ORAGES DE NEIGE SUR LE GARD ET LES BOUCHES-DU-RHÔNE, LE 7 MARS 2010

La soirée du dimanche 7 mars 2010 a été marquée par une situation atypique d'épisode neigeux instable, entre la vallée du Rhône et le Languedoc. Bien alimenté en basses couches par de l'air humide et relativement doux d'origine méditerranéenne, le système perturbé a développé une activité convective, essentiellement liée à de fortes advections d'air froid dans les couches moyennes de l'atmosphère.

L'ensemble a permis la formation de quelques orages de neige dans le corps du système perturbé, en début de nuit du 7 au 8 mars, sur la Camargue et la région de Nîmes notamment. Ces phénomènes ont accentué l'intensité des précipitations neigeuses et généré des épaisseurs de neige au sol remarquables pour ces régions en cette période de l'année.

Durant la journée du dimanche 7 mars, une goutte froide d'altitude (-35°C à l'altitude géopotentielle 500 hPa) migre depuis l'Allemagne en direction du Sud-Ouest de la France. En soirée, elle se positionne sur le Massif Central, induisant un flux de Sud-Ouest dynamique à très haute altitude. Ce flux dynamique surplombe un flux de Sud à l'étage moyen et un flux de basses couches fortement convergent au niveau du Gard et dans le Golfe du Lion.

Cette convergence marquée se couple par ailleurs en début de nuit à une accélération du jet de basses couches sur le flanc oriental de l'axe de convergence (sur la Provence), ce jet advectant de l'air doux sur l'ensemble du bassin Méditerranéen Occidental (thêta'w voisines de 4°C).
Ces différents éléments favorables à une convection profonde entrent en phase avec un forçage d'altitude qui se cale des Baléares à la Corse dans le même temps. Les conditions de cisaillements profonds sévères (voisins de 30 à 35 m/s sur la couche 0-6 km), associées à des profils instabilisés en altitude, suffisent alors au déclenchement d'orages parfois modérés entre l'Ouest de la Provence et le Languedoc.

L'analyse des images satellite met en évidence une situation orageuse typiquement Méditerranéenne, qui d'ailleurs adopte durant environ une heure, en pleine mer, un comportement de régénération rétrograde. Bien que cette même analyse ne permette pas de parler "d'orage en V", une régénération durable du cluster orageux a été observée en aval immédiat du forçage d'altitude, sur l'axe de convergence de basses couches.

Image satellite infra-rouge et observations au sol (Estofex) à 00h UTC le 8 Mars 2010.
Les sommets les plus froids apparaissent en couleur violette.

Flux à 500 hPa - 8 mars 2010 à 00h TU

Flux à 700 hPa - 8 mars 2010 à 00h TU

Flux de basses couches - 8 mars 2010 à 00h TU

Dès le début de soirée, des cellules orageuses se développent en mer, au large de la Camargue. Avec la remontée du forçage d'altitude, et la mise en place du flux de Sud à l'étage moyen, elles progressent vers le littoral des Bouches-du-Rhône et du Gard. Durant toute la première partie de nuit du dimanche 7 au lundi 8 mars, des cellules orageuses, dotées d'une activité électrique parfois surprenante, glissent le long de la convergence, depuis la zone de régénération, jusqu'en basse vallée du Rhône. Grâce à de puissantes advections froides, les précipitations orageuses se produisent alors sous forme neigeuse. Ainsi, des chutes de neige spectaculaires affectent une bonne moitié Ouest du littoral méditerranéen français entre le 7 et le 8 mars (puis espagnol le lendemain). Les intensités neigeuses ont par endroits avoisiné les 10 cm/h, notamment à l'Est de Nîmes, au cœur de la convergence de basses couches. Nous pouvons estimer l'équivalent pluie à 15 ou 20 mm/h environ, sous les plus fortes intensités. Sur un plan électrique, il est intéressant de noter que le nombre d'impacts positifs enregistrés au cours de cet épisode s'avère remarquable (proportion voisine de 50%).

Le décalage de l'axe de convergence de basses couches, déphasant alors tous les facteurs en jeu dans cette dynamique millimétrée, met fin à l'activité orageuse en milieu de nuit.

Le lundi 8 Mars, l'instabilité s'est progressivement décalée au large des Pyrénées-Orientales. Le même phénomène s'est alors reproduit, à savoir de fortes chutes de neige issues de cellules orageuses, mais plus isolées et moins bien organisées que la veille.

Cette photo, prise dans le centre de Nîmes en début de nuit du 7 au 8 mars 2010, témoigne des épaisseurs de neige générées par cet épisode neigeux instable.

crédit photo : (c) V. LHERMET

Le radiosondage de Nîmes, tiré le 7 mars à 12h TU, soit une dizaine d'heures avant les orages, présente la particularité d'être stable dans les basses couches mais modérément instable dans les couches moyennes. La MUCAPE, de 146 J/kg, est associée à un niveau de convection libre rehaussé à 2120 m d'altitude.

Aucun autre radiosondage plus proche géographiquement et temporellement de cet épisode orageux n'est disponible. Il est donc délicat de tirer des conclusions définitives sur les profils associés aux orages proprement dits. Néanmoins, il est probable que l'essentiel de l'instabilité était encore concentrée dans les couches moyennes en soirée (gradient verticaux de 7°C/km), en liaison avec la proximité de la goutte froide d'altitude, et qu'elle fut exploitée grâce à des forçages nombreux et vigoureux, autant à méso-échelle qu'à échelle synoptique.

La prévision de ce type d'orages de neige est complexe, dans la mesure où ils font intervenir essentiellement une instabilité dans les couches moyennes de l'atmosphère. Dès lors, le déclenchement de la convection est soumis à des forçages puissants en basses couches, qui généralement doivent être doublés d'une dynamique synoptique favorable.

Ces conditions étant réunies, l'Observatoire avait indiqué dans ses bulletins de prévision à moyen terme, dès le 4 mars, un risque orageux ponctuel pour le 7 mars, plus particulièrement ciblé dans un premier temps pour la Corse. Dans sa prévision du 6 mars à 08h locales, valable pour le 7 mars et nuit suivante, la zone soumise à un risque orageux était étendue jusqu'au golfe du Lion, avec mention suivante : Une goutte froide d'altitude migrera en direction du sud de la France. Elle induira des profils verticaux modérément instables sur le pourtour méditerranéen, où une convection profonde pourra localement s'enclencher. Quelques orages pourront dès lors se former sur la zone visée.

Enfin, la prévision jour J émise le 7 mars à 00h locales pour la journée du 7 et nuit suivante confirmait un risque d'orage ponctuel, notamment en fond de Golfe du Lion, jusqu'aux littoraux immédiats du Languedoc et de l'Ouest de la Provence.

Le caractère convectif et localement orageux de cet épisode neigeux avait donc été anticipé, et ce dès le 4 mars, même si la localisation des orages n'a été bien définie que dans les 48 heures qui ont précédé l'épisode.

On parle d'orage de neige lorsqu'un Cumulonimbus produit des précipitations sous forme majoritairement neigeuse jusqu'en plaine et qu'est observée simultanément une activité électrique (qu'elle soit intra-, inter- ou extranuageuse).

Les orages de neige sont des phénomènes relativement rares, car ils nécessitent la présence d'une masse d'air très froid dans toute l'épaisseur de l'atmosphère. Or, les profils atmosphériques très fortement refroidis jusque dans les basses couches (masse d'air polaire maritime, voire arctique) ne sont pas aussi propices à une convection forte et profonde que les profils associés à des masses d'air d'origine océanique ou tropicale. Dans ces conditions, c'est généralement la présence simultanée d'une intense advection froide d'altitude (goutte froide) et d'apports d'humidité en basses couches qui permettent la formation de ces orages de neige. Dès lors, les régions proches des littoraux sont les plus exposées, en France, au risque d'orage de neige. Classiquement, deux situations s'y prêtent plus particulièrement :

+ les traînes actives en flux polaire de secteur NNO à NE, qui peuvent alors produire classiquement des orages de neige du Nord - Pas de Calais à la Normandie. Ces régions sont climatiquement propices aux orages de neige, par leur caractère septentrional d'une part, qui les expose aux masses d'air les plus refroidies lors des "coulées polaires", et par la proximité de la mer du Nord et de la Manche d'autre part, qui assurent une forte humidification des basses couches ;

+ les systèmes perturbés froids et instables, qui exigent, pour prendre un caractère orageux, des forçages importants dans les basses couches, afin d'exploiter l'instabilité potentielle généralement présente dans les couches moyennes de l'atmosphère au cours de ces situations. Le sud du pays est alors mieux positionné pour ce type d'épisode, notamment parce que les advections douces de basses couches y sont favorisées par la mer Méditerranée. C'est ce contexte qui a prévalu lors de cet épisode des 7 et 8 mars 2010.

Il est intéressant de noter que l'hiver 2010 aura connu plusieurs cas d'orages de neige, comme les orages de neige du 31 janvier 2010 en Seine-Maritime par exemple, et ainsi remis à l'actualité des phénomènes devenus très rares ces dernières années, mais qui méritent d'être étudiés tant ils présentent des caractéristiques originales. Parmi elles figure une forte proportion d'impacts de foudre positifs et, pour certains d'entre eux, surpuissants et destructeurs. La conjonction de sommets nuageux bas et de cisaillements vitesse généralement forts tendraient à expliquer un décalage latéral des charges électriques positives au sein des orages de neige.