Les fortes précipitations et leurs impacts comptent parmi les dangers naturels les plus destructeurs en Suisse [WSL 2026]. Pour protéger la population contre les inondations, les coulées de boue et les avalanches, il est donc nécessaire de disposer de bases quantitatives sur la climatologie des fortes précipitations. Les cartes des dangers, par exemple, sont établies à l'aide de simulations hydrologiques pour les événements de précipitations extrêmes.Et pour que les réseaux d'égouts puissent évacuer les eaux de pluie avant que des dommages importants ne se produisent, ils sont conçus à l'aide de statistiques sur les fortes pluies. Les autorités, les ingénieurs et les compagnies d'assurance ont besoin d'informations détaillées sur l'intensité des précipitations extrêmes et rares pour leurs tâches de planification et de dimensionnement.

Brèves ou longues, rares ou extrêmement rares ?

Les effets des fortes précipitations dépendent en grande partie de la durée de l'événement. Un orage estival de courte durée peut faire déborder les ruisseaux et pousser les systèmes d'égouts urbains à leurs limites. Une pluie continue peut en revanche entraîner des inondations le long des grands fleuves et lacs. Des données climatologiques sont donc nécessaires pour les précipitations de différentes durées.Pour les normes de construction relatives au drainage des biens immobiliers, ce sont les pics de précipitations sur quelques minutes qui sont pertinents, tandis que pour les digues anti-inondations le long des ruisseaux, ce sont principalement les cumuls sur plusieurs heures. Enfin, pour la protection contre les inondations le long des fleuves et des lacs, ce sont surtout les événements d'une durée d'un à plusieurs jours qui sont pris en compte.

Les données climatologiques relatives aux fortes précipitations sont indiquées sous forme de valeurs de récurrence X pour une période de retour T. X correspond à la quantité de précipitations (en mm ou en litres par m²) qui est dépassée au cours d'une année donnée avec une probabilité de 1/T (T en années). À Zurich Kloten, par exemple, les précipitations sur 20 ans pendant une période de 60 minutes s'élèvent à 43 mm. Cette quantité est donc dépassée en moyenne une fois tous les 20 ans. Pour les tâches de planification et de dimensionnement mentionnées, les valeurs de récurrence pour différentes périodes de retour sont désormais nécessaires, généralement pour T=2 à T=300 ans. Pour les ouvrages présentant un potentiel de dommages très élevé, les valeurs de récurrence pour les longues périodes de retour(T=50, 100, 300 ans) sont particulièrement intéressantes, car dans ce cas, une mesure de protection doit répondre à des exigences de sécurité accrues. 

Valeurs de retour sous forme de cartes

MétéoSuisse a récemment publié de nouvelles données climatiques complètes sur les fortes précipitations. Les valeurs de retour y sont représentées sur une grille de 1 km sur des cartes couvrant l'ensemble du territoire suisse et les régions frontalières. Les cartes sont disponibles sur la plateforme de données et d'analyse de l'Atlas hydrologique de la Suisse et peuvent y être consultées de manière interactive (Fig. 1, voir aussi le texte d'accompagnement de B04, Fukutome et al. 2026). Les résultats peuvent être téléchargés sous forme d'images et de jeux de données sur le site web de MétéoSuisse, avec des informations sur l'incertitude des valeurs de retour. Les cartes ont été calculées pour 10 durées de précipitations différentes, allant de 2 minutes à 72 heures. Elles décrivent donc les conditions pour des types d'événements très différents, allant des cellules isolées aux pluies de grande échelle persistantes. Les valeurs de retour sont représentées pour neuf périodes de retour différentes, allant de T=2 ans à T=300 ans. Les cartes fournissent donc des informations sur l'intensité des événements modérément rares à extrêmement rares. 

Défis et méthodologie

Il est évidemment très risqué de se prononcer sur l'intensité de précipitations extrêmement rares. Les mesures fiables des précipitations à haute résolution temporelle remontent au plus tôt à 1980, soit seulement 45 ans. Il faut donc partir du principe qu'un événement pluvieux avec une période de retour de 100 ans ou plus ne s'est produit et n'a donc été mesuré que dans moins de la moitié des stations. À cela s'ajoute le fait que dans un pays montagneux comme la Suisse, les conditions pluviométriques varient fortement sur des distances relativement courtes, de sorte que les mesures effectuées à un endroit donné ne sont que partiellement représentatives du climat des environs. Enfin, la résolution temporelle maximale pour les longues séries de mesures n'est que de 10 minutes. Il n'existe donc pas de données à long terme sur les fortes précipitations de 2 ou 5 minutes. Tous ces défis nécessitent une méthode d'analyse qui combine ou intègre habilement les données de l'ensemble du réseau de mesure.

Une méthode de statistique spatiale des valeurs extrêmes a été développée pour les nouvelles cartes de périodes de retour de MétéoSuisse [Frei & Fukutome 2026]. Elle permet d'estimer une distribution de fréquence appropriée.Les différences géographiques de la distribution sont déterminées en mettant en relation les paramètres de distribution avec des modèles spatiaux connus (par exemple, altitude, précipitations moyennes, régions climatiques). L'estimation est effectuée en une seule fois à partir des données de l'ensemble du réseau de mesure, ce qui permet d'obtenir des résultats fiables à chaque point d'observation de nombreuses stations de mesure. Pour les précipitations sur 2 et 5 minutes, les distributions de fréquence sont dérivées de celles des durées de précipitations courtes mais observées (20 à 10 minutes) [rapport méthodologique, en allemand]. 

Les estimations relatives à des événements rares sont, par nature, très incertaines. La méthode utilisée permet de quantifier l'incertitude des périodes de retour. Cette information est représentée dans les plateformes de visualisation sous forme d'intervalle de confiance de 95 % pour chaque point de la carte (voir exemple dans la Fig. 1). Il apparaît que les incertitudes sont très importantes pour les longues périodes de retour (T ≥ 50 ans) ainsi que dans les zones éloignées des stations de mesure. Les limites de l'intervalle de confiance s'écartent parfois de plus de 25 % de la valeur de retour estimée (voir exemple dans la Figure 1). Pour les utilisateurs des nouvelles bases climatiques, il peut donc être pertinent de tenir compte de l'incertitude d'une valeur de retour lors de l'estimation des impacts possibles.

Les zones de fortes précipitations en Suisse

Les nouvelles données climatiques fournissent des informations intéressantes sur le climat des fortes précipitations en Suisse (voir Fig. 2). Il existe de grandes disparités régionales, tant pour les événements de courte durée que pour ceux de longue durée. Au Tessin, en première ligne des fortes précipitations en Suisse, les valeurs de retour des précipitations centennales sont généralement quatre fois plus élevées que dans les vallées intra-alpines (Valais et Engadine). Les schémas diffèrent toutefois nettement selon la durée. Les précipitations orageuses de courte durée (10 et 60 minutes) sont les plus intenses dans le sud du Tessin. Le versant nord des Alpes, les régions avoisinantes du Plateau et le Jura sont également touchés par des orages plus violents. En revanche, pour les précipitations persistantes (24 à 72 heures), le maximum se trouve au Tessin, plus au nord-ouest (Valle Maggia, Valle Toce). Sur le versant nord des Alpes, seule la partie orientale des Préalpes se distingue. Contrairement aux précipitations de courte durée, les zones particulièrement touchées par les précipitations persistantes sont reliées entre elles au nord et au sud, au-dessus de la crête des Alpes. Enfin, le Plateau est beaucoup moins touché par les fortes précipitations persistantes que la périphérie alpine, les périodes de retour y étant à peine supérieures à celles observées dans les vallées internes des Alpes. La transition entre les modèles de précipitations à court et à long terme est fluide (par exemple 6 heures dans la Figure 2).

Il n'est pas surprenant que la répartition saisonnière entre les différentes durées diffère également de manière significative. Sur le site web de MétéoSuisse, les cartes sont disponibles séparément pour chaque saison. Les précipitations de courte durée atteignent clairement leur maximum en été. En revanche, les précipitations intenses et prolongées se produisent du printemps à l'automne. Au sud des Alpes, les valeurs de retour pour les précipitations sur 48 et 72 heures sont même plus élevées en automne et au printemps qu'en été.

Un projet impliquant plusieurs partenaires

Les nouvelles données climatiques sur les fortes précipitations en Suisse sont le résultat d'un travail de plusieurs années. Elles ont été réalisées dans le cadre de plusieurs projets chez MétéoSuisse, notamment un programme de la Confédération [OWARNA], et en partie également en collaboration et avec le soutien de partenaires externes, tels que des groupes d'utilisateurs dans le domaine de l'ingénierie (SIA, Suissetec), de la protection des eaux (VSA), de la Fondation de prévention des assurances immobilières cantonales et de la Confédération (OFEV, MétéoSuisse) [page du projet, disponible uniquement en allemand]. La visualisation interactive des résultats sur hydromaps.ch a été réalisée par l'Atlas hydrologique de la Suisse. 

Les nouvelles cartes des valeurs de retourremplacent et complètent les anciennes bases de données sur les fortes précipitations datant des années 1990 (tableau 2.4 de l'Atlas hydrologique de la Suisse). À l'époque, seules des cartes pour les précipitations sur 24 heures et sur 1 heure étaient disponibles. Les nouvelles cartes présentent nettement plus de détails spatiaux et les modèles diffèrent parfois considérablement des anciennes cartes. Les différences éventuelles s'expliquent par le caractère limité des données disponibles à l'époque et par les réserves émises quant à la méthode d'analyse utilisée [Fukutome et al. 2026, texte d'accompagnement de B04]. Les nouvelles données climatiques ont donc incité certains cantons à réexaminer certaines décisions de planification et de dimensionnement prises antérieurement. Cette situation souligne l'importance pour notre société de disposer de mesures climatiques de haute qualité et d'analyses de données fondées sur la théorie.

Références

• Frei C., S. Fukutome, 2026 : Cartographie des valeurs de retour extrêmes des précipitations sur 24 heures dans une région à la topographie complexe. J. Geophys. Res. (à soumettre).
• Fukutome S., Alouini S., Frei C., 2026 : Précipitations ponctuelles extrêmes. Texte accompagnant la carte B04 de la plateforme de données et d'analyse de l'Atlas hydrologique de la Suisse. (voir le texte d'accompagnement en haut à droite (i).)
• WSL 2026 : base de données sur les dommages causés par les intempéries en Suisse. Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage WSL.

LIENS COMPLÉMENTAIRES

• Analyses des valeurs extrêmes chez MétéoSuisse
• Plateforme de données et d'analyse HADES
• Méthode pour les précipitations extrêmes à court terme – PDF (en allemand)
• Projet Normes pour les précipitations à court terme
• Analyses spatiales du climat