Orage et éclair

Météorage et ses outils

 

    Face à tous ces désagréments ( voir les dégâts occasionnés dans la partie Orage et éclair ), les pays industrialisés se dotent peu à peu de réseaux d’alerte pour traquer en permanence le moindre éclair. Météo France, s’est ainsi dotée d’une nouvelle arme, Météorage. Grâce à seize capteurs électromagnétiques, capables de déterminer en temps réel la localisation et la datation précise de chaque impact de foudre, le système couvre toute la France et une partie des pays limitrophes. « Par téléphone  ou par Minitel, Météorage alerte ses clients désireux de protéger leurs installations » explique Fabrice Pillon. Les compagnies d’assurances utilisent ce nouvel outil, précis à 2 kilomètres près pour vérifier les déclarations de sinistres rédigées par les prétendues victimes de la foudre.

    Pour France Télécom, le gain de temps est fantastique. Les techniciens ne vérifient plus toutes les lignes téléphoniques après l’orage. Ils se contentent de tester celles qui sont proches des impacts décelés par Météorage. Aux Etats-Unis, un système de détection analogue a été mis en point par l’université de l’Arizona et le professeur Martin Uman, considéré comme l’un des meilleurs spécialistes mondiaux de la foudre. Plus pointu , un autre système français , SAFIR, veille sur des objectifs prédéterminés. Rodé par les militaires et utilisé par la base de lancement de Kourou, en Guyane, ce procédé d’interférométrie radioélectrique permet d’écouter les émissions électroniques des nuages et de prévoir, dix minutes à l’avance, les coups de colère du ciel

    Epiée par des systèmes toujours plus sophistiqués, la foudre demeure un phénomène capricieux. Comme les autres calamités naturelles , elle se manifestera longtemps encore par sa force sauvage , donc destructrice. Vis-à-vis d’elle, les hommes doivent rester vigilants.  

 

 

 

Des orages a affiner

 

    Reste le problème de l’observation « pour l’instant, la précision des observations météorologiques n’est pas assez fine pour prendre en compte ces phénomènes locaux » reconnaît Jean Luc Machin. On dispose maintenant de radars, de prévisions immédiates qui identifient les orages. Météofrance en fait la démonstration chaque année lors du tournoi de Roland Garros, où en réalisant l’assistance météo de Ferrari pendant les courses de formule 1. « Les radars détectent les orages en formation, mais ils n’apportent aucuns descriptions de l’environnement. Or, le champ d’humidité est pré-pondérant, car il présente une grande variabilité horizontal temporal. Il nous reste un chemin considérable à parcourir avant d’avoir une connaissance tridimensionnelle de la vapeur d’eau aux hautes résolution. »

    Aujourd’hui météo France utilise de nouvelles méthodes de prévisions basées sur l’analyse ( 80 indices d’orage en fonction du type de temps  ). Avec un recul de 9 années, la méthode donne globalement de bons scores de prévision : le pourcentage de cas convenablement prévus est compris entre 83 et 86%. Mais, si deux orages violents sur quatre sont ainsi prévus, en revanche, un nombre important d’orages attendus ne se déclenchent jamais…

    Dans les modèles numériques du futur, avec des mailles de 3km au lieu de 25km aujourd’hui, les nuages convectifs seront représentés plus  précisément (cycle de vie, rafales engendrées au sol, etc …).Plusieurs aspects du modèle ont été patiemment peaufinés, notamment la représentation des gouttelettes d’eau et des cristaux de glace. Leurs vitesses de croissance et de chute, leur températures et leurs interactions sont autant de paramètres dont dépend le réalisme du nuage convectif simulé par le modèle.

    Toutefois, la définition de ces paramètres requiert de nouvelles mesures permettant de simuler les plus infimes mouvements de l’atmosphère. Le centre national de la recherche météorologique (CNRM) de Météo-France, installé à Toulouse, à participé en 1999 à une campagne internationale de mesures dans les Alpes ( Mesoscale Alpine Program). D’importants paramètres nuageux ont été mesurés dans les violents orages provoqués par l’arrivée de l’air méditerranéen humide sur les contreforts alpins, dans la région des grands lacs italiens (des perturbations similaires à celles observées sur l’arc montagneux du Sud de la France). Reste à transformer ces simulations expérimentales en une prévision numérique opérationnelle, avec une représentation de la localisation et de la durée de la convection, de la quantité de précipitations associées, de la chute de température, etc… Ces modèles de prévisions ont une résolution horizontale de quelques kilomètres et délivrent désormais une image réaliste des processus microphysiques. Ils restent aujourd’hui hors de portée des météorologues de terrain, car ils sont trop gourmands en temps de calcul -même si le nouveau calculateur de Météo-France est capable d’effectuer 150 milliards d’opérations à la seconde.

 

 

 

Plus de 900 éclairs sur 1000 sont détectés :

 

    Le centre opérationnel de météorage dispose de calculateurs qui analysent en temps réel les données fournies par toutes les stations et déterminent la localisation des éclairs

    On estime l’efficacité de météorage à plus de 90 %. Ce qui signifie pas que le réseau « manque » un orage sur dix, mais que, dans une cellule orageuse constituée de 1000 éclairs, plus de 900 sont détectés

    Quant à sa précision ( de 2 à 4 km  selon les régions ), elle est surprenante : la localisation ne dépend pas du relief. Compte tenu de la gamme des fréquences analysées, elle est garantie sur la totalité de l’Hexagone. Chaque fois que la foudre frappe quelque part en France, on peut ainsi connaître précisément l’endroit de l’impact moins de 5 secondes plus tard ! Le temps de traitement est si rapide qu’il est possible de voir un éclair au loin, de constater l’affichage de l’impact sur l’écran du minitel, puis d’entendre le grondement.

    Une fois alerté, on obtient du minitel des informations complémentaires sur l’activité orageuse : ampleur, direction, vitesse, … Les mesures de prévention et de protection peuvent être ainsi prises immédiatement : déconnexion de certains équipements sensibles aux surtensions, mise en route des groupes électrogènes pour s’isoler du réseau EDF notamment.

    Météorage est depuis peu complété par SAFIR ( surveillance et alerte foudre par interférométrie  radioélectrique ), qui détecte encore plus précocement les orages. Son principe de localisation repose sur l’interférométrie radioélectrique VHF. Le système détecte les éclairs intra-nuages – qui apparaissent avant les coups de foudre et sont plus nombreux qu’eux. Dès les premières décharges électriques à l’intérieur du nuage, et jusqu’à une heure avant les premiers foudroiements au sol, le système identifie et localise l’orage en formation puis en assure le suivi.

    SAFIR est constitué d’un réseau de trois valises. Le maillage, de 100 à 200 km, permet une précision de 1 à 2 km. Les stations de détection sont connectés à la station centrale par ligne téléphonique spécialisée. SAFIR couvre la région parisienne et une partie des régions limitrophes. Il est également utilisé par le centre spatial de Kourou, l’office national d’études et de recherche aéronautique ( ONERA ), la délégation générale pour l’armement et les aéroports d’Orly et de Roissy. Il est déjà implanté à l’étranger, notamment au japon, en Belgique et aux pays-bas.

    Enfin, pour établir les prévisions immédiates ( moins de trente minutes à deux heures d’échéance ), météo France  a développé ASPIC ( approche synthétique de la prévision immédiate en Ile de France/centre ). Cette station centralise et traite les données du satellite ( images visible et infrarouges ), du radar ( une image toutes les 5 minutes avec une précision de 1 km ), des observations humaines ainsi que de la foudre, fournies par météorage et SAFIR

 

Technologie IMPACT

Cette technologie a été développée au début des années 1990 par la société Global Atmospherics Inc à Tucson (USA) . Elle permet de combiner les méthodes de temps d'arrivée et de radio goniométrie. Les capteurs de cette technologie mesurent le temps d'arrivée absolu et la direction angulaire du signal électromagnétique. Le calculateur utilise les deux types d'informations à la fois pour produire une localisation.

Cette méthode possède l'avantage de pouvoir combiner les mesures angulaires et temporelles, et de localiser un éclair avec seulement deux capteurs. Elle permet également de profiter de la précision des mesures temporelles pour améliorer la précision, et de la redondance des informations pour calculer la précision de la localisation.

 

 

 

Le niveau kéraunique :

 

Carte de france indiquant le niveau kéraunique

"Le nombre de jour par an où le tonnerre a été entendu" défini la notion de "niveau kéraunique". 

 

En France, le niveau kéraunique moyen est de 20. (30 dans les montagnes : Alpes, Massif Central, Pyrénées, et inférieur à 15 dans les régions côtières : Normandie, Bretagne.) 

 

Dans d'autres régions du monde il peut être considérable : 100 en Floride, 180 en Afrique du Sud ou en Indonésie. 

 

Cette notion est ancienne et rudimentaire. 

Il faudrait lui substituer la notion de densité de coup de foudre. En France cette densité serait de1 à 3 par km2 et par an.

 

 

 

 

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