Cariolet Etal 2010

  • View
    7

  • Download
    2

Embed Size (px)

Text of Cariolet Etal 2010

  • Norois, n 215, 2010/2, p. 11-31

    Aspects mto-marins de la tempte du 10 mars 2008

    en Atlantique et en Manche

    Jean-Marie CarioletGomer UMR 6554 CNRS LETG(Universit de Bretagne Occidentale),

    Institut Universitaire Europen de la Mer Technople Brest-Iroise, Place Nicolas-Copernic 29285 Plouzan

    jean-marie.cariolet@univ-brest.fr

    Stphane CostaGophen UMR 6554 CNRS LETG(Universit de Caen Basse Normandie),

    Esplanade de la Paix, BP 8156 14032 Caen Cedex, Francestephane.costa@unicaen.fr

    Rmi CasparMto-France

    Station mtorologique du Havre, Quai des Abeilles 76600 Le Havre, Franceremi.caspar@meteo.fr

    Fabrice Ardhuin, Rudy MagneService Hydrographique et Ocanographique de la Marine

    13 rue du Chatellier, CS 92803 29228 Brest Cedex 2, Francefabrice.ardhuin@shom.fr, rudy.magne@shom.fr

    Grard GoasguenCETMEF

    Technople Brest Iroise, 155 rue Pierre-Bouguer, BP 5 29280 Plouzan, Francegerard.goasguen@developpement-durable.gouv.fr

    RsumLe 10mars 2008, une tempte a touch la pointe nord-ouest de lEurope pendant une

    mare de vive-eau, gnrant de nombreux dgts et des cas de submersion sur les ctes nord-ouest de la France. Les niveaux deau exceptionnels atteints ce jour-l sont dus la combinaison de deux phnomnes indpendants (surcote importante accompagne dune mer norme et pleine mer de vive-eau). Les niveaux deau maximums lorigine de la sub-mersion des ctes basses ont t chaque fois prcds par le passage dun front froid. Les vitesses de vent et les hauteurs de houles atteintes pendant cette tempte ont une priode de retour de deux ans. Les niveaux deau mesurs par les margraphes ont une occurrence de deux cent ans. Il est en revanche impossible destimer pour le moment la priode de retour de la combinaison houle surcote pleine mer de vive-eau, mais elle est probable-ment de lordre de 10 ans ou plus.

    Mots cl: tempte surcote onde de tempte front froid submersion

  • Jean-Marie Cariolet et al.12

    AbstractAtmospheric and marine aspects of the 10th of March 2008 storm in Atlan-

    tic and in the ChannelThe 10th of march 2008, a storm reached north-western of Europe during a spring

    tide, generating many damages and coastal flooding on the north-western french coast. The extrem water levels recorded on that day are caused by a combinaison of independant phenomena (important storm surge, phenomenal waves, spring high tide). The maximum water levels and most coastal flooding were every time linked with a cold front. Wind speed and wave height reached during this storm have a return period of only two years. The water levels mesured by tidal gauges have a return period from two to hundred years. Nevertheless it is impossible for the moment to estimate the return period of the combi-naison wave surge spring high tide, but it is likely of the order of ten years or more.

    Key words: storm, storm surge, cold front, inundation

    Depuis quelques annes, de nombreuses recherches 1 ont permis de proposer un nouveau modle explicatif du fonctionnement des perturbations atlantiques (Joly, 1995). Daprs ce modle, qui prend en considration toute la troposphre, les dpressions se dplacent douest vers lest le long dun rail appel rail des dpressions. Ltude des trajectoires des dpressions Atlantiques montre quil existe deux types de configurations. Dans la premire, le rail qui part toujours de la rgion de Terre-Neuve, se coupe en deux au niveau du 30e mridien ouest pour se diriger vers lIslande ou vers lEspagne. Dans la seconde, le rail stend le long du 50e parallle jusquaux les Britanniques (fig. 1). Ce dernier cas de figure est le plus frquent (Bessemoulin, 2002 ; Beltrando, 2004).Ces recherches ont galement permis didentifier le rle des courants-jets, courants daltitude gn-

    rs par la diffrence de temprature entre les ples et lquateur. Les courants-jets circulent douest en est au niveau des rgions tempres (latitude 50-55N), dans la haute troposphre (8-10km daltitude), et favorisent la formation et le creusement des dpressions. Ce phnomne sexplique en partie par le mcanisme dinteraction barocline, dfini comme tant lamplification de deux anoma-lies (une anomalie froide situe en altitude et une anomalie de surface savoir une dpression) qui interfrent avec le courant jet (Ayrault et Joly, 2000). La rgion la plus favorable lamplification des temptes semblerait se situer lextrmit est du jet (fig. 1B). Autrement dit, en configuration zonale, les dpressions coupent souvent le courant jet au niveau du 15e mridien ouest, et sen trouvent alors amplifies par le mcanisme dinteraction barocline (Ayrault et Joly, 2000 ; Bessemoulin, 2002).Larrive dun systme dpressionnaire par lAtlantique sur les ctes du Nord-Ouest de la France

    gnre trs souvent un phnomne de surcote, dfini comme tant une surlvation temporaire du niveau de la mer. Ce phnomne peut tre d une baisse des pressions atmosphriques qui produit une lvation du niveau deau, et/ou des vents que lon peut qualifier dafflux, car ils soufflent de la mer vers la cte et favorisent ainsi lamoncellement de leau sur les ctes (Bouli-gand et Tabeaud, 1998, Pirazzoli et al., 2006 ; Caspar et al., 2007). Les mtorologues parlent de mare de tempte ou onde de tempte pour dsigner le niveau deau exceptionnel rsultant de la conjonction dune surcote avec la mare astronomique. Les dpressions dorigine Atlantique sac-compagnent galement trs souvent dune forte agitation marine agitation due larrive dune houle gnre au large, ou due leffet local du vent sur la mer voire une combinaison des deux ce qui contribue la surlvation du niveau deau moyen la cte (surcote induite par les vagues ou wave setup, voir par exemple M.S.Longuet-Higgins et R.W.Stewart, 1963). Par ailleurs, les vagues de grandes priodes gnres par fortes temptes, localement ou distance, sont aussi

    1. Nous pouvons citer notamment le programme FASTEX (Fronts and Atlantic Storm-Track Experiment), exprience sur le rail des dpressions atlantique et les fronts.

  • Tempte du 10mars 200813

    la source dondes longues de quelques minutes de priode, qui sont la cause des mouvements de seiche dans la plupart des ports (Okihiro et al., 1993) et peuvent engendrer des modulations du niveau deau damplitude mtrique, lchelle de quelques minutes. Ces oscillations peuvent ainsi contribuer de faon significative aux dgts ctiers.En milieu macrotidal, ces diffrents phnomnes, qui contribuent llvation temporaire du

    niveau deau la cte, ne prsentent un risque pour la zone littorale que lorsquils se produisent pendant une pleine mer de vive-eau. Sur nos ctes, le caractre exceptionnel et destructeur dun tel vnement rsulte donc de la combinaison rare de deux phnomnes indpendants: une mare de vive-eau, phnomne astronomique, et une onde de tempte, phnomne mtorologique. En 2000, P.A. Pirazzoli indiquait que, selon les probabilits statistiques, la menace quun vnement temptueux se combine une mare de vive-eau sur la cte nord Atlantique tait de plus en plus probable. Cette hypothse sest vrifie le 10mars 2008, lorsquune onde de tempte accompa-gne dune houle dorigine Atlantique a touch la pointe nord-ouest de la France alors que les coefficients de mare taient de 106 et 104.La tempte qui a touch la pointe ouest europenne ce jour-l, nomme Johanna, a eu

    un impact trs important sur lensemble du littoral du Nord-Ouest de la France (breton et nor-mand): plus dune trentaine dinondations par la mer recenss de Sarzeau (Morbihan) Cayeux sur mer (Somme), des reculs du trait de cte impressionnants dans le Finistre et de nombreux dommages sur les ouvrages de dfense, sur les infrastructures portuaires et sur les habitations ont t observs 2. Cet pisode peut tre qualifi dexceptionnel de par ltendue du linaire ctier

    2. Source: demandes de reconnaissance de catastrophe naturelle faites par les communes aprs le passage de la tempte, et les quotidiens locaux Ouest-France, Le Tlgramme, Le Trgor.

    Trajectoire type suivie par les dpressions Symbolisation du flux moyen en altitude(courant jet)

    A B

    Figure 1: A: Le rail des dpressions en janvier 1997. Nous sommes ici en configuration de blocage: les temptes restent sur lAtlantique. Le courant-jet, courant daltitude, est limit la partie ouest de locan Atlantique. Daprs C. Baehr et al., 1999 (source: http://www.cnrm.meteo.fr/dbfastex/recyf_temp/tempet003.html#railbloc). B: Le rail des dpressions en fvrier 1997. Dans cette configuration dite zonale, le rail des dpressions stend le long du 50e parallle. Les dpressions ne sont pas bloques. On remarque que le courant-jet stend plus lest et que les dpressions ont tendance couper le courant-jet du ct de son extrmit est. Daprs C. Baehr et al., 1999. (source: http://www.cnrm.meteo.fr/dbfastex/recyf_temp/tempet004.html#railzonal) A: Storm track in January 1997. We are here in a blocking pattern: storms stay on the Atlantic. The jet stream is limited at the western part of the Atlantic ocean. After Baehr et al., 1999. B: Storm track in february 1997. In this zonal pattern, storm tracks go along the 50th parallel. Depressions are not blocked. We can observe that the jet stream go far east and that depressions tend to cut the jet stream around its eastern extremity. After Baehr et al., 1999.

  • Jean-Marie Cariolet et al.14

    touch et galement du fait du nombre important de sites atteints, comme cela sera abord plus loin. Si les temptes historiques de lhiver 1989-1990 avaient t plus violentes, elles navaient en effet affect respectivement que le dpartement du Finistre et le littoral de la Manche (Fichaut et Hallgout, 1989 ; Caspar, 1990 ; Hallgout et Bodr, 1993 ; Regrain, 1992 ; Costa, 1995 ; Hquette et Vasseur, 1998 ; Tonnerre, 2001 ; Daniel, 2001 ; Hallgout et Hnaff, 2006 ; Caspar et al., 2007). Dun point de vue purement anmomtrique, la tempte Johanna ne fait pas partie des temptes les plus violentes