Severe Convective Storms (SCS) : tout savoir sur ces tempêtes extrêmes
Publié le 12/07/2024
Les Severe Convective Storms (SCS), désignent des orages particulièrement intenses souvent qualifiés de tempêtes extrêmes. Ils se manifestent sous plusieurs formes : grêle, tornades, coups de vent extrêmement forts, ou encore un nombre exceptionnel d'éclairs. Bien qu'il n'existe pas de définition précise des SCS, ils sont caractérisés par leur capacité à provoquer des conditions météorologiques extrêmes, variant selon les régions où ils se produisent.
Spécificités territoriales des SCS
Les SCS peuvent se produire dans diverses régions du globe, mais certaines zones sont plus propices à leur formation. Les régions plates, situées à proximité de sources de chaleur et d'humidité, comme l'Oklahoma et les Great Plains aux États-Unis, sont particulièrement vulnérables de par leur géographie et à la proximité du Golfe du Mexique, qui fournit une abondance de chaleur et d'humidité.
En Europe, des SCS peuvent également se former, notamment le long des côtes méditerranéennes et atlantiques méridionales de l'Espagne, du Portugal et de la France. Ces régions présentent, à certaines saisons, les conditions nécessaires de chaleur et d'humidité pour la formation de tempêtes extrêmes.
Les SCS observés en Europe sont, en moyenne, moins intenses que ceux des États-Unis. Cela s'explique en partie par l'histoire de l'étude et de la reconnaissance de ces phénomènes. Aux États-Unis, les tornades et autres SCS sont étudiés depuis longtemps, avec des systèmes d'observation et de prévention bien établis, notamment en raison de l'impact potentiel de ces phénomènes sur les grandes villes. En Europe, la densité de population historiquement plus faible dans les zones centrales et la reconnaissance tardive des tornades ont retardé l'étude approfondie de ces tempêtes extrêmes.
SCS et Tempêtes hivernales
En France, la période la plus propice aux SCS se situe à la fin de l'été et au début de l'automne. Toutefois, il est possible d'observer des SCS en hiver, parfois en association avec des tempêtes. Les conditions essentielles pour le développement des SCS sont l'humidité et la chaleur à la surface, ainsi qu'une différence de température significative entre la surface et la troposphère. Le cisaillement du vent, ou la variation de la vitesse et de la direction du vent selon l'altitude, joue également un rôle crucial dans la formation des orages. Le changement climatique, en augmentant les températures hivernales en Méditerranée et dans l'Atlantique, pourrait favoriser la formation de tempêtes extrêmes en hiver, notamment dans les régions méridionales comme l'Espagne, le sud de l'Italie et la Grèce.
Impact du changement climatique sur les SCS
Le changement climatique a une influence notable sur l'intensité des SCS. Bien que la fréquence des orages puisse rester stable, leur intensité tend à augmenter en moyenne. Des études récentes ont déjà observé ces changements aux États-Unis et en Europe. Par exemple, une étude menée par l'équipe ESTIMR du LSCE a démontré que les Derechos, un type particulier de SCS en France, se sont intensifiés au cours des vingt dernières années en raison du changement climatique. Avec des conditions atmosphériques plus favorables et une augmentation de l'humidité et de la chaleur près du sol, les orages ont tendance à devenir des tempêtes extrêmes.
Prévisions et modélisation des SCS
Prévoir les SCS reste un défi majeur en raison de la complexité et de la résolution nécessaire des modèles météorologiques. Les processus de formation des SCS se déroulent sur quelques centaines de mètres, alors que les modèles actuels opèrent à des échelles bien plus larges. De plus, la convection atmosphérique, régie par le chaos et les lois de la turbulence, dépend fortement des conditions locales et initiales, rendant la prévisibilité encore plus difficile. Des modèles hybrides, combinant des données climatiques à grande échelle et des modèles d'intelligence artificielle ou statistiques pour les petits aléas, sont en cours de développement pour améliorer les prévisions.
Enjeux majeurs de la recherche sur les SCS
Un des principaux défis de la recherche sur les SCS est de développer des modèles hybrides capables de modéliser les aléas non modélisables à ce jour, tels que les tornades, les éclairs, la grêle et les coups de vent. En collaboration avec des chercheurs, des approches hybrides sont explorées pour attribuer l'impact du changement climatique sur ces phénomènes. Ces modèles utilisent des données climatiques à grande échelle et des techniques de machine learning pour analyser les petites échelles, permettant ainsi d'identifier l'augmentation des tornades liée au changement climatique.
Préparation aux SCS
Pour se préparer aux SCS, il est crucial de s'inspirer des systèmes d'alerte rapide déjà en place dans les régions comme les États-Unis. Ces systèmes utilisent des modèles hybrides de prévention et d'alerte, combinant des images radar et des statistiques pour détecter la formation possible de tornades. En France, bien que certains systèmes d'alerte soient en développement, notamment par des compagnies d'assurances utilisant des modèles similaires, il est nécessaire de continuer à évoluer pour répondre aux défis posés par le changement climatique. Avec une intensification des tempêtes extrêmes attendue, la France pourrait bien se retrouver dans une situation similaire à celle de l'Oklahoma, nécessitant des systèmes de prévention et d'alerte robustes pour protéger la population.
