Seasonal Attribution : les inondations de 2000 au R.U.

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Sommaire :

• Introduction
• Antécédents et chronologie de des inondations historiques
• Quelques éléments de Météorologie associés à cet événement
• Références

Introduction

Les pluies diluviennes survenues en Grande Bretagne en Octobre et Novembre 2000 se sont produites pendant l'automne le pluie humide ,en Angleterre et aux Pays de Galles, depuis le début des mesures en 1766, avec un cumul de 503 mm excédant le précédent records de plus de 50 mm (Marsh and Dale, 2002) et ayant pour résultat des cumuls presque deux fois plus élevés que les précipitations saisonnières moyennes (période 1961-1990) (Alexandre et Jones, 2001).

Un peu moins de 10.000 propriétés, dont 58 % n'avaient aucune protection contre les crues, ont été inondés dans plus de 700 endroits où les services de la route et du rail ont été complétement dépassé par les évenements. Des liaisons ferroviaires ont été annulé, des autoroutes principales fermées, l'acheminement du courant électrique a été interrompu et quelques 11.000 personnes ont été prié d'évacuer leurs maisons. Le coût total des dégats s'éleva à environ 1 Milliard de livres (1.5 Milliards d'euros)(ea, 2001). Le shéma n°1 répertorie les propriétés inondées durant cet épisode sur l'ensemble du territoire. Les secteurs les plus fortement affectés furent le sud-est du pays, le Nord du Pays de Galles et le Yorkshire de sud. Le schéma n°2 illustre le fait que ces trois régions ont reçu, durant cet épisode de Septembre-Décembre, bien plus de pluie que les moyennes climatiques calculées sur la période 1961-90, tout comme la plupart des autres régions.

Le fil des événements sur le pays peut se résumer plus par des fortes pluies continues et généralisées à tout le territoire, plutôt que d'événements localisés très forts, bien que ceux-ci se soient également produits. Les données synoptiques pour la période ont démontré que la période d'Octobre-Novembre a été dominée par une succession de dépressions frontales persistantes, avec de larges bandes pluvieuses enfermant des cellules de forte intensité à travers toutes les îles britanniques. Les innondations qui en ont résulté ont été hydrologiquement complexe avec des variations locales et régionales importantes en ce qui concerne leur intensité. L'effet cumulatif de cette série de précipitations exceptionnelles affecta différentes parties du pays à des heures et des dates différents et dans de nombreux cas plus d'une fois. Certains secteurs ont été inondé deux ou trois fois en automne voire même cinq fois durant l'année 2000 (DEFRA, 2001).

Antécédents et chronologie de des inondations historiques

Les précipitations les plus efficaces hydrologiquement parlant ont lieu au cours de la période allant de Novembre à Avril: les pertes liées à l'évaporation sont très modestes et les sols généralement humides. Pour cette période, les précipitations avaient été ,pour les trois années précedentes, supérieures à la moyenne 1961-1990 (ce qui explique largement le revirement du niveau des ressources en eau depuis les conditions de sécheresse du milieu des années 90), mais le rétablissement des années 1999-2000 était de loin le plus grand et le plus rapide jamais observé. En 2000, les modèles des mois d'avril et de mai prévoyaient que les sols ne commencerait pas à s'assécher avant le prochain printemps, prolongeant ainsi la saison de recharge des couches aquifères, le débit des cours d'eau alimentants les bassins les plus perméables sont demeurés supérieures aux normales durant tout l'été, résistant même à des précipitations inférieures au normales durant l'été (CEH, 2001). Ensuite, durant l'automne, les principales périodes de précipitations prolongées ont eu lieu les 29 et 30 octobre et les 2,5 et 6 novembre pour le Pays de Galles, le Sud Ouest, le centre et le Nord de l'Angleterre ; du 9 au 12, 15 au 18 octobre, 5 et 6 novembre pour l'Angleterre méridionale (EA, 2001). Les innondations se sont caractérisées par plusieurs phases distinctes, récapitulées ici par Marsh et Dale (2002)

"La seconde partie du mois de septembre et le début du mois d'Octobre ont vu des événements localisés et de courte durée se produire, avec des fronts pluvieux importants et précoces en Irlande du Nord et dans l'Ouest de l'Ecosse. Les inondations urbaines dans la partie Sud de l'Angleterre sont la conséquences de ces importantes précipitations convectives. Ceci annoncait dejà les graves innondations de la deuxième semaine d'octobre dans le sud-est qui ont été la conséquence de forts orages se formant à l'avant front stationnaire, entraînant des inondations dans quelques bassins imperméables du sud-est. Ces orages aux alentours du 19 Octobre augmentent sensiblement le nombre de bassins saturés ou proche de la saturation, et étends la zone où de graves innondations sont dejà prévisibles. Le débit des cours d'eau ont augmenté de manière significative à la fin du mois lié à ces zones de précipitation généralisés et persistantes, et une dépression a produit des totaux de précipitations allant de 20 à 40 millimètres à travers la majeure partie du Sud de la Grande-Bretagne . Ceci a été suivi du passage d'un système extrêmement actif qui a circulé du nord-est du Canal de Bristol jusqu'à la Mer du Nord. Les inondations ont été particulièrement intenses dans le Yorkshire, et dans la deuxième semaine de novembre, des avertissements (publiés par l'agence d'environnement) concernant de graves inondations ont été lancé pour la la majeure partie des cours d'eau à travers toute l'Angleterre."

Quelques éléments Météorologie associés à cet événement

Blackburn et Hoskins (2001) constatent que l'automne 2000 a été caractérisé par un décalage moyen vers l'est de la trajectoire habituelle du Jet-stream atlantique.La zone où le flux d'air sort était alors plus marqué que d'habitude en Europe occidentale, et se déplaça vers les iles Britanniques alors que sa position normales se trouve le long du 55 parallèle Nord(schéma 3). Ceci a ammené des systèmes intenses dans le secteur, qui ont réduit leur vitesse, à plusieurs reprises menant à ces événements prolongés de précipitation.

Se référer à la légende originale pour plus de détails (Source: Blackburn and Hoskins, 2001)

*500 hpa : altitude à laquelle on atteint une pression de 500 hectopascal. Cette altitude est variable mais se situe généralement entre 4800 et 6000 mètres

En outre, il a été avancé que la trajectoire anormale du jet-stream était associé à plusieurs anomalies en ce qui concerne les geopotentiels s'étendant de l'Océan atlantique subtropical jusqu'à l'Eurasie, avec une dépression au dessus des iles britanniques et un puissant anticyclone axé sur la Scandinavie(schéma 4 à gauche). La modélisation du flux indiquaient des ondes quasi stationnaires dits de "Rossby" , et la persistance et la coïncidence de ce modèle pour la période allant de la mi-septembre à la période humide de mi-décembre au R-U étaient notables. D'ailleurs, une corrélation entre les précipitations automnales (en Angleterre et au Pays de Gales) et la taille geopotential globale, pour les 42 années précédantes, a produit un modèle remarquablement semblable au modèle anormal de l'automne 2000 (schéma 4, à droite), et très semblable aux modèles Scandinavia ou Eurasia-1. Ces corrélations supérieures à 0.4, significatives à un seuil de confiance de 99 % , ont été trouvées dans les quatre extremums supérieures du modèle caractérisant l'Eurasie.

Se référer à la légende originale pour plus de détails (Source: Blackburn and Hoskins, 2001)

Blackburn et Hoskins (2001) ont conclu que les automnes britanniques humides ont été non seulement associés (comme on pouvait s'y attendre) à des basses pressions, mais également comme on le voit sur le modèle ci-dessus à des anomalies s'étendant au-dessus d'une large zone. En proposant dans ce modèle un catalyseur tropical , sous la forme d'importantes convections anormales de la température de surface de l'océan (SST: sea surface temperature ) tropicales , ils identifient alors un modèle idéal d'étude montrant les divergences de la troposphère supérieure horizontale au-dessus d'une région de convection convergente tropicale conduisant à une propagation des flux vers l'est comme des paquets d'ondes se propageant tout autour du globe. Avec leur propre modèle global barotrope*, avec un forçage approprié pour représenter les anomalies convectrices observées en automne 2000, le résultat principal est la génération de plusieurs ondes de Rossby* se propageant dans les zones extra tropicales et qui est remarquablement semblables à celles représentées sur le schéma 4.

* barotrope : Modèle d'atmosphère dans lequel la densité est fonction uniquement de la pression r = f ( p ), équation de barotropie, et dans lequel les surfaces isostères ou isopycnes sont parallèles aux surfaces isobares.

* ondes de Rossby

References

• Alexander, L. and Jones, P. (2001). Updated precipitation series for the U.K. and discussion of recent extremes. Atmos. Sci. Lett., 1, 142\u2013150.
• Blackburn, M. and Hoskins, B. (2001). Atmospheric variability and extreme Autumn rainfall in the UK. Available from http://www.met.rdg.ac.uk/ mike/autumn2000.html.
• CEH (2001). Hydrological review of 2000. Technical report, Centre for Ecology and Hydrology, Wallingford/British Geological Survey.
• DEFRA (2001). To what degree can the October/November flood events be attributed to climate change? Technical Report FD2304 (Final Report), Centre for Ecology and Hydrology, Wallingford/UK Met Office report to DEFRA.
• EA (2001). Lessons Learned: Autumn 2000 Floods. Technical report, Environment Agency.
• Marsh, T. and Dale, M. (2002). The UK floods of 2000-2001: A hydrometeorological appraisal. J. Chartered Inst. of Water and Env. Man., 16, 180\u2013188.