Le 9 août 2019, vers 17h40 locales, une tornade d’intensité modérée (EF2) traverse sept communes de la frontière franco-luxembourgeoise sur un parcours total de près de 15 kilomètres. Le phénomène, abondamment illustré, provoque de gros dégâts matériels, notamment à Longwy et à Herserange (Meurthe-et-Moselle), à Pétange et à Bascharage (Grand-Duché du Luxembourg) où plusieurs centaines d’habitations sont touchées, dont certaines rendues inhabitables. Le bilan humain, qui aurait pu s’avérer bien pire, est de 20 blessés

La tornade de Longwy-Bascharage du 9 août 2019 prend part à une dégradation orageuse remarquable, à l’origine de nombreux dégâts venteux dans le quart Nord-Est de la France, au Benelux et en Allemagne.
 

Principales caractéristiques de la tornade

* intensité maximale : EF2, soit des vents estimés entre 175 km/h et 220 km/h
* distance parcourue : 14,5 kilomètres
* largeur moyenne : 300 mètres (jusqu'à 700 mètres en raison de vortex secondaires)

* communes traversées en France : LEXY (route de Longwy) ; LONGWY (Longwy Bas) ; HERSERANGE (rue du Bois de Châ, rue de Liège, bois de Châ, Landrivaux) ; LONGLAVILLE (bois de Longlaville) ; SAULNES ; 
* communes traversées au Luxembourg : PÉTANGE (RODANGE : Vullesang, LAMADELAINE : rue des Prés, PÉTANGE) ; KÄERJENG (BASCHARAGE)
* département français : MEURTHE-ET-MOSELLE (54)
* cantons luxembourgeois : ESCH-SUR-ALZETTE, CAPELLEN
* altitude moyenne du terrain : 310 mètres
* type de terrain : tissu urbain discontinu ; zones industrielles et commerciales ; terres arables hors périmètre d'irrigation ; prairies ; forêts de feuillus

* principaux dégâts : arbres feuillus et conifères déracinés, étêtés ou brisés net à la base ; parcelles de forêts endommagées ; plusieurs centaines d'habitations touchées, dont certaines rendues inhabitables en raison de toitures entièrement arrachées ; véhicules déplacés et atteints par des projectiles ; mobilier urbain dévasté ; pylônes électriques à très haute tension pliés et en partie effondrés, dont deux sous l'action directe du vent ; une zone d'activité touchée à Bascharage : couvertures arrachées, une station service en partie soufflée ; nombreux bâtiments communaux atteints ; multiples projections de débris et incrustations dans les murs

NB : l'intensité des tornades est déterminée sur l'échelle EF augmentée (English version). Cette version de l'échelle EF, élaborée et mise en place par KERAUNOS depuis 2009, ajoute aux critères américains une série de spécificités propres à l'habitat européen et permet ainsi une notation précise des tornades, valable autant pour les tornades contemporaines que pour les tornades du passé, et homogène internationalement.
 

Trajectoire de la tornade



© Keraunos (fond de carte : Géoportail)

Toitures entièrement arrachées, véhicules déplacés et projectiles de toute sorte

Les caractéristiques de la tornade de Longwy-Bascharage du 9 août 2019 (trajectoire et intensité) ont pu être reconstituées à l'appui d'une minutieuse enquête de terrain effectuée par Loïc Eberhard et Thomas Rossi (TopoClimat). Cette enquête vient compléter de nombreuses vidéos du phénomène, ainsi que de précieux témoignages qui font de cette tornade l'un des événements météorologiques les plus médiatisés de l'année 2019 en France.

Les premiers dégâts sont identifiés à l’ouest de Longwy, dans une zone d’activités de la commune de Lexy. Quelques éléments de couverture sont arrachés des toits de certaines entreprises. En abordant la vallée de la Chiers, la tornade gagne en puissance et frappe le sud de l’agglomération de Longwy (Longwy Bas) où elle acquiert déjà une intensité EF1 (haut de l’échelon) : arbres déracinés ou étêtés, larges portions de toitures arrachées, objets divers emportés par le tourbillon. Les vidéos du phénomène montrent une masse tourbillonnante très déchiquetée, qui semble déjà adopter un comportement à multi-vortex. A cet instant, le couloir de dégâts n'excède pas 100 à 150 mètres de largeur. 

Sur le coteau du bois de Châ, à Herserange, la tornade endommage de nombreuses toitures dans le périmètre de la rue de Liège : certaines toitures d’habitations sont arrachées presque entièrement et des éléments de couverture sont transportés à distance. Jusqu’à la frontière luxembourgeoise, la tornade poursuit son parcours chaotique entre vallons et coteaux à Landrivaux (Herserange), au bois de Longlaville et à Saulnes où les mêmes dommages se répètent. 

Côté Grand-Duché, la tornade adopte une trajectoire plus linéaire et le tourbillon apparaît plus structuré. A Pétange, les sections de Rodange (Vullesang) et de Lamadelaine sont à leur tour touchées avec une intensité comparable aux territoires français. Mais à Pétange même, la tornade gagne en puissance et atteint l’intensité EF2 à proximité de la voie de chemin de fer. Plusieurs dizaines d’habitations ou d’immeubles perdent leurs toitures en tout ou partie et certaines portions sont emportées par le tourbillon. On signale également des véhicules légèrement déplacés par le vent. Dans la campagne, des arbres sont arrachés et des poteaux électriques à basse tension pliés ou brisés. L'influence au sol de la tornade atteint désormais une bande de terrain de 300 mètres de largeur.

Dans la commune de Käerjeng – section de Bascharage – la tornade est à maturité et atteint plus durablement l’intensité EF2 avec des vents estimés proches ou légèrement supérieurs à 200 km/h. Le long de l’avenue de Luxembourg (à l'ouest de la section) des toitures d’habitations sont emportées, des véhicules déplacés et des arbres arrachés. Les vidéos prises dans ce périmètre montrent une structure à multi-vortex qui provoque des dommages irréguliers et parfois très importants en périphérie de l’axe principal. C’est précisément dans ce contexte que deux pylônes électriques à très haute tension sont littéralement pliés par le vent, en bordure nord du couloir de dégâts. Distants de 390 mètres, ils cèdent, l'un puis l'autre, suite au passage de vortex très puissants et dont la durée de vie n'excède pas quelques secondes. Un troisième pylône, situé plusieurs centaines de mètres au sud-est, cède à son tour, mais très vraisemblablement de manière indirecte en raison de la tension exercée sur les fils électriques suite à la chute des pylônes précédents. Toujours dans ce même périmètre, de nombreux projectiles percutent les murs des maisons et certains véhicules, prenant parfois au piège des automobilistes qui, coincés dans l’habitacle, s’en sortent miraculeusement indemnes. 

En gagnant le centre de Bascharage, la tornade endommage encore des toitures et dépose de nombreux débris qu’elle avait entraînés dans sa course. Mais le phénomène semble se dissiper très rapidement puisqu'il n’est plus fait mention de dégâts au-delà du boulevard Kennedy. C'est donc une masse tourbillonnaire à maturité, dont l'influence au sol atteint une largeur remarquable de 700 mètres (en y intégrant les vortex secondaires) qui s'évanouit en quelques instants après avoir dévasté, à peine 1 minute auparavant, l'ouest de la section de Bascharage.

Discussion sur l'intensité EF2 retenue

L'intensité maximale de la tornade de Longwy-Bascharage du 9 août 2019 a été établie grâce à l'échelle de Fujita améliorée (EF-Scale), dans sa version enrichie par Keraunos de nouveaux indicateurs de dommages applicables au continent européen. Publiée en 2016, cette échelle EF augmentée repose sur 24 nouveaux indicateurs européens qui s'ajoutent à ceux déjà définis par les américains.

Ainsi, à Pétange, les toitures arrachées sur des maisons à étages en habitat groupé (indicateur E-4), coïncident avec les degrés de dommages n°4 et 5 (DOD 4-5), soit une intensité EF2. A l'ouest de Bascharage, outre les projections à distance qui témoignent d'un phénomène d'une grande puissance, l'intensité maximale a principalement pu être établie suite à la chute des pylônes électriques à très haute tension (indicateur E-13) d'une hauteur de 60 mètres. Les dégâts observés (structure pliée ou partiellement effondrée) coïncident avec le degré de dommages n°5 (DOD 5) soit une intensité EF2 à maturité, soit des vents estimés proches ou légèrement supérieurs à 200 km/h. Ces conclusions s'appuient sur une analyse détaillée de l'état de la structure des bâtiments ou des ouvrages endommagés. Ainsi, dans le cas de la tornade du 9 août 2019, les pylônes électriques ne présentaient aucun signe de fragilité (excellent entretien) et certaines habitations dévastées disposaient de toitures neuves, ce qui a permis de qualifier précisément l'intensité du phénomène.

Photographies et vidéos de la tornade

Le tourbillon a été photographié et filmé par de nombreux témoins. Parmi les vidéos les plus marquantes, celle filmée depuis la rue de Luxembourg à Bascharage montre entre autres la rupture d'un pylône électrique, et cette autre vidéo montre la chute de deux pylônes également.

Ci-dessous deux captures d'une vidéo prise côté français :



Analyse de la cellule orageuse

La tornade de Longwy-Bascharage relève de la catégorie des tornades supercellulaires. Elle s'est en effet formée directement dans le prolongement du mésocyclone d'une supercellule active, qui s'est initiée vers 15h00 sur le département de la Marne. Circulant initialement en proche périphérie nord d'une supercellule HP vigoureuse, sa structure a commencé à se stabiliser aux environs de 16h45, lors de son entrée sur le département de la Meuse.

Elle a ensuite débuté une phase d'intensification rapide une vingtaine de minutes plus tard, peu après 17h00, en approchant de la Meurthe-et-Moselle. Sa structure est alors bien dessinée, avec présence d'un crochet net dans les réflectivités radar sur son flanc sud, et de très forts échos au sein du courant descendant avant. La mesure des vitesses radiales par les radars Doppler du réseau allemand du DWD atteste la présence d'un mésocyclone déjà bien structuré à ce moment-là, avec un différentiel de vitesse de vent qui avoisine 100 km/h au niveau du dipôle.

C'est peu après 17h30 que la tornadogenèse débute. La reconstitution précise de la trajectoire de la cellule orageuse permet d'estimer le début de la phase tornadique (premier contact au sol) à 17h32 à Lexy. La tornade progresse ensuite rapidement et frappe :
* Longwy à 17h34,
* Herserange et Longlaville entre 17h35 et 17h36,
* Saulnes à 17h37,
* la frontière avec le Luxembourg à 17h38,
* Pétange entre 17h40 et 17h41,
* Bascharage à 17h43.
Au total, la durée du contact au sol est estimée à 12 minutes, avec une vitesse de translation voisine de 75 km/h. Le dipôle de vitesses radiales est très marqué durant cette période, avec un différentiel de vitesse de vent qui excède 150 km/h, même si cette valeur reste indicative car l'interprétation des données Doppler est rendue délicate par un probable dépassement de la vitesse de Nyquist (vitesse radiale maximale mesurable, à l'origine d'un potentiel "aliasing" des images).

Ainsi, la phase tornadique s'achève à 17h44 et la supercellule se déstructure progressivement au cours du quart d'heure suivant. Néanmoins, le mésocyclone ne s'affaiblit que progressivement et est encore identifiable, quoique moribond, une vingtaine de kilomètres plus loin en périphérie sud de la ville de Luxembourg.

Les deux images radar ci-dessous illustrent la position de la supercellule à 17h30 et 17h45 locales, soit au début et à la fin de sa phase tornadique :



Analyse de la situation météorologique

La supercellule à l'origine de la tornade de Longwy-Bascharage s'est formée au cours d'un épisode orageux de grande ampleur, qui s'est organisé dans l'après-midi du 9 août au sein d'un très rapide flux de sud-ouest. La situation synoptique était en effet marquée par la présence d'un courant-jet très rapide étiré depuis le large du Portugal jusqu'à la Mer du Nord, avec des pointes à plus de 240 km/h vers 10.000 mètres d'altitude (250 hPa), comme l'illustre la carte ci-dessous à gauche, issue du modèle WRF-NMM 10 km. De l'air très chaud et fortement chargé en humidité remontait dans ce flux jusqu'au quart nord-est de la France, avec des thêta'w supérieures à 20°C à 850 hPa (ci-dessous à droite) :

Cette langue d'air tropical s'est avérée fortement instable, avec des valeurs de MUCAPE souvent supérieures à 2000 J/kg et des MULI proches de -5 K (ci-dessous à gauche la simulation du WRF-ARW 5 km de Keraunos). Outre une ondulation du courant-jet qui a favorisé les ascendances synoptiques sur le nord-est de la France en cours d'après-midi, un forçage bien structuré s'est constitué en basses couches au sein de cet environnement instable. Celui-ci a pris la forme d'un axe de convergence préfrontal, bien identifiable de la Nièvre au Luxembourg en fin d'après-midi (ci-dessous à droite), et associé à un creux barométrique étiré juste à l'avant de la trace au sol du front froid principal. A noter que l'analyse du champ de vent et de la pression atmosphérique réellement observés durant l'après-midi du 9 août 2019 tend à montrer qu'une mésodépression s'est creusée sur le nord de la Lorraine en cours d'après-midi, générant de ce fait une convergence au sol encore plus marquée que dans la simulation proposée par le modèle :

C'est au sein de cet axe de convergence que la tornade s'est formée. Sa genèse a été rendue possible par la présence de noyaux de forte hélicité sur ce secteur, autant sur 0-3 km que dans les très basses couches (0-1 km) :







Un profil vertical et un hodographe ont été reconstitués à la verticale de Longwy pour le 9 août à 17h00 locales, sur la base des relevés réels au sol et des données modèles à haute résolution pour les conditions en altitude. Ce profil met en évidence un environnement particulièrement propice aux tornades :
* MUCAPE de 2376 J/kg
* MULI de -5 K
* LCL bas (754 m)
* SRH 0-1 km de 143 m²/s²
* SRH 0-3 km de 304 m²/s²
* Supercell Composite Parameter de 29,6
* Significant Tornado Paremeter de 1,6
* inflow de 75 km/h sur l'épaisseur 0-1 km (remarquable sur le profil de vent relatif de l'hodographe)



Prévision de l'épisode

Cet épisode de tornade a bénéficié d'une prévisibilité que l'on peut juger bonne, dans la mesure où le risque de phénomène tourbillonnaire avait bien été identifié sur la Lorraine pour le courant de l'après-midi. Le bulletin de prévision des orages (actualisation quotidienne) émis le matin du 9 août à 08h précisait notamment :

[...] Des déclenchements de convection profonde sont donc attendus dans ce contexte. Ils seront nombreux en toutes régions, et plus virulents sur les deux zones précitées [Lorraine et Bourgogne], où ils évolueront dans des profils verticaux fortement cisaillés en profondeur (> 20 m/s sur 0-6 km) et riches en SRH (> 300 m²/s² sur 0-3 km), en mesure de supporter des structures supercellulaires ainsi que des systèmes multicellulaires à tendance localement linéaire. Un risque d’orage fort, voire isolément violent, est donc identifié notamment sur le nord-est du pays, plus particulièrement dans la zone de contact entre un jet de basses couches progressant par le nord-ouest et un axe de fort gradient vertical de température potentielle ; cette zone sera en effet propice à la production de puissantes rafales descendantes, sous forme de micro- ou macrorafales. La présence conjointe de noyaux de forte SRH en très basses couches dans le panel modèles à mailles fines (ARW 1 km, SREF) confirme par ailleurs la possibilité de phénomènes tourbillonnaires sur le nord-est du pays d’ici ce soir.
[...]
DE LA BOURGOGNE A LA LORRAINE
En cours d'après-midi, les orages [...] produiront de fortes pluies, parfois mêlées de grêle, associées à une activité électrique ponctuellement soutenue. De très fortes rafales de vent pourront se déclencher au passage des cellules orageuses les plus actives, avec des pointes généralement comprises entre 80 et 110 km/h, mais pouvant excéder isolément 120 km/h. Un risque d'orage localement violent n'est pas donc pas exclu.
A noter que le contexte sera propice à la formation de phénomènes tourbillonnaires ; un risque de tornade ne peut donc être écarté sur ces départements entre le milieu d'après-midi et le début de soirée.


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