Vent et pression atmosphérique

Sur les cartes de pression atmosphérique présentées sur la figure III.20, la dépression, caractérisée par des valeurs inférieures à 985 hPa, est visible dans la soirée du 23 janvier au nord-ouest de la pointe Galicienne. Simultanément, les vents (Fig. III.21) se sont orientés au secteur sud en se renforçant lentement jusqu'en milieu de nuit. Ce renforcement s'accentue, dès les premières heures du 24 janvier, avec un maximum d’intensité (~ 30m/s) observé à l’avant de la dépression, à savoir ici, le long de la côte nord espagnole.

Le centre de basse pression se déplace rapidement, traversant le golfe d’ouest en est à une vitesse proche de 60 km/h selon une trajectoire en accord avec celle décrite par la bibliographie. Les vents tournent alors cycloniquement autour du centre dépressionnaire avec un maximum sur les bords sud de la dépression. Le rotationnel du champ de vitesse du vent, montré en figure III.22, est donc négatif et d’autant plus intense que l’on est proche de l’œil du cyclone. La figure III.22 nous indique que ses variations sont extrêmement rapides du fait de la vitesse de déplacement de la tempête, ce qui suppose que le mécanisme de pompage d’Ekman qu’il induit sur l’océan ne soit pas effectif. En effet, d’après Price (1981), les processus liés à l’upwelling au centre d’un cyclone deviennent négligeables pour des cyclones rapides.

Le minimum de pression (970 hPa) est enregistré le 24 janvier vers 6h alors que le cœur de la dépression se trouve sur la Charente Maritime. A partir de cet instant, les vents s'orientent ouest à nord- ouest puis diminuent progressivement d’intensité.

Fig. III.20 - Carte des champs de pression atmosphérique (hPa) sur le golfe de Gascogne d’après le modèle ALADIN du 23/01/09 à 12h au 24/01/09 à 21h.

Fig. III.21 - Carte des champs de vent (direction et amplitude en m.s-1_{) sur le Golfe de Gascogne}

d’après le modèle ALADIN du 23/01/09 à 12h au 24/01/09 à 21h.

Fig. III.23 - Amplitude du vent (m.s-1_{) et pression atmosphérique (hPa) horaires d’après le modèle}

ALADIN (en noir) et d’après les données de bouées horaires moyennées sur 3h (en bleu pour le vent, en rouge pour la pression), situées à Villano, Bares, Peñas, Bilbao, Matxitxako, et Santander ; pour le mois de janvier 2009. Chaque date est donnée à 12h du jour-dit.

Fig. III.25 - Amplitude du vent (m.s-1_{) et pression atmosphérique (hPa) horaires d’après le modèle}

ALADIN (en noir) et d’après les données de bouées horaires moyennées sur 3h (en bleu), situées à Villano, Bares, Peñas, Bilbao, Matxitxako, Donostia, ainsi qu’aux points A, B, et C, zoomée sur la période du 22/01 00h au 27/01 00h. Les vents les plus forts associés au passage de la tempête Klaus sont observés dans la matinée du 24/01.

Sur les séries temporelles de l’amplitude du vent et de la pression atmosphérique aux 6 bouées situées le long de la côte espagnole ainsi qu’à trois points situés un peu plus loin de la côte, montrées en figures III.23 et 24, on retrouve la chute de pression atmosphérique qui atteint un minimum de ~970 hPa, associée au pic d’intensité du vent (~25 m/s) qui se déplace d’ouest en est le long de la côte espagnole avec un premier pic observé à Villano le 23 janvier à 18h, puis à Bares et Peñas le 24 janvier à 00h et enfin dans le coin sud-est du golfe (Bilbao, Matxitxako et les points A,B,C) dans la soirée du 24 vers 9h (Fig. III. 25). On notera que l’intensification des basses pressions de surface (avec une chute de ~20hPa) est apparue en moins de 24h. Cette caractéristique particulière explique l’appellation de la tempête Klaus comme un cyclone de type « bombe »

Les prévisions de vent et de pression atmosphérique fournies par le modèle ALADIN sont en bon accord avec et les données de bouées disponibles pour le mois de janvier 2009. On note cependant une légère surestimation du pic d’intensité du vent durant la tempête par le modèle ALADIN (par ex : +1m/s à Bares, +3 m/s à Peñas, +5 m/s à Matxitxako) mais ceci n’est pas systématique. De même pour le minimum de pression atmosphérique observé durant la tempête, qu’ALADIN tend à sous- estimer (de l’ordre de -1 à -2 hPa). Afin d’en savoir un peu plus quant aux incertitudes de la prédiction du modèle ALADIN et à sa représentation des caractéristiques atmosphériques de la tempête Klaus, j’ai eu l’occasion de rencontrer Philippe Arbogast, chercheur à Météo France, spécialisé dans l’étude des cyclones. Suite à notre entrevue, j’ai appris que la tempête était située légèrement plus au nord que le modèle ALADIN le prévoyait, d’où des erreurs dans l’estimation de la force et de la direction des vents notamment au sud du domaine, mis en évidence par des comparaisons avec des observations, ainsi que dans l’estimation de la pression. Ce constat peut en partie expliquer les différences observées ici aux bouées lors du pic de la tempête. Cela aura également un impact sur la réponse de la représentation de la réponse de l’océan au passage de la tempête. Nous aborderons ce point un peu plus loin dans le manuscrit. Je précise également que j’utilise des prévisions à très court-terme (au maximum 12h) d’ALADIN, de meilleure qualité que les prévisions à quelques jours. Un autre point à considérer est que l’on compare le vent aux bouées, qui est mesuré à 3m, avec le vent fourni par le modèle ALADIN, estimé à 10m. Or, Large and Crawford (1995) suggèrent qu’une part des différences entre les vents estimés du modèle et les vents mesurés aux bouées lors de forts coups de vents sont dues à l’influence des variations de hauteur de surface sur les profils de vitesses de vent à des hauteurs comparable à la hauteur des vagues.

Outre l’événement du 24 janvier 2009, ces séries temporelles mettent en évidence un autre creusement dépressionnaire qui précède la tempête Klaus, autour du 18-19 janvier 2009. Il se caractérise par des valeurs proches de 1000 à 1005 hPa, associé à des vents compris entre 10 et 15 m/s. Cette dépression, centrée entre l’Ecosse et l’Islande fut à l’origine d’un resserrement du gradient de pression dans le Golfe de Gascogne, générant des vents relativement forts, accompagnés du passage d'un « système frontal assez actif et porteur de pluies abondantes » (source : Météo France).