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«Quelle est la période de retour de l’évènement du 14 au 15 novembre 2002 dans la région de Genève?»: comment utiliser la plate-forme web.
«Quelle est la période de retour de l’évènement du 14 au 15 novembre 2002 dans la région de Genève?»: comment utiliser la plate-forme web.
Cette section présente une approche typique pour la classification d’un évènement de précipitations, illustrée à l’aide de l’exemple de l’inondation qui a touché le village de Lully (canton de Genève) les 14 et 15 novembre 2002. Cette dernière a été causée par de fortes précipitations liées au passage d’un front froid au-dessus de la Suisse, ainsi qu’à l’apport d’air humide provenant de la Méditerranée. Pour améliorer le système de canalisations et gérer les inondations dans la région dans le futur, par exemple, il serait intéressant de savoir à quel point cet évènement sort de l’ordinaire et à quelle fréquence de tels évènements sont susceptibles de se produire dans cette région. La plate-forme web «Analyses des valeurs extrêmes» met à disposition des informations utiles pour répondre à ces questions.
Une tâche essentielle pour la classification d’un évènement est la définition de la région d’intérêt, ainsi que des quantités de précipitations étudiées. Quelle partie de la Suisse a été touchée? Est-ce que les précipitations responsables pour les dommages étaient de courte ou de longue durée?
Dans un premier temps, la région d’intérêt (par exemple la zone touchée par une inondation) et les stations qui peuvent être utilisées pour l’analyse doivent être identifiées. Si aucune station n’est présente dans la zone d’intérêt, des stations situées à proximité et ayant un climat comparable peuvent également être utilisées.
Dans notre exemple, aucune station d’observation MétéoSuisse n’est située dans le village de Lully. Les stations MétéoSuisse les plus proches sont les stations Genève-Aire et Genève-Cointrin, qui mesurent respectivement les précipitations journalières et horaires.
Dans un deuxième temps la durée de l’évènement doit être définie, afin de déterminer les sommes de précipitations pertinentes pour l’analyse en utilisant tous les moyens à disposition (ex. hyétogrammes, images radar, etc.). Non seulement cela dépend de l’intervalle de temps dans lequel l’évènement s’est produit, mais cela peut également nécessiter un choix subjectif, car les stations du réseau de mesures MétéoSuisse enregistrent les précipitations à des heures fixes de la journée. Par exemple, les précipitations horaires sont mesurées entre hh:40 et hh:40, tandis que les précipitations journalières sont enregistrées entre 05:40 UTC d’un jour et 05:40 UTC du jour suivant.
La figure ci-dessous illustre la décision qui doit être prise. Elle montre les précipitations horaires à la station Genève-Cointrin, la station mesurant les précipitations horaires située la plus proche du village de Lully, pendant l’évènement du 14 au 15 novembre 2002. A cette station, deux phases de précipitations relativement intenses ont été enregistrées entre le 14 novembre 04:40 UTC et le 15 novembre 03:40 UTC (fond gris), tandis que seules de faibles précipitations ont été mesurées avant et après ces deux phases (respectivement les 13 et 15 novembre). On pourrait ainsi considérer les précipitations sur 1 jour pour l’analyse de l’évènement. Cependant, comme les mesures des précipitations journalières débutent seulement à 05:40 UTC, la première heure de précipitations de l’évènement serait exclue en considérant les précipitations sur 1 jour du 14 novembre (lignes verticales vertes).
Dans le cas présent, l’évènement de précipitations coïncide presque avec l’heure des mesures et seules de faibles précipitations seraient omises en sélectionnant les précipitations sur 1 jour. Cependant, ce n’est souvent pas le cas et il se peut qu’il faille considérer un cadre temporel plus large que la durée effective de l’évènement. Des exemples de telles décisions peuvent être trouvés sur la page Évènements de précipitations à fort impact, où différentes durées de précipitations ont été utilisées pour analyser les évènements présentés.
Dans la figure ci-dessus, les précipitations horaires [mm] sont représentées par des barres verticales bleues. Les coches sur l’axe temporel marquent le début (00 UTC) des jours. Le fond gris représente la durée de l’évènement, tandis que les lignes verticales vertes indiquent le début et la fin de la période sur laquelle les précipitations sur 1 jour sont cumulées (pour le 14 novembre 2002).
Dans le cas de notre exemple, il est raisonnable de considérer les précipitations sur 1 jour pour l’analyse, bien que cela nécessite d’exclure quelques heures de précipitations au début de l’évènement. Nous supposons également que puisque pendant l’évènement, les précipitations s’étendaient sur une grande partie de l’ouest de la Suisse, elles ont suivi une tendance similaire dans toute la région genevoise. Par exemple, la magnitude des précipitations mesurées à la station Genève-Aire à proximité est très similaire à celles enregistrées à Genève-Cointrin pendant l’évènement, ainsi qu’avant et après l’évènement (voir table ci-dessous). Comme ces deux stations sont situées seulement entre 4 et 8km du village de Lully, nous pouvons supposer que les précipitations y avaient une durée et une magnitude similaires.
13.11.2002 | 14.11.2002 | 15.11.2002 | |
Genève-Aire | 2.1 | 93.5 | 9.5 |
Genève-Cointrin | 4.1 | 92.6 | 6 |
Une fois que les stations et les sommes de précipitations pertinentes ont été sélectionnées, la plate-forme web peut être utilisée pour extraire les périodes de retour des quantités de précipitations observées pour les intervalles de durées sélectionnés. Ci-dessous, nous expliquons comment extraire cette information et présentons d’autres fonctionnalités de la plate-forme web (cliquez sur l’un des sujets pour ouvrir l’infoboîte).
Ici nous choisissons de ne montrer que l’exemple de la station Genève-Aire, la station la plus proche du village de Lully. Il est évident que la même opération devrait être reproduite pour toutes les stations situées dans la région d’intérêt, afin de trouver celle qui convient le mieux pour l’estimation de la période de retour d’un évènement donné.
La page «Période standard» devrait être utilisée pour la classification climatologique d’un évènement. Elle peut être sélectionnée sur la page d’accès « Analyses des valeurs extrêmes ».
Alternativement, sélectionnez d’abord la station, puis les sommes de précipitations. Veuillez noter qu’un filtre peut être appliqué pour n’afficher que les stations avec des mesures infra-journalières. Par défaut toutes les stations sont affichées.
En cliquant sur une station une boîte bleue s’affiche; il s’agit de la page de l’analyse des valeurs extrêmes, où se trouvent les analyses pour les sommes de précipitations choisies. Les informations suivantes sont disponibles sur cette page:
1) Onglet(s) avec la(les) somme(s) de précipitations sélectionné(es)
La somme actuellement affichée est indiquée par une ligne rouge au- dessus e l’onglet (dans ce cas 1 jour).
2) Diagramme des niveaux de retour et requête de données
Le diagramme des niveaux de retour affiche les niveaux de retour et leur incertitude (ordonnée) pour une période de retour donnée (abscisse) pour la somme de précipitations sélectionnée. Les niveaux de retour estimés sont représentés en bleu et les bornes de l’intervalle de confiance à 95% correspondantes sont dessinées en vert. Par défaut les bornes de confiance à 95% sont affichées, mais les bornes de confiance à 68% peuvent également être sélectionnées (rectangle bleu).
La requête de donnée pour les niveaux ou périodes de retour (boîte grise) peut être utilisée de la manière suivante:
3) Informations concernant les résultats et les données sous- jacentes
Veuillez noter qu’une attention particulière devrait être accordée à la fiabilité des résultats et que les informations méthodologiques devraient être consultées avant d’utiliser les analyses fournies ici.
4) Documents à télécharger
Ces documents incluent l’analyse des valeurs extrêmes, les résultats de l’analyse en format CSV, ainsi qu’un lien vers le manuel d’utilisation et la documentation (Informations méthodologiques).
5) Tables des niveaux de retour estimés pour des périodes de retour choisies et des périodes de retour des 10 sommes annuelles les plus grandes
Ces tables peuvent également être téléchargées en format CSV.
À l’aide de la plate-forme web, nous avons établi, au moyen de l’analyse des valeur extrêmes à la station Genève-Aire, que l’évènement du 14 au 15 novembre 2002 qui a provoqué des inondations dans le village de Lully aurait pu être rare. Étant donné que cette station est située à seulement 4km du village de Lully et que les précipitations s’étendaient sur toute la partie ouest de la Suisse, nous pouvons supposer que les précipitations ont eu une durée et une magnitude comparable à Lully et à la station Genève-Aire. Ce jour-là, 93.5 mm ont été mesurés à cette station, ce qui correspond à une période de retour d’environ 80 ans. Cela devrait être pris en compte dans la planification de mesures contre les inondations dans le futur.