Qu’est-ce qu’une période de retour ? Le terme n’a pas l’air bien sorcier, on pourrait d'emblée lui trouver divers sens, par exemple dans le domaine de la santé, des migrations ou encore du sentiment amoureux. Rien de tout cela ici. Nous l’utilisons couramment en jargon météo/climatologique. Allons y voir de plus près.
En statistique, le temps de retour d'un événement est le temps moyen qui s’écoule entre deux événements successifs d'une intensité définie. En d'autres termes, il s'agit du temps moyen au cours duquel un événement d'une intensité donnée se produit au moins une fois.
Le temps de retour est utilisé dans divers domaines techniques tels que l'ingénierie hydraulique, l'hydrologie, la géologie, la vulcanologie et la sismologie, en lieu et place de la probabilité de non dépassement d'un seuil donné.
Ces méthodes permettent de trouver la distribution de probabilité qui représente le mieux le phénomène naturel, ce qui permet d'associer à chaque valeur la fréquence à laquelle elle se produit.
Sur le site Internet de MétéoSuisse, les périodes de retour de diverses intensités de pluie peuvent être calculées en mode autonome pour toutes les stations de mesure disposant d’au moins 25 ans d'historique.
Prenons un exemple concret en choisissant le record suisse de précipitations en une heure enregistré à Locarno Monti le 28 août 1997, avec 91.2 mm/h.
En entrant la valeur record et en demandant la période de retour pour la station de Locarno Monti, on obtient 76 ans. Cela signifie qu'en moyenne, une telle accumulation horaire de précipitations se reproduira dans les 76 ans.
Attention toutefois, il s'agit d'une probabilité et d'une valeur moyenne, rien ne peut empêcher un événement extrême de se produire avant l'expiration du délai.
En météorologie, cette information est importante pour évaluer l'intensité des événements extrêmes et les situer dans le temps. Au niveau de l'ingénierie, l'utilisation des périodes de retour sert à dimensionner correctement les drains, les tuyaux et tout ce qui transporte l'eau de pluie des bâtiments, des routes et des surfaces imperméables.
Les pluies intenses qui se produisent ces derniers jours sont parfois proches de valeurs records, que ce soit en 10 minutes, 20 minutes, 1 heure, voire 2 heures. Cet outil de calcul des périodes de retour ne peut toutefois être utilisé que si les fortes intensités de pluie se produisent sur une station mesurant les précipitations par pas de 10 minutes, respectivement par heure et ce, depuis 25 ans ou plus. Notre réseau de mesure de précipitations a été automatisé en 1981. Depuis lors, il mesure les cumuls en 10 minutes, dont on peut tirer des cumuls en 20, 30, 60 minutes, etc… mais ne comprend que 69 stations. Il faudra donc beaucoup de chance pour que l’intensité que l’on souhaite comparer dans le temps tombe justement sur une de ces stations. Ce réseau automatique a été complété dans les années 2010, mais il faudra attendre encore une quinzaine d’années avant que les archives soient suffisamment anciennes pour en tirer des périodes de retour. Pour des intensités par jour, ou plusieurs jours, le réseau archivé est nettement plus dense : 342 stations.