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Une atmosphère plus chaude est une atmosphère contenant plus de vapeur d'eau.
Après les inondations de Mai et Juin 2016, quels liens avec le changement climatique ?

Fin mai 2016 : Le seuil des 400ppm est franchi d'une manière généralisée sur la planète.
La concentration en CO2 continue d'augmenter sur la planète, avec un franchissement généralisée du seuil symbolique des 400ppm. L'augmentation annuelle semble même s'accélérer.

Début mai 2016 : Des incendies ravagent la ville de Fort McMurray, dans l'Alberta canadien.
De très fortes chaleurs ont déclenché d'une manière explosive des incendies dans l'Ouest du Canada. Là encore, l'ombre de El Nino et du réchauffement climatique plane sur ce drame.

Avril 2016 : El Nino en déclin, La Nina pointe à l'horizon.
Depuis le début de l'année, les eaux du Pacifique Central et Oriental deviennent de moins en moins chaudes, remplacées par des masses plus froides. Le retour à des conditions neutres, voire l'arrivée d'une phase La Nina est de plus en plus probable.

Février et mars 2016 : Le Pérou affronte son enfant Jésus.
Au Pérou, les mois de février et mars sont les plus humides, particulièrement lorsque le phénomène El Nino, qui a été baptisé ainsi par les pêcheurs péruviens, est bien développé dans le Pacifique Equatorial. Retour sur plusieurs semaines de fortes pluies dans le pays andin.

10 mars 2016 : Quand une tempête de neige mexicaine provoque une vague de douceur états-unienne ...
Aux alentours du 10 mars, une plongée d'air polaire a atteint le Mexique jusqu'à des latitudes particulièrement méridionales, provoquant des chutes de neige dans les montagnes mexicaines, un déluge sur le Sud des Etats-Unis, et une grande douceur sur la côte Est.

vendredi 6 mars 2015

29 mai 2008: l'orage de Liège

"La région de Liège s’est éveillée sous un ciel noir, éblouissant de tonalités grises à faire pâlir un peintre paysagiste en mal d’inspiration. Précipitant le calendrier de l’été, la migration des orages se répète à quinze jours d’intervalle pour faire craquer sa colère dans une foudre d’enquiquinements : inondations subites, coulées de boue, éboulements de terrain, embouteillages monstres…"
Extrait du journal Le Soir du 30 mai 2008

Lorsque l'on demande aux Liégeois de quel événement météorologique récent ils gardent le souvenir le plus vif, c'est sans nul doute l'orage qui s'est abattu sur la Cité Ardente le 29 mai 2008, noyant la ville et ses environs sous des kilotonnes d'eau et dont certains quartiers ne sont pas sortis indemnes. Cela explique le choix du titre de cet article: l'orage de Liège.

Aussi violent fut l'événement, nous avons constaté que Internet ne conservait que quelques informations assez lacunaires quant au déroulement de cet épisode. Il existe bien un article réalisé début juin 2008 sur Hydrométéo par l'auteur de cet article, mais il reste assez vague. Le présent dossier est donc l'occasion de le remettre à niveau en lui apportant un nouvel éclairage.

Le lecteur le verra tout au long de la lecture, tout dans cet épisode orageux est intéressant: l'évolution des foyers orageux mais aussi la situation atmosphérique qui a permis leur genèse. Il verra cependant qu'au final, c'est par "malchance" que l'agglomération liégeoise a été touchée par un phénomène certes très intense, mais au final non exceptionnel. A contrario, les précipitations diluviennes le furent, mais les dégâts résultant de leur survenue ne sont pas uniquement imputables à la météo : le relief mais surtout l'urbanisation ont également eu d'importants rôles à jouer. 

Nous attirons cependant l'attention du lecteur sur le manque de données complètes pour la réalisation de cet article. De ce fait, nous ne pouvons retracer avec exactitude l'évolution de la situation atmosphérique ayant généré ces orages. Nous ferons donc de temps à autre appel à des hypothèses pour tenter de comprendre et d'expliquer le pourquoi du comment.

Une rue de Tilff dévastée par le torrent. Plusieurs heures après l'orage, les versants de l'Ourthe continuent de dégorger d'importantes quantités d'eau.

Situation atmosphérique

Dans cette partie, nous présentons les analyses de surface du KNMI (l'institut météorologique des Pays-Bas) par pas de 6 heures.

L'analyse du 28 mai à 20h00 heure belge montre une situation au départ assez classique: une dépression atlantique est venue buter contre un puissant système anticyclonique présent sur l'Europe du Nord. En Belgique, un front froid lié à cette dépression vient de passer. Cependant, l'air postfrontal n'est pas nécessairement froid: à 20h00, il fait 20,4°C à Bierset et à 22h00, après le passage du front, on relève 16,4°C. 


Dans les faits, le front ne va jamais s'éloigner réellement de Liège, en atteste l'analyse à 2h00 le 29. Il est même intéressant de constater que le front fait marche arrière et revient sur la Belgique sur la forme d'un front chaud. Cette courbure du front indique que de l'air chaud est en train de pousser et de progressivement repousser l'air froid vers l'ouest. Liège reste donc clairement sous une zone de conflit de masses d'air.


Pourtant, les relevés heure par heure de Bierset n'attestent pas d'un réchauffement, alors que le front chaud est bel et bien en train de passer. Toute la nuit, la température oscillera autour de 15°C. A Gosselies, près de Charleroi, la température tournera également autour de 15°C, montrant la quasi-absence de contraste thermique. Cela pourrait être dû au refroidissement nocturne par nuit claire, compensant et annulant ainsi le réchauffement lié au front. Or, la majeure partie de la nuit du 28 au 29 a été très nuageuse, ce qui permet d'exclure cette possibilité. L'air au niveau du sol ne se réchauffe absolument pas, mais conserve une forte humidité. En altitude par contre, il en va tout autrement...

L'analyse des températures à 850 hPa, soit environ 1550 mètres d'altitude, nous montre l'existence d'un contraste abrupt de températures entre l'air postfrontal sur la France et l'air chaud présent sur l'Allemagne. Cette bouffée d'air subtropical est présente depuis quelques jours déjà, et sa rencontre avec le front froid constituait déjà en soi une situation potentiellement orageuse. Il a cependant manqué quelques éléments pour permettre la genèse d'orages le 28 mai au soir. Ces derniers ingrédients vont par contre se mettre progressivement en place en cours de nuit du 28 au 29.


Le cadre météorologique qui se met ainsi en place est très intéressant et se produit régulièrement dans nos régions: alors qu'au sol, rien n'indique l'existence d'une zone de conflit, cette confrontation apparaît clairement dès les premières centaines de mètres d'altitude. Ainsi, si au sol, aucun signe alarmant comme la lourdeur de l'air n'est observé (si ce n'est une éventuelle humidité bien présente), la situation qui se met en place en altitude au-dessus de la province de Liège est potentiellement explosive. Ce phénomène est parfois appelé "instabilité cachée": elle n'est pas présente en basse troposphère, mais bien - et fortement - en moyenne et haute troposphère. Durant ces dernières années, plusieurs grands épisodes orageux (20 juin 2002, 22 août 2011, 18 juin 2012...) se sont produits en présence de ce phénomène. Il est donc tout à fait faux de croire que les orages sont toujours précédés de lourdeur: ils peuvent être, en Belgique, bien plus sournois.

Cependant, comme expliqué plus haut, il manque encore quelques ingrédients pour fermer le système déclencheur. L'analyse de la situation à 8h00 le 29, au moment de la survenue des orages, montre que plusieurs phénomènes aggravants se sont mis en place au-dessus de Liège dans les heures qui ont précédé l'événement. 

L'analyse de surface (première carte ci-dessous) en montre les premiers. Le front chaud a alors gagné du terrain sur l'air froid. Pour rappel, c'est essentiellement en altitude que l'envahissement d'air chaud est observé, ce que montre la deuxième carte plus bas: à 1550 mètres, l'air chaud a en effet gagné un peu plus à l'ouest. Une dépression s'est creusée sur le nord-est de la France et gagne progressivement l'ouest de l'Allemagne. Elle se précède d'un ligne de convergence des vents en surface. Le vent de sud-est vient y buter contre le vent de nord-est, forçant l'ascension des masses d'air et, de facto, la formation d'orages.



L'existence de cette dépression amène d'autres facteurs aggravants: le vent de nord-est à son avant lui est directement lié puisque celui-ci est attiré vers le centre dépressionnaire en un mouvement de spirale anti-horloger. Or, à ce moment, l'existence du contraste thermique - du front donc - induit la présence d'une branche de courant jet en altitude, soufflant du sud vers le nord. Il se forme ainsi des cisaillements de vent selon l'altitude: le vent est de nord-est au sol, de sud en altitude. Ces cisaillements, en déformant les courants ascendants des nuages orageux, sont connus pour entretenir et renforcer les cellules orageuses.


Le vent de nord-est a un dernier effet: il ramène de la chaleur et de l'humidité en direction de la province de Liège. Couplé à quelques pluies précédant les orages, l'air va alors devenir moite et se charger de manière importante en humidité. La combinaison de ce carburant et de tous les éléments cités met en place une situation critique sur l'est de la Belgique. Cependant, cette combinaison aurait pu être plus grave encore : la dynamique était certes bien présente, mais pas exceptionnelle. Si la convergence ou le Jet stream avaient été plus présents, le système orageux qui a traversé Liège au matin du 29 aurait été plus organisé et violent encore.

Les deux cartes ci-dessous font la synthèse de la situation. La première présente l'état des vents verticaux, toujours à 8h00 le 29. Les couleurs chaudes font mention d'ascendances. On peut ainsi clairement voir que des ascendances bien marquées (mais non extrêmes) sont présentes sur l'est de la Belgique.


Enfin, la deuxième carte montre la CAPE, soit l'énergie potentielle disponible pour les développements orageux. Si cette énergie est bien présente en Allemagne, elle n'alimente qu'en partie les orages frappant alors Liège. Ceci montre une nouvelle fois que la situation était critique mais non-extrême, et que les orages liégeois n'ont pas été aussi virulents que ce qu'un phasage absolument parfait de tous les paramètres aurait pu permettre.



Déroulement des événements

L'origine des orages liégeois est à aller chercher à plusieurs centaines de kilomètres au sud, sur la vallée du Rhône. Comme en atteste l'image radar ci-dessous, un complexe orageux se trouve à 21h00 le 28 sur cette région.


A 1h00 le 29, le système a déjà bien progressé vers le nord. L'orage a fini par s'auto-entretenir, aidé par la dynamique en altitude. A noter, à titre indicatif, le renforcement du grand cordon pluvieux courant du Golfe du Lyon à la Belgique. Il matérialise le front chaud en train de nettement se redessiner et de progresser lentement vers l'ouest. L'air chaud en altitude est alors en train d'envahir progressivement l'est de la Belgique.


C'est de plus à partir de ce moment-là que la région dans laquelle il se trouve commence à être soumise à l'influence de la petite dépression explicitée plus haut et à la formation de la convergence, ramenant de l'air doux et bien humide vers la zone orageuse. L'image de 4h00 montre ainsi des choses très différentes. A l'avant du système originel (fleché), de nouvelles cellules se sont formées, formant progressivement un deuxième amas orageux.


Dans les heures suivantes, les deux systèmes orageux frappent durement la moitié ouest du Grand-Duché de Luxembourg, se suivant à environ deux heures d'intervalle. Le premier entre au Luxembourg vers 4h45 et en ressort aux alentours de 6h30. L'image radar ci-dessous, à 6h10, montre le premier amas sur le nord du Grand-Duché, vaste et bien organisé. A noter qu'il se précède d'une importante zone de pluies stratiformes: il pleut déjà sur Liège, alors que le premier orage se trouve encore à plusieurs dizaines de kilomètres au sud. Ces précipitations légères rajoutent de l'humidité à l'air moite arrivant d'Allemagne. De cette manière, l'est de la Belgique voit s'installer des conditions génératrices d'orages particulièrement préoccupantes.


Progressivement, le deuxième amas entrant sur le Grand-Duché à 7h00 finit par rattraper le premier. Leur interaction combinée à la rencontre de conditions encore plus propices font dégénérer le système orageux en un MCS de type cluster (nous reviendrons sur ce terme au point suivant). L'image ci-dessous, à 7h55, montre cette organisation progressive en une grappe de cellules particulièrement puissantes. Les premières d'entre elles sont à la porte sud de l'agglomération liégeoise, le village de Tilff, le plus touché, est ici entouré en orange.


A 8h45, la morphologie de l'orage s'est encore modifiée: alors que les cellules septentrionnales ont progressivement faibli, un noyau particulièrement virulent s'est développé au sud de l'agglomération liégeoise et atteint Tilff de plein fouet (marqué par une croix), déversant des pluies diluviennes sur une bande de quelques kilomètres de large passant ensuite par le Sart Tilman, Seraing et Bierset. A noter qu'une autre cellule extrêmement pluvieuse se trouve à ce moment du côté de Gouvy.


Cette autre image transmise par l'IRM montre l'état général du système orageux vers 9h00. On y voit particulièrement bien le noyau de très fortes précipitations qui frappe à ce moment le Sart Tilman. Plus au sud-est, les orages se sont regroupés en ligne, celle-ci se dirigeant vers le nord.


A 9h30, une deuxième cellule orageuse vient de quitter Tilff (croix orange) et le Sart Tilman. Cette cellule fait partie de la ligne orageuse constituée sur le sud de la province. Elle concerne cette fois l'ensemble de l'agglomération de Liège, mais aussi la région de Verviers et le nord des Cantons de l'est.


La séquence suivante montre la poursuite de l'épisode. Le système se dirige vers le nord-nord-ouest, sans réellement conserver une seule zone intense bien définie, se rapprochant à nouveau du type cluster. A noter que de nouvelles cellules orageuses se reforment sur le sud de la province de Liège. Vers la fin de la séquence, l'organisation générale du système n’apparaît plus nettement, avec un isolement progressif de trois secteurs plus intenses. A ce moment-là, la morphologie de type cluster n'est dès lors plus évidente.


A la suite de cet orage, les conditions resteront optimales pour de nouveaux développements, et de nouveaux systèmes orageux parfois violents concerneront l'Allemagne et l'extrême est de la Belgique le soir même, ainsi que le lendemain.

Le MCS 

Le système orageux ici étudié est connu sous le nom de système convectif de méso-échelle (MCS en anglais). Ce terme définit un ensemble de cellules orageuses s'organisant entre elles sur de vastes superficies. 

Souvent, ces systèmes individualisent une partie intense très orageuse d'une autre partie plus large où la pluie est plus modérée et les éclairs bien plus rares.

Le type Cluster (ou dit "en grappe") désigne des MCS dans lequel les différentes cellules ne se rassemblent pas en une seule zone intense bien définie, mais continuent à rester distribuées dans le système. Leur déplacement assez lent contribue à leur longue durée pour un observateur immobile, donnant de fortes pluies sur des laps de temps assez longs, ceci pouvant mener à terme à la formation d'inondations.

Nous constatons que le système orageux de ce jour-là a présenté les deux facettes exposées ici. D'abord de type cluster, il a davantage pris la forme d'un MCS classique à son passage sur Liège, avant de se rechanger en cluster et enfin perdre son organisation de MCS aux environs de midi.

Relevés pluviométriques

Le Sart Tilman, sur les hauteurs de Liège, a vu tomber 91 mm de précipitations. L'Aquapôle (Université de Liège) a estimé que cet événement avait une période de retour multicentenaire. Sur toute la journée du 29, les pluviomètres ont récolté 56 mm à Bierset, 42 mm à Spa/La Sauvenière, 35 mm à Elsenborn, 28 mm à Kleine-Brogel et 25 mm au Mont-Rigi.

Précédant l'est de la Belgique sur la trajectoire du système orageux, le Grand-Duché de Luxembourg fut également fortement frappé. Les lames d'eau sont parfois très importantes: 97 mm à Eschdorf (nord-ouest), 86 mm à Useldange (ouest), 81 mm à Arsdorf (nord-ouest), 63 mm à Koerich (sud-ouest), 46 mm à Reckange (centre). Une étude réalisée par les climatologues du Centre de Recherche Public luxembourgeois a estimé, pour la station de Useldange, la période de retour d'un tel événement à 3330 années.

Conséquences

Le sud et l'ouest de Liège ont ainsi écopé des plus fortes précipitations, celles-ci menant à des inondations importantes et des coulées de boue sur les versants de la Meuse et de l'Ourthe. Située pourtant à l'écart des plus fortes pluies, la Place Saint-Lambert a été inondée temporairement.

Le centre-ville de Liège inondé.

Les analyses effectuées plus tôt dans ce travail ont démontré que le grain orageux ayant concerné Tilff et le Sart Tilman, bien qu'intense, n'était pas le plus violent du système. Les conséquences sont aussi fortement liées à l'urbanisation de ces endroits et au relief important, ces caractéristiques accentuant dès lors les effets des pluies diluviennes. D'une manière générale, les villages touchés l'ont été par malchance, concernés par le passage du grain s'étant justement développé un peu au sud-est et ayant subsisté jusqu'à Bierset, soit une distance et une durée de vie assez classiques pour une cellule orageuse. Le relief à l'échelle micro et des conditions locales un peu meilleures qu'ailleurs ont probablement mené au renforcement brutal de l'orage alors que celui-ci concernait le nord de la commune de Esneux, le sud de la commune de Liège et l'est de Seraing.

Torrent dans les rues de Méry (Esneux).


Conclusion

L'orage du 29 mai 2008 est le phénomène le plus violent qu'ait connu Liège durant ces dernières années. Les inondations catastrophiques qui en ont résulté ne sont pas uniquement imputables aux fortes pluies, elles le sont aussi au relief et à l'urbanisation. Néanmoins, le phénomène pluviométrique qu'ont connu Tilff, Ougrée et le Sart-Tilman reste d'une ampleur exceptionnelle. Ceci n'empêchera pas ce scénario de se reproduire dans le futur, ailleurs en Belgique.

Sources: Buienradar, Le Soir, Wetter3, KNMI, Ogimet, , Centre de Recherche public du Luxembourg, étude de l'Aquapôle de l'Université de Liège.

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