre que la neige soit stabilisée, la montagne "purgée" pour s’aventurer hors des pistes et traverser les espaces de neige récente.
Le cœur de l’hiver, de la mi-janvier à la mi-février est souvent relativement calme, de solides anticyclones continentaux s’opposant aux incursions des masses d’air océaniques (sans les exclure, chaque hiver ayant sa personnalité). Au-delà commencent à se mettre en place des régimes de nord-ouest avec giboulées, séparant des périodes de beau temps, déjà assez chaud, de l’ordre d’une semaine, quelquefois davantage (excellent mars 1994, p.ex.). Dès la mi-mars, elles se terminent fréquemment par des orages, les premiers. Ce sont des fronts froids qui descendent du Nord, vigoureux. Les sols sont déjà plus chauds, le contraste est grand avec l’air froid ; c’est même au printemps que l’atmosphère est le plus instable dans ses 3000 premiers mètres.

Tard dans la saison, ces flux frais caractérisent l’extrême variabilité du printemps, ponctuée de maximes bien senties ("en avril ne te découvre pas d’un fil… "), ou de dictons sur les gelées tardives (la Lune rousse, les saints de Glace, peu avant la mi-mai). En montagne, le printemps est assez décevant, car outre cette versatilité intrinsèque de la période (que de prévisions ratées pour tous ces grands week-ends et "ponts", à cause des caprices du ciel plus nombreux à ce moment-là !), l’humidité ambiante entretenue par la fonte des neiges favorise une nébulosité souvent abondante les après-midi.

L’été n’est pas à l’abri de ces excès lors de "coulées polaires" intempestives. La neige descend parfois très bas, comme en cet été 1969 où, après une chute de neige vers la mi-juillet, jusqu’au Tour (1500m) selon certains témoins, un autre épisode neigeux de plusieurs jours a recouvert les massifs de Haute-Savoie vers 1800m, au 15 août et après.

Un des 3 grands régimes perturbés (chacun des 3 premiers représentant autour d’1/3 du total). Le plus vicieux sans doute, un casse-tête du prévisionniste tant il est habile en contre-pieds, autant pour la chronologie que pour l'intensité des phénomènes. Il faut y voir beaucoup l’influence de la chaleur qui remonte de régions lointaines (au large du Maroc, du Sahara, de la Péninsule ibérique...), accompagnée d’humidité océanique, donc d’un fort potentiel d’instabilité.

Une situation qui peut s’établir à tout moment de l’année quand des descentes froides conséquentes creusent des dépressions ou des talwegs sur le Proche Océan, ce qui conduit, par réaction, à l’établissement d’anticyclones sur l’Europe Centrale, à des dorsales d’altitude s’étirant du Nord de l’Afrique jusqu’à la Scandinavie (d’où les limons que les pluies ou neiges de ces situations déposent assez souvent lorsqu’elles débutent).

Les talwegs (plus que des dépressions dans ce type de temps) progressent vers l’Est, précédés de fronts froids. Un déplacement souvent assez lent du système, qui se ralentit encore en abordant la vallée du Rhône où toute la géographie locale (couloir rhodanien, Alpes, golfes du Lion et de Gênes…) concourt à l’animer d’ondulations qui, non seulement en freinent la progression, mais lui donnent en plus, par saccades, des bouffées d’activité intense fournies par la Méditerranée. En réalité, le mouvement de cette perturbation se décompose nettement en deux très différents : la progression de l’ensemble, de l’Océan vers l’intérieur du continent, à allure ralentie (30 km/h souvent, fréquemment un blocage au niveau de la vallée du Rhône), simultanément le flux rapide à très rapide de sud-ouest (60 à 100 km/h au-dessus de 3000m), qui propulse l’air chaud et très humide du corps nuageux réparti de part et d’autre du front.

Un classique de l’automne où les épisodes cévenols sont particulièrement fréquents et productifs en fortes pluies d’orages (la mer est au plus chaud, les perturbations en sont très nourries de chaleur latente (potentiel de productivité précipitante, lié à la fois à la chaleur et au contenu dense en vapeur), la configuration fait que les premiers reliefs du pourtour méditerranéen sont tout particulièrement exposés à cause du soulèvement qu’ils imposent aux masses d’air provenant du large).

Ces fortes intempéries s'épuisent évidemment, après avoir déversé des cataractes sur les premiers contreforts des reliefs (très souvent des averses orageuses intenses), et donc, notamment, les Cévennes, l'Ardèche, mais aussi les Maures, l'Estérel et au-delà (on a tous en tête des souvenirs d'inondations brutales rompant les mois de sécheresse estivale, déferlant vers la côte en multipliant les dégâts). En second rideau, les Alpes du Sud sont bien desservies aussi, un ton en dessous. Les versants ouest des Préalpes des Alpes du Nord, surtout, puis le Jura, les Vosges... n'échappent pas à la distribution, car le flux humide emprunte l'axe ouvert Rhône/Saône pour se propager vers le nord. L’approche de ces fronts alignés dans des flux de sud-ouest vigoureux déclenche systématiquement le Foehn, excepté en été où il se fait plus discret et moins fréquent.


Autre singularité spectaculaire qui nous vient du Sud : le sable saharien (observation et prévision de ce phénomène -> le site météo barcelonais...
L'année 2022 a sans doute battu des records en la matière avec 10 épisodes ou plus, comme rythmés par un cycle. Il existe des variantes, bien sûr, pour arracher des limons au Sahara, toutes associées à des vents d'altitude qui partent vers le nord.
S'il pleut un peu, les voitures sont souillées par des dépôts rouges caractéristiques. S'il neige, elle s'ensanglante. Certes amusant à photographier, mais le sable s'installe pour le reste de l'hiver dans le manteau neigeux, où il fait des ravages. Minéral, il capte les rayons du soleil, s'échauffe... et accélère la fonte de la neige en la pourrissant de l'intérieur.
C'est aussi un "horizon" qui fracture la cohésion du manteau, qui facilite des départs de "plaques" avalancheuses. Les remontées de sable épargnent en principe l'été... sauf en 2022.

En altitude, on peut avoir des vents plein nord, très forts et très froids (jet-stream), quand une descente polaire vigoureuse s’affronte à un anticyclone des Açores musclé. Cela peut durer 2 ou 3 jours, ce qui bloque toute progression de l’air océanique et de ses perturbations venant buter contre le bouclier froid, où le ciel est alors dégagé à cause de la relative sécheresse des masses d’air polaires qui s’engouffrent et de la turbulence qui brasse l'atmosphère jusqu’en surface, dispersant toute velléité d’inversion et de nuages bas. La bise souffle.

L’hiver, ce sont des régimes qui entretiennent la bise, assez souvent mordante au début, avec des rebonds si des pulsations glaciales successives renouvellent le stock de froid tous les 5 à 7 jours. Dans un premier temps, elle charrie des frimas, des nuages bas, balayés depuis le centre de l’Europe : temps gris, petites chutes de neige sur certaines régions, sous stratocumulus (quand il fait bien froid, il neige peu mais il suffit d’une source de vapeur – un lac, une mer [le Cotentin, la côte Nord de la Bretagne par vent de nord-est…], une cheminée d'usine… pour conduire l’air à saturation et distribution de chutes de neiges locales plus ou moins importantes selon les réserves de vapeur disponibles (importantes en bordure de mer). Quand le régime d’est se confirme, au bout de 2 à 3 jours, le ciel s’éclaircit et le gel devient très sévère.

Cas piégeux : Dans le flux de nord-est se glisse parfois de l'air froid de grande épaisseur (5000 m et davantage). On a alors affaire à une "goutte froide" (forme arrondie de l'incursion d'origine polaire ayant contourné l'anticyclone). Tant qu'elle survole les plaines, pauvres en humidité, elle se démarque peu d'une situation de bise classique. Mais si elle progresse jusque sur le Massif-Central, voire pénètre en Méditerranée, elle est en position pour aspirer à sa périphérie de l'air maritime. Chargé de vapeur, ce dernier repousse l'air froid (glacial en février 1956). Le mélange produit sur les côtes et dans leur voisinage d'inattendues et spectaculaires chutes de neige pour ces régions (jusqu'à 1 m). Certaines infrastructures locales (serres pour les fleurs, p.ex.) ne sont pas dimensionnées pour de telles surcharges et s'en trouvent ravagées (février 1956). Fin décembre 1970, ce sont les routes, et même l'autoroute, qui furent impraticables plusieurs jours durant, du côté de Bourg-Saint-Andéol/Montélimar ; le plan ORSEC fut déclenché). Des minimales de -27°C à Grenoble et Vichy, de -26 °C à Saint-Étienne, attestent que l'invasion arctique fut alors particulièrement vigoureuse.

Début avril 1975, dans le prolongement d'un épisode hivernal à partir du 19 mars (début du printemps !... : 9 cm de neige à Metz, 10 cm à Mâcon, 20 cm à Paris...), alors que l'hiver avait été plutôt doux (après un démarrage en trombe... en septembre 1974), une "goutte froide" d'origine arctique, de belle ampleur en surface et en intensité, s'est infiltrée par le nord-est, début avril. Elle a distribué beaucoup de neige sur la France. Se prolongeant en talweg vers l'Espagne, elle a pompé de l'air humide en Méditerranée qui s'est heurté à l'air très froid généralisé sur le pays. Chutes de neige importantes (flocons à Nice, pour une neige parmi les plus tardives, 18 cm à Saint-Etienne-de-Saint-Geoirs, aéroport de Grenoble, dans la Bièvre). Neige lourde, qui fit beaucoup de dégâts au pied Ouest de la Chartreuse par rupture de branches d'arbres, déjà chargés de feuilles.

Les grandes vallées du Nord des Alpes accueillent facilement, en toutes saisons, des nappes de stratus ou stratocumulus, durables en hiver et au printemps surtout. Par vent de nord-ouest à est, l’humidité est drainée depuis les vastes plaines de France, d’Allemagne, butte contre l’arc alpin, et coule naturellement vers l’entonnoir de la vallée du Rhône, - où ça bouchonne - s'y cantonnant parfois longuement, quand le reste du pays s’est débarrassé de cette couverture grise et triste. C’est du plateau suisse vers Grenoble, voire jusqu’au Trièves, si la couche est assez haute, via les cluses d’Annecy et de Chambéry, le Grésivaudan, que s'insinuent ces plages de nuages tenaces sous inversions.

En été, le nord-est véhicule toujours une certaine fraîcheur qui, d’ailleurs, entretient une inversion vers 1500 à 2000 m, sous laquelle s’accumulent de la brume sèche, faite de pollens, poussières et autres polluants... pas toujours naturels. Certaines années ces types de temps se répètent nous privant trop longtemps de ciel bien bleu en plaine et dans les vallées. Conditions en général excellentes pour la montagne où il ne fait pas trop chaud, où le temps est stable, le bleu du ciel plus franc à mesure que l’on prend de la hauteur.

Tout cela est vrai quand l’anticyclone s’étale jusqu’au Sud de la France. Par contre, s’il est plus calé sur la Scandinavie, des plages instables d’altitude venues du Nord par la Finlande, la Russie, le contournent par l’Europe Centrale, atteignent le Jura et les Alpes, les Vosges éventuellement, apportant d’insolites orages malgré la fraîcheur ambiante. Au moins, ils sont rarement intenses et se résorbent vite le soir. Un marais barométrique se constitue rapidement sur la moitié Sud de la France, si bien, que Vosges exceptées, tous les massifs sont soumis à cette instabilité sinon violente du moins dérangeante par la nébulosité qu’elle entretient dès la mi-journée, fréquemment ponctuée de quelques coups de tonnerre en fin d’après-midi.

La Lombarde est le cas type des perturbations provenant de cet horizon.
Autre configuration intéressante, où on retrouve la puissance d’influence de l’environnement géographique si particulier du Nord de l’Italie. En hiver, le bassin du Pô, fermé à tous les vents de basse couche, sauf ceux d'est venus d’Adriatique, conserve durablement l’air froid de rayonnement, celui apporté par les brises descendues des versants alpins proches, ou les masses d’air continentales lui arrivant à travers les Balkans. Lorsque des perturbations actives s’organisent à partir de Méditerranée, par le sud-est notamment, elles charrient leurs nuages et redoux par-dessus le froid bien calé à proximité du sol. Ce qui permet des chutes de neige importantes si le phénomène se prolonge plusieurs heures, une caractéristique plus fréquente qu’avec les régimes plus classiques venant de l’Océan dans lesquels les perturbations circulent.



La Lombarde est dirigée par une dépression à l'est des Alpes, voire sur le Golfe de Gênes. Dépression associée à une "goutte froide". Si celle-ci remonte en direction des Alpes, elle favorise le déclenchement de nombreux orages. En fait, en été, ce type de temps est rare, plutôt réservé à l'automne (éventuellement associé aux épisodes cévenols), à l'hiver, à la première moitié du printemps.

Souvent beaucoup de similitude avec les régimes de sud-ouest (variabilité, difficile à appréhender, chaleur, Foehn…). Tout dépend de la distance à laquelle on se trouve du lit perturbé délimitant la frontière entre air chaud à l’Est et air froid à l’Ouest (sur le proche Océan, dans l'exemple ci-dessus). Dans le lit même, c’est du très mauvais temps orageux. Sur une bande de 2 à 300 km de large à l’Est du front actif, on se trouve dans une marge instable où alternent rapidement éclaircies et brèves averses, voire orages. Encore plus à l’Est, très beau. Mais si le flux de sud persiste et se renforce, l’origine saharienne des masses d’air qui s’installent progressivement conduit à de la très forte chaleur en été (sirocco), dans une ambiance de plus en plus sèche, sous un ciel bleu très lumineux.
Un régime assez rare toutefois. Par contre, il peut amorcer une période de beau temps durable, dans la mesure où l’injection prolongée de telles masses d’air est le meilleur moyen de construire un anticyclone solide sur l’Europe continentale, prolongement par une dorsale de l’anticyclone subtropical du Sahara, permanent en altitude.

Quelques mots sur le foehn, dont les mécanismes sont plus précisément décrits dans l'exemple grenoblois ci-dessous : Le mot, germanique (Suisse, Autriche...), vient du latin Favonius, dieu romain des vents doux et chauds (Zéphyr en Grèce). On appelle "effet de foehn" (un des aspects majeurs, universels, de l'influence orographique), chaque fois qu'un flux frappant un relief se trouve soulevé sur le versant "au vent", puis tente de rejoindre son niveau initial après avoir franchi la crête.
En principe, aggravation au vent par condensation de nuage, voire de neige/pluie, si l'air contient assez de vapeur d'eau ; amélioration "sous le vent", et donc net réchauffement, après la purge d'eau et en étant soumis à la compression de perte d'altitude. L'effet de foehn s'applique donc, par exemple, aux Vosges, alors que les régimes dominants d'ouest accumulent les pluies sur les versants lorrains, tandis que ceux d'Alsace sont plus secs (vignes). De même, la région des grands lacs italiens bénéficie d'une protection pour tous les vents d'ouest à nord-est. Son climat est quasiment subtropical.
Les régimes de Sud sont les plus favorables au foehn dans nos Alpes. Comme souvent, ils s'installent pour plusieurs jours, avec des moments de fléchissement (en principe la nuit) et de reprise, l'effet sur le système nerveux n'est pas négligeable : bruit continu, rafales, "surchauffe", grande sécheresse de l'air... au point qu'en Autriche le foehn était, dit-on, une circonstance atténuante en cas de crime, qu'en d'autres endroits les chirurgiens déprogrammaient leurs interventions.... Enfin, ce vent trop doux et durable est l'ennemi du manteau neigeux : Schneefresser, "le dévoreur de neige", tout est dit.

Extensions des régimes de Lombarde, on qualifie ainsi des perturbations originaires de Méditerranée, contournant des dépressions centrées soit sur l’Italie, soit sur les Balkans, l’Europe centrale.
Elles abordent la France par nos frontières de l’Est dans des flux qui vont de l’est au nord, selon la localisation du système dépressionnaire qui les pilote. Bien alimentées en vapeur, persistant durablement sur les mêmes axes d’activité, elles parviennent, de l’automne au printemps, malgré un très long parcours, à donner des précipitations parfois importantes, surtout en montagne.

Toutes les régions, tous les massifs peuvent être concernés, mais pas en même temps en principe, car le corps actif est celui d’une occlusion, étiré mais pas très large (par exemple : ou bien Vosges, Jura, et Alpes, ou bien Massif Central et Pyrénées…).
Naguère, des spéléos furent surpris un mois d’avril, dans le Vercors, par un de ces retours exceptionnellement long et actif, qui arrivait sur l’Isère dans un flux de nord rapide en altitude moyenne. Il fallut mobiliser de grands moyens pour les secourir. L’effet orographique avait une fois de plus frappé. A savoir que le relief accentue ou non les perturbations selon que le flux frappe les pentes (effet barrage, associé à une aggravation) ou s'en éloignent après avoir franchi les crêtes (effet de Fœhn, associé à une amélioration).

En hiver, l'anticyclone est souvent synonyme de grisaille dans les basses couches (inversion), d'excellentes conditions en altitude, au-dessus de 1000 à 1500 m, selon l'épaisseur de la nappe froide de rayonnement. Un anticyclone solide correspond à un type de temps durable sur plusieurs jours, parfois bien davantage.
C'est de la mi-janvier à la mi-février qu'on les rencontre le plus souvent. Mais il y a aussi fréquemment de longues périodes de beau temps dans la première moitié de l'automne. Beau temps qui peut tourner au sinistre en plaine quand brouillard ou stratus s'incrustent à n'en plus finir...

Schématiquement, on peut admettre que tant que le centre de l'anticyclone est positionné à l'ouest de la longitude de Paris, il distribue sur la France de l'air froid, le plus souvent accompagné de frimas (brouillards, nuages bas, fraîcheur ou plus ou moins grand froid, selon l'origine maritime ou continentale des masses d'air qui le contournent dans le sens des aiguilles d'une montre).
Au fur et à mesure que le centre se déplace plus à l'est (évolution classique), le vent s'oriente au sud-est puis au sud, apportant à la fois des températures adoucies, un air plus sec, qui efface peu à peu l'humidité des toutes basses couches pour éclairer le ciel de bleu. L'intensité des gelées nocturnes, habituelles dans ce contexte, dépend bien sûr de l'origine (maritime ou continentale) de l'air qui recouvre les plaines, des éclaircies qui s'y développent ou pas et de leur durée dans la nuit, de la présence ou non de neige au sol (de nuit, la neige rayonne fort par ciel clair, ce qui accentue la chute de la température).
Les conditions dans les vallées de montagne peuvent être bien différentes. Accumulant l'air froid et sec porté par les "brises de pentes", elles obtiennent l'opportunité de se débarrasser plus vite de l'humidité de basse couche. Tous ces équilibres subtils sont à anticiper avec les prévisions, qui flirtent ici avec leurs limites de fiabilité.

En été, les anticyclones d'été n'atteignent pas les valeurs au centre, au "niveau de la mer", de ceux d'hiver, pour la simple raison qu'ils sont chauds à la base (le pied froid d'un anticyclone lui donne un surcroît de pression). Par contre en altitude, ceux d'été n'ont rien à envier à ceux d'hiver, bien au contraire.
Les anticyclones se développent souvent après le passage d'un front froid : une cellule d'altitude "chaude" confortée par la fraîcheur des basses couches. Très vite, la surchauffe du sol lui fait perdre de sa superbe : la pression baisse sous l'effet des ascendances qui prennent de plus en plus d'ampleur, ce qui conduit fréquemment à des situations de type "marais".
Mais en cette saison, anticyclone rime avec beau (fini les inversions et leurs tristes frimas!).
Ce qui n'exclut pas des possibilités d'orages locaux, en montagne surtout, lorsque la masse d'air usée commence à céder face à l'extension verticale des "thermiques".

L’expression vient d’une analogie avec les paysages marécageux qui sont sans reliefs, humides, souvent malsains à cause d’eaux croupissantes rarement renouvelées.
Dans le marais barométrique, tout stagne à cause d’une pression uniforme sur de très grandes étendues : le vent ne brasse rien, le froid ou la chaleur s’y accumulent, humides et désagréables. En saison chaude – où les marais barométriques sont plus fréquents –, ces configurations atones sont autant de marmites à orages.

Retour rapide sur les temps de traîne pour signaler que le météo en distingue trois catégories , en rapport avec l’épaisseur et l’intensité du dôme d’air froid qui suit le front.

Traîne faible :
Traîne modérée :

Traîne chargée :
De la traîne au beau temps
A l’arrière du front froid, le schéma d’évolution est classique. Soit la traîne est limitée et l’amélioration s’installe vite. Soit elle est plus chargée et on a les phases suivantes. Juste derrière le front froid, une embellie de quelques instants : la perturbation s’éloigne, le sol n’a pas eu le temps de chauffer, les cumulus sont très restreints. Vite, tout cela évolue. Ce qui dépend, on vient de le voir, de la vigueur de l’invasion froide.
Fin des averses, mais l'étalement des nuages à gommé les éclaircies : on hérite alors d’une couche soudée, qui, au printemps notamment, et tout particulièrement au pied de l’arc alpin, de Bâle ou Zurich jusqu’à Grenoble, dure parfois plusieurs jours. Le cycle s’achève par la fragmentation puis la dissipation des stratocumulus et le retour du beau temps. Une succession d’étapes qui prend aussi bien 24 h que parfois 8 jours !...

Il n’est pas question de passer ici en revue l’ensemble des documents utilisés par le météorologiste pour analyser et prévoir l’évolution. Ceux qui veulent en savoir plus trouveront de quoi alimenter leur curiosité dans la littérature existante. Seuls les deux types de cartes traditionnelles, au niveau de la mer et en altitude, seront présentés dans ce chapitre.

Le pointage des données

Un préalable à la confection des documents cartographiques.
Au sol
Toutes les stations météo du monde (plus de 11000 terrestres dont pour la France : autour de 554 en métropole et 140outre-mer, plus de 4000 embarquées sur des navires, 1300 bouées dérivantes et 400 bouées ancrées) réalisent à heures fixes des observations respectant une homogénéité instrumentale, un environnement dégagé selon des critères exigeants, un protocole et un code stricts, mis au point par les commissions spécialisées de l’OMM.
Pour l’essentiel, les données proviennent d’une acquisition automatique en continu et d’une évaluation complémentaire humaine du temps sensible non encore accessible à la détection par robot (quantité et nature des nuages présents dans le ciel, analyse du temps qu’il fait). L’ensemble de ces informations transite par les réseaux de communication de la Veille météorologique mondiale (VMM) pour alimenter les calculateurs d’analyse et de prévision.
En altitude
Le pointage est plus simple puisqu’il se limite, pour un niveau de carte donné et pour chaque site de lancement des ballons-sondes, au vent (force et direction), à la température, au point de rosée, et à l’altitude atteinte par la sonde, information qui servira à tracer le champ des isohypses, remplaçant pour des raisons pratiques le champ des isobares de la carte au niveau de la mer. Sans entrer dans le détail, l’utilisation des unes et des autres est équivalente.
Autour de 800 stations de radiosondages dans le monde et 15 en France (5 en métropole et 10 en outre-mer)

L’analyse au niveau de la mer

"Analyse" est le terme consacré en météorologie pour désigner l’ensemble des documents se rapportant à une situation observée. La carte d’analyse en surface affiche les données pointées de chaque station, notamment les pressions rapportées au niveau de la mer qui serviront au tracé des isobares. Elle fournit également la localisation des divers fronts que le prévisionniste a repérés après examen de l’ensemble des paramètres.
Les isobares sont généralement tracées et cotées de 5 en 5 hPa. On renforce la ligne 1015 hPa qui représente la cote la plus proche de la pression standard au niveau "0" (1013,25 hPa). La "1015" graissée est un repère commode qui sépare le domaine considéré comme anticyclonique du cyclonique, donc, avec beaucoup de précaution, le beau temps du mauvais temps. Et puis, grâce à elle, d’une carte à l’autre, on perçoit d’emblée comment l’ensemble a bougé. Les perfectionnistes colorieront ces cartes en adoptant la pratique officielle : dégradé de rouge du cœur des dépressions jusqu’à la "1015", jaune de 1015 à 1020, dégradé de bleu au-delà (les plages les plus basses et les plus hautes affichant les colorations les plus soutenues). On y trouve donc l’emplacement des anticyclones et des dépressions. Les premiers sont repérés en leur centre par la lettre "A" (H pour high en anglais, pour hoch en allemand), les secondes sont affublées de la lettre "D" (L pour low en anglais, T pour tief en allemand).
Le travail d’analyse du prévisionniste (une activité toujours humaine car réclamant expérience, perspicacité et sens de la nuance) lui permet de détecter et de dessiner les perturbations en utilisant les observations locales pointées sur le document, notamment les évolutions rapides d’un certain nombre de paramètres (pression, température, point de rosée, direction du vent, temps sensible...), puisque leurs ruptures accompagnent justement les changements de masse d’air (donc les limites frontales). Selon les pays, les perturbations sont repérées par une initiale (en France) ou par un prénom (en Allemagne).

Les cartes en altitude

En altitude on a le choix. On se limite cependant à quelques niveaux standards pour des raisons pratiques, qui ont été largement influencés par les besoins de l’aéronautique. Ainsi, entre autres, on utilise beaucoup :
• 850 hPa (vers 1500 m), un niveau très intéressant pour repérer les masses d’air ayant une répercussion directe sur l’ambiance thermique, hygrométrique et dynamique au sol, mais encore très soumis aux influences des contrées survolées, pas encore tout à fait en atmosphère libre ;
• 700 hPa (vers 3000 m), niveau globalement détaché des influences de la surface mais correspondant à des altitudes où évoluent des alpinistes et des skieurs ;
• 500 hPa (Vers 5500 m), sensiblement au milieu de la troposphère, proche de l’altitude de nos plus hauts sommets ;
• 250 hPa (vers 10000 m) pour la mise en évidence des jet-streams. Pour les cartes d’altitude on n’utilise plus les isobares (champ de répartition des valeurs de pression à un niveau donné, à savoir celui de la mer pour la carte d’analyse), mais, à l’inverse, pour une valeur de pression choisie (donc surface isobare), on s’attache à en décrire la répartition des altitudes (des altitudes géopotentielles, très proches des vraies mais obtenues par un calcul compensant la diminution de la force de gravité à mesure qu’on s’éloigne de la Terre).
Les isohypses tracées sur cette surface, courbes d’égale altitude équivalentes aux courbes de niveaux des cartes topographiques usuelles, mettent donc en évidence son relief, avec ses bosses et ses creux (on n’utilise plus la symbolique "A" et "D", réservée aux extrêmes de pression au niveau de la mer, puisqu’on est sur une surface à pression constante, mais les lettres "H" et "B" (H et L en anglais) pour, respectivement, les sommets et les points les plus bas). À vrai dire, assimiler une bosse à un anticyclone et un creux à une dépression n’est pas une hérésie monstrueuse tant ces figures météo sont voisines dans le principe et d’une certaine façon confondues dans l’espace.
Les isohypses sont tracées tous les 40 m géopotentiels (mgp), cotées soit en mètres soit en décamètres. La courbe 5560 ou 556 est renforcée (5560 mgp), étant la plus proche de l’altitude géopotentielle standard pour ce niveau de pression, soit 5574,4 mgp. On y ajoute les isothermes tracées de 4 en 4°C (standard de –20°C graissée), telles que le calcul permet de les déduire des données ponctuelles qui proviennent des ballons-sondes (500 stations de lâcher dans le monde, 7 en France) ou des satellites (le dernier européen, METOP, satellite polaire lancé en octobre 2006, donne accès à la multiplication des profils verticaux de température et d’humidité, ponctuels et très précis).
On complète par des informations sur le vent (direction et vitesse) et le point de rosées collectées par les mêmes outils. On constate, sans s’appesantir, qu’à l’air chaud correspondent, à ce niveau, des hautes valeurs d’isohypses (bosses faites d’air chaud), qu’à l’inverse les zones les plus froides sont en phase avec des isohypses plus basses (creux constitués d’air froid). La direction du vent est parallèle aux isohypses (vent géostrophique). Ces cartes sont produites toutes les 6 heures (00, 06, 12 et 18 utc). Le modèle anticipe l’évolution, les calculant sur 7 jours à l’avance (et même 14 pour des prévisions moins exigeantes).