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L’ingrédient des tempêtes, le gradient de pression

MétéoSuisse-Blog | 29 mars 2023
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Les différences de pression atmosphérique sont à l’origine des vents qui soufflent autour de la terre. Ces gradients de pression sont scrutés chaque jour par les prévisionnistes pour déceler d’éventuelles tempêtes et leur niveau de danger potentiel (2 à 5). Un certain nombre de gradient de pression, par exemple Genève-Bâle, Genève-Kloten, Lugano-Kloten, sont utilisés en Suisse respectivement pour détecter des tempêtes d’ouest, de bise ou de foehn du sud ou nord (favonio).

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Loi de Buys-Ballot

Christophe Buys-Ballot à la fin de 19e siècle décrit clairement que la force du vent est d’autant plus forte que les lignes d’isobares (ligne d’égale pression) sont proches les unes des autres.

Cette loi indique aussi, qu'un observateur dans l’hémisphère nord qui se place dos au vent, a la dépression à sa gauche et la haute pression à sa droite. Ces simples règles permettent entre autre d’avoir une bonne idée de la force et de la direction du vent en analysant le gradient de pression entre deux stations.

Même si aujourd’hui les modèles à maille fine calculent la force du vent de manière explicite, l’analyse des gradients de pression d’une région donnée permet d’avoir une vue synthétique concernant le risque de tempête.

Les gradients de pression pour la prévision du vent en Suisse

Le gradient de pression Genève-Bâle

Lorsque la pression à Genève est supérieure à celle de Bâle et que la différence est suffisamment élevée, une situation de fort vent d’ouest peut s’établir en Suisse.

Lors de la tempête Lothar qui avait donné des rafales en plaine entre 110 et 169 km/h au Nord des Alpes, le gradient de pression Genève-Bâle avait atteint un pic de +11,8 hPa.

Le gradient de pression Kloten-Lugano

De même lorsque la différence de pression entre Kloten et Lugano est suffisamment élevée, une situation de foehn du nord (différence positive) ou de foehn du sud (différence négative) peut se mettre en place.

Le 21 décembre 2009, le gradient de pression Kloten-Lugano affichait +17 hPa avec des rafales de foehn du sud de 111 km/h à Meiringen, 140 km/h à Altdorf et 109 km/h à Vaduz.

A l'inverse, le 27 mars 1995, une situation de foehn du nord (favonio) touchait le Sud des Alpes. La différence de pression maximale entre Kloten et Lugano avait atteint -19 hPa en soirée. Les rafales de vent du nord mesurées à Locarno et Lugano affichèrent respectivement 120 et 105 km/h.

Gradient de pression et niveau de danger

Le tableau ci-dessous résume, de manière qualitative les degrés de danger possible en fonction de divers gradients de pression. Ce tableau qualitatif, est basé sur l'analyse des situations passées (prise en compte des rafales maximales et des gradients de pression maximaux mesurés en Suisse).
Il est utile de rappeler ici que d’autres critères permettent d’affiner ou de préciser ce niveau de danger (passage d’une dépression fermée entre le Benelux et le nord du la Suisse, instabilité orageuse, structure du jet-stream, sting-jet, passage de front froid,.. ).

Une tempête d’ouest vendredi ?

Entre vendredi 31.03 et samedi 01.04.2023, une dépression fermée devrait passer précisément entre le Benelux et le nord de la Suisse. Le graphe de l'évolution probable du gradient de pression Genève-Bâle (modèle COS-2E et IFS) montre pour cet épisode un pic de gradient de pression GVE-BAS d’environ +6 hPa; quelques scénarios flirtent même avec les +7hPa.

La statistique, exemple (A) sur le tableau ci-dessus, indique qu’un gradient de pression de +6hPa (GVE-BAS) peut principalement donner un avis de degré 2 (rafales de 70 à 90 km/h en plaine). A partir de +7hPa, notamment si une dépression fermée se confirme, un avis de degré 3 (rafales > 90 km/h) pourrait concerner l’extrême nord du pays (Ajoie et région Bâle).

Du foehn du sud, puis une phase de foehn du nord en vue ?

Le gradient de pression entre Kloten et Lugano sera négatif entre jeudi et vendredi (environ -8 hPa) à l'avant de cette dépression tempétueuse. C’est un gradient modeste (B) qui pourrait toutefois faire l’objet d’un avis de foehn du sud de degré 2 en Suisse orientale, ou en tous les cas d’avis de « gros vent » sur les lacs exposés au foehn du sud.

Entre dimanche et lundi, le gradient entre Kloten et Lugano deviendra positif +9 hPa (vent du nord à l'arrire d'un front froid). Certains scénarios flirtent avec +14 hPa, un tel gradient (C) pourrait faire l’objet d’un avis de tempête de degré 2, voire 3 pour le Sud des Alpes (à suivre..)

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