LES BASSINS DE

=

'

!1

LES BASSINS DE LA SEINE

ET DES COURS D'EAU NORMANDS

TOME 1

RESSOURCES D'EAU

ET DONNÉES HYDROLOGIQUES

fascicule 3 - données climatiques

Mission Déléguée de Bassin Seine-Normandie Agence Financière de Bassin Seine-Normandie

= ~

TABLE DES MATIÈRES

Pages

Introduction - Le cycle de 1 'eau . . . 21

1. Le réseau météorologique - Bref historique . 23

2. Le régime météorologique 27

2.1. Les conditions aérologiques générales 27

2.2. Les types saisonniers des courants de circulation . 28

2.3. Les aspects typiques du temps 29

3. Le vent 38

4. Le rayonnement 41

5. L'insolation . 44

6. Les températures. 46

6.1. Les températures moyennes mensuelles et annuelles 46 6.2. Franchissement de certains seuils remarquables de températures jour-

nalières 51

7. L'humidité de l'air 53

8. L'évaporation 58

9. Les précipitations 62

9.1. Le réseau pluviométrique - Bref historique . 62

9.2. Les précipitations annuelles 75

9.3. Les précipitations mensuelles 83

9.4. Les précipitations journalières 89

9.5. La durée des précipitations . 92

9.6. L'intensité des précipitations 95

9.7. Orages et grêle 96

9.8. La neige 100

10. Sol et climat 102

Bibliographie 109

Couverture :

-Le Bassin Seine-Normandie et une partie de l'Europe de l'Ouest photographiés par un satellite météorologique.

- Perturbation météorologique att/ront polaire photographiée par un satellite météorologique au large des îles Britanniques et de la France le 18 février 1970.

Les Bassins de la Seine et des Cours d'eau Normands 3

1

~ -

1

Tableau 1.1. - Liste du matériel de mesure équipant les stations officielles de la Météorologie nationale . . . 25 Tableau 2.1. - Principales situations météorologiques liées aux aspects les plus

typiques du temps sur le bassin de la Seine . . . . 30 Tableau 3.1. - Vitesse moyenne du vent . . . . .

Tableau 3.2. - Fréquence, en pour cent, des calmes.

Tableau 3.3. - Nombre de jours de vent violent . . Tableau 3.4. - Vitesse maximale du vent . . . . .

Tableau 4.1. - Rayonnement exprimé en millimètres d'eau évaporée

38 39 39 40 43

Tableau 5.1. - Durée maximale théorique d'insolation 44

Tableau 5.2. - Durée moyenne d'insolation . . . 45 Tableau 6.1. - Valeurs du gradient de température . . . . 47 Tableau 6.2. - Températures moyennes réelles non réduites 47 Tableau 6.3. - Intervalle de confiance à 95 % sur les températures moyennes

mensuelles et annuelles de la période 1931-1960 à Saint-Maur . . . 48 Tableau 6.4. - Relation des températures moyennes annuelles avec la chrono-

logie . . . 50 Tableau 6.5. - Moyennes, écarts-types et coefficients de variation des tempé-

ratures mensuelles et annuelles à Cherbourg, Saint-Maur et Reims . . . 51 Tableau 6.6. - Nombre moyen de jours avec des températures inférieures ou

supérieures à certains seuils . . . 52 Tableau 7.1. - Moyennes mensuelles de la tension de vapeur et de l'humidité

relative . . . 53 Tableau 7.2. - Nombre moyen de jours avec brouillard . . . 56 Tableau 8.1. - Évaporation au Piche sous abri et évaporation d'une nappe d'eau

libre . . . 58 Tableau 8.2. - Formules utilisées pour le calcul de l'évapotranspiration poten-

tielle . . . 59 Tableau 8.3. - Calcul de l'évaporation potentielle à quatre stations et compa-

raison des résultats donnés par différentes formules . . . 60 Tableau 9.1. - Évolution du nombre de postes pluviométriques. . . 64-65 Tableau 9.1. bis - Liste des postes climatologiques en fonction au début de

l'année 1972 . . . 66 à 73 Tableau 9.2. - Hauteur moyenne des précipitations, 1931-1960 . . . 75 Tableau 9.3. - Indications générales sur 35 longues séries . . . 78 Tableau 9.4. - Précipitations moyennes mensuelles et intervalle de confiance à

95 % sur ces moyennes. . . 84 Tableau 9.5. - Corrélation et régression linéaires entre les précipitations men-

suelles d'une fréquence donnée et les précipitations moyennes mensuelles . . 86-87 Tableau 9.6. - Valeurs des rapports moyens Rm et de leurs écarts-types . . . . 88 Tableau 9.7. - Précipitation de 1 jour, 3 jours et 7 jours successifs à Vitry-le-

François . . . 92-93 Tableau 9.8. - Nombre de jours et durée moyenne des précipitations . . . 93-94-95 Tableau 9.9. - Nombre de cas de dépassement de certains seuils de précipitations

en 1 minute et en 5 minutes à Montsouris . . . 96 Tableau 9.10. - Nombre moyen de jours avec orages . . . . 97 Tableau 9.11. - Nombre moyen de jours avec chute de grêle 98 Tableau 9.12. - Nombre moyen de jours avec chute de neige . 99

4

•

Tableau 9.13. - Nombre moyen de jours avec sol couvert de neige . . . Tableau 9.14. - Épaisseur maximale de la couche de neige . . . . Tableau 10.1. - Durée en jours consécutifs des épisodes secs et pluvieux . Tableau 10.2. - Bilan d'eau du sol. Parc Saint-Maur . . . .

99 100-101 102 103 Tableau 10.3. - Déficits annuels d'alimentation en eau du sol 1 an sur 2 pour la

période 1946-1962 . . . 104 Tableau 10.4. - Évapotranspiration potentielle calculée sur les normales 1930-

1962 . . . 105 Tableau 10.5. - Déficits en mm par an, calculés sur les températures normales et

réelles. Parc Saint-Maur, 1930-1962. . . 106 Tableau 10.6. - Distribution statistique des déficits et excédents annuels au Parc

Saint-Maur . . . 106 Tableau 1 O. 7. - Différences entre les déficits 1 an sur 10 et 1 an sur 2. Période

1946-1962 . . . 108

5

1 !

1

J

~

Figure 2.1.

Figure 2.2.

Figure 2.3.

Figure 2.4.

Figure 2.5.

Figure 2.6.

Figure 2.7.

Figure 2.8.

Figure 4.1.

Figure 4.2.

Figure 6.1.

- Régimes d'Ouest et de Nord-Ouest - Dorsale atlantique . .

- Régime de Sud-Ouest . . . . - Dorsale scandinave

Anticyclone en place sur le bassin . - Régime de Nord ou de Nord-Est Régime de Sud-Est . . . . Régime de Sud . .

Rayonnement global à Saint-Maur et à Bruxelles - Rayonnement global à Trappes . . . .

- Amplitude annuelle des températures moyennes mensuelles . Figure 7.1. Variation annuelle de 1 'humidité relative moyenne mensuelle à Saint-

31 32 33 33 34 34 35 35 41 42 49 Maur . . . 54 Figure 7.2. Variation diurne moyenne de l'humidité relative à Auxerre et

Rouen . . . 55 Figure 7.3. Nombre annuel de jours avec brouillard . . . 57 Figure 9.1. Les gradients pluviométriques au Sud du Bassin Seine-Normandie 76 Figure 9.2. Ajustement de la loi de Gauss aux précipitations annuelles à Vitry-

le-François . . . 79 Figure 9.3. - Relation entre 1 'écart-type et la moyenne des précipitations annuelles 80 Figure 9.4. - Abaque pour déterminer la fréquence d'une pluie annuelle . . . 81 Figure 9.5. Carte de la précipitation annuelle de 1964 exprimée en fréquence 82 Figure 9.6. Carte de la précipitation annuelle de 1965 exprimée en fréquence . 83 Figure 9. 7. Expressions de la variation saisonnière des précipitations mensuelles 84 Figure 9.8. Courbe de fréquence des précipitations mensuelles de février à

Montbard 85

Figure 9.9. - Relation entre les précipitations mensuelles d'une fréquence au dépassement donnée et les précipitations moyennes mensuelles . . . 87 Figure 9.10. - Rapport des précipitations mensuelles de différentes fréquences à la

précipitation moyenne mensuelle, janvier . . . 89 Figure 9.11. - Nombre de jours de précipitations dépassant un seuil donné 91 Figure 9.12. - Fréquence du nombre annuel de jours avec orage . . . 98 Figure 9.13. - Pluies orageuses du 14 juin 1969 sur la région parisienne . . 100 Figure 10.1 - Déficits d'eau (réduits en mm par an) égalés ou dépassés un an sur

deux, 1946-1962. Capacité utile des sols : 100 mm. . . 105 Figure 10.2. - Distribution des déficits et excédents d'eau au Parc Saint-Maur.

Capacité utile des sols : 100 mm . . . 107 Figure 10.3. - Distribution des déficits et excédents d'eau au Parc Saint-Maur,

1946-1962. Capacité utile des sols : 100 mm . . . 108

6

•

LISTE DES PLANCHES DE L'ATLAS

1. - Situation des réseaux météorologiques et climatologiques au 1er janvier 1970.

2. - Fréquence moyenne des directions des vents, 1962-1966.

3. - Rayonnement global, 1949-1968.

4. - Durée moyenne de l'insolation en heures, 1946-1965.

5. - Températures moyennes réduites à 100 m d'altitude, 1931-1960.

6. - Humidité relative moyenne, 1947-1968 et Tension moyenne de la vapeur d'eau, 1949-1968.

7. - Évaporation potentielle moyenne, 1949-1968.

1

8. - Précipitations moyennes annuelles, 1931-1960.

9. - 1 O. - 11. - Précipitations moyennes mensuelles, 1931-1960.

12. - Précipitations journalières.

13. - Intensité moyenne des précipitations.

7

-

=

CONTENTS

Introduction - The water cycle 0 21

1. The meteorological network - A short history 23

20 The meteorological conditions 27

1

201. The general aerological conditions 27 i

2o2o The seasonal types of air streams and currents 28

-

1

:=l 2030 The typical aspects of the weather 29

Ill!

^{30 The wind 38}

4o The radiation 41

50 The insolation 44

60 The temperature 46

601. Monthly and yearly a ver ages of temperature 46

6020 Crossing of sorne notable break-points in daily temperatures 51

70 The humidity of the air 53

80 The evaporation 58

90 The precipitation 62 ,_ ,...,

901. The rainfall recording network - A short history 0 62

9020 Annual precipitation 75

~ 9o3o Monthly precipitation 83

9.40 Daily precipitation 89

9050 The duration of the precipitation 92

9060 The intensity of the precipitation 95

9070 Rainstorms and hailstorms 96

9080 Snowfall and snow-cover 100

lOo Soi! and elima te 102

Bibliography 109

9

Table 1.1. - List of the recording equipment in the public meteorology stations 25 Table 2.1. - Main meteorological situations with relation to the most typical

weather conditions over the Seine basin . Table 3.1. - Mean wind speed . . . . Table 3.2.

Table 3.3.

Table 3.4.

Frequency of cairns (in percent) . Number of days with strong wind Maximum wind speed . . . . .

Table 4.1. Radiation in millimeters of evaporated water Table 5.1. - Theoretical maxima of insolation duration Table 5.2. Mean insolation duration . . . . . Table 6.1. - Values of the temperature gradient . . . Table 6.2. - Unreduced actual mean temperatures . .

Table 6.3. - 0.95 confidence interval on the monthly and annual temperature at Parc Saint-Maur for 1931-1960 . . . .

averages of Table 6.4. - Relations between the annual mean temperatures and the chrono-

30 38 39 39 40 43 44 45 47 47 48 logy . . . 50 Table 6.5. - Means, standard deviations and variation coefficients of the monthly

and annual temperatures at Cherbourg, Saint-Maur and Reims . . . 51 Table 6.6. - Average number of days with a temperature under or over certain

break-points . . . 52 Table 7.1. - Monthly averages of water-vapour tension and relative humidity . 53 Table 7.2. - Average number of days with fog . . . 56 Table 8.1. - Evaporation registered with a Piche evaporometer in the screen and

evaporation of a free watersheet . . . 58 Table 8.2. - Formulas used for the reckoning of the potential evapotranspiration 59 Table 8.3. - Calculation of the potential evaporation at four stations and com-

parison of the results given by different formulas . . . 60 Table 9.1. - Evolution of the number of the rainfall recording stations . 64-65 Table 9.2. Annual mean precipitations 1931-1960 . . . 75 Table 9.3. - General indications regarding 35 long series . . . 78 Table 9.4. - Monthly averages of precipitation and 0.95 confidence interval on

these averages . . . 84 Table 9.5. - Linear correlation and regression between the monthly precipitation

of a given frequency and the monthly averages . . . 86-87 Table 9.6. - Values of the previous ratio and the corresponding standard devia-

tions . . . 88 Table 9. 7. Precipitation of 1 day, 3 and 7 consecutive da ys at Vitry-le-François 92-93 Table 9.8. - Mean precipitation duration . . . 93-94-95 Table 9.9. - Number of cases of precipitation exceeding certain rates in 1 minute

and in 5 minutes at Montsouris . . . 96 Table 9.10. - Average number of days with rainstorm 97 Table 9.11. - Average number of days with hailstorm . 98 Table 9.12. - Average number of days with snowfall . 99 Table 9.13. -Average number of days with snow-cover

Table 9.14. - Maximum thickness of the snow-cover .

Table 10.1. - Duration, in consecutive days, of dry and rainy spells 10

99 100-101 102

= ill

Table 10.2. - Ground water balance at Parc Saint-Maur . 103 Table 10.3. - Annual deficit of the ground water supply one year out of 2, for

the period 1946-1962 . . . 104 Table 10.4. - Potential evaporation, from the normals 1930-1962 . . . . 105 Table 10.5. - Water deficit, in mm a year, derived from normal and actual

temperature (Parc Saint-Maur, 1930-1962) . . . 106 Table 10.6. - Statistical distribution of annual water deficit and excess, at Parc

Saint-Maur . . . 106 Table 10.7. - Differences between the deficit one year out of 10 and one year out

of 2. Period 1946-1962 . . . 108

Il

1

1!!1

~

Figure 2.1. - West and Nord-West winds Figure 2.2. - Atlantic Ridge . . . Figure 2.3. - South-West winds . . . Figure 2.4. - Scandinavian Ridge . . Figure 2.5. - Anticyclone covering the basin Figure 2.6. - North or North-East winds Figure 2.7. - South-East winds . . . . Figure 2.8. - East winds . . . .

Figure 4.1. - Overall radiation at Saint-Maur and Brussels Figure 4.2. - Overall radiation at Trappes . . . .

Figure 6.1. - Annual range of the monthly averages of temperature .

Figure 7.1. - Annual variation of the mean monthly relative humidity at Saint- Maur

Figure 7.2. - Diurnal mean variation of relative humidity at Auxerre and Rouen Figure 7.3. - Average number of days with fog . . . . Figure 9.1. - The rainfall gradients in the South of the basin . . . . Figure 9.2. - Adjusting the Gaussian Law to the annual precipitation at Vitry-

le-François . . . . Figure 9.3. - Relation between the standard deviation and the mean of the

31 32 33 33 34 34 35 35 41 42 49 54 55 57 76 79 annual precipitation . . . 80 Figure 9.4. - Abacus usued for the determination of the frequency of an annual

rainfall . . . 81 Figure 9.5. - Map of the annual precipitation of 1964 (in frequency) . . . 82 Figure 9.6. - Map of the annual precipitation of 1965 (in frequency) . . . 83 Figure 9.7. - Severa! expressions of the seasonal variation of the monthly amounts

of precipitation . . . 84 Figure 9.8. - Frequency curve of the February amount of precipitation at Mont-

bard . . . 85 Figure 9.9. - Relation between the monthly precipitation of a given frequency and

the mean monthly precipitation . . . 87 Figure 9.10. - Relation of the monthly precipitation of various frequencies to

the mean monthly precipitation . . . 89 Figure 9.11. - Number of days of precipitation over a given rate . . . 91 Figure 9.12. - Frequency of the annual number of days with rainstorm 98 Figure 9.13. - Rainstorm in the Paris area, 14 June 1969 . . . 100 Figure 10.1. - Water deficit (reduced to mm a year) reached or surpassed one

year out of 2. 1946-1962. Useful soi! capacity : 100 mm. . . 105 Figure 10.2. - Distribution of water deficit and excess at Parc Saint-Maur.

Useful soi! capacity : 100 mm . . . 107 Figure 10.3. - Distribution of water deficit and excess at Parc Saint-Maur.

1946-1962. Useful soi! capacity : 100 mm . . . 108

12

1

LIST OF THE MAPS OF THE ATLAS

1. - State of the meteorological and climatic networks on January 1st 1970.

2. - Mean frequency of the directions of winds, 1962-1966.

3. - Overall radiation, 1949-1968.

4. - Mean duration of insolation in hours, 1946-1965.

5. - Reduced mean temperatures at the hight of 100 rn, 1931-1960.

6. - Mean relative humidity 1947-1968 and average tension of water-vapour, 1949- 1968.

7. - Mean potential evaporation, 1949-1968.

8. - Annual mean precipitations, 1931-1960.

9. - 10. - 11. - Monthly mean precipitations, 1931-1960.

12. - Daily precipitations.

13. - Mean intensity of precipitations.

1

13

r

=

•

INHALTS VERZEICHNIS

Einleitung - Wasserkreislauf . 21

1. Das Wetternetz- Kurze geschichtliche Entwiklung 23

2. Der Wetterlauf 27

2.1. Die allgemeinen Luftbedigungen 27

2.2. Die Saisontypen der Luftstrèime 28

=

^2.3. Die typischen Merkmale des Wetters 29

1

~

3. Der Wind 38

4. Die Strahlung. 41

5. Die Sonnenscheindauer. 44

6. Die Temperatur 46

6.1. Die monatlichen und jiihrlichen Durchschnitts temperaturen 46 6.2. Überschreitung gewisser wichtiger Stufen in der tiiglichen Temperatur. 51

7. Der Feuchtigkeitsgehalt der Luft . 53

8. Die Verdunstung 58

9. Die Niederschliige

.

62

9.1. Das Regennetz - Kurze geschichtliche Entwicklung . 62

9.2. Die jiihrlichen Niederschliige 75

9.3. Die monatlichen Niederschliige 83

9.4. Die tiiglichen Niederschliige 89

9.5. Die Dauer der Niederschliige 92

9.6. Die Dichte der Niederschliige 95

9.7. Gewitter und Hagel 96

9.8. Der Schnee 100

10. Boden und Klima. 102

Literatur 109

15

Bild 1.1. - Liste der Mess-Apparate, die sich in den offiziellen Wasserstationen befinden . . . . Bild 2.1. - Die wichtigsten Wetterlagen in Beziehung zu den typischsten Merk-

malen des Wetters über dem Seine-Raum . . .

Bild 3.1. - Durchschnittgeswindigkeit des Windes . Bild 3.2. - Prozentuelle Frequenz der Windstille

Bild 3.3. - Anzahl der Tage mit heftigem Wind . Bild 3.4. - Hi:ichstgeschwindigkeit des Windes .

Bild 4.1. - Ausstrahlung in Millimetern verdünsteten Wassers ausgedrückt Bild 5.1. - Theoretische Hi:ichstdauer der Sonnenbestrahlung

Bild 5.2. - Mittlere monatliche Sonnenscheindauer Bild 6.1. - Bewertung der Temperatur-Gefiille

Bild 6.2. - Tatsiichliche nicht-verminderte Durchschnitts-Temperatur

Bild 6.3. - 95 % Vertrauensbreite der Mittelverte der monatlichen und jiihrlichen Temperatur in Paris-Saint-Maur (1931-1960) . . . . Bild 6.4. - Verhiiltnis der jiihrlichen Durchschnitts Temperatur zur Zeitbe- stimmung . . . . Bild 6.5. - Mittelwerte, typische Abweichungen und Koeffiziente der manat-

lichen und jiihrslichen Temperatur in Cherbourg, Saint Maur und Reims . . . Bild 6.6. - Durchschnittszahl der Tage mit Temperatur unterhalb oder oberhalb gewisser Schwellen . . . . Bild 7.1. - Monatlicher Durchschnitt der Dampfdruck und der relativen Fetich-

tigkeit . . . . Bild 7.2. - Durchschnittzahl der Tage mit Nebel . . . ~ . . . . . Bild 8.1. - ,Piche" Verdampfung an geschützter Stelle und Verdünstung freien Grundwassers . . . . Bild 8.2. - Gebriiuchliche Formen zur Berechnung der potentielle Verdünstungs Bild 8.3. - Berechnung der potentiellen Verdunstung an vier Stationen und

Vergleich der mittels verschiedener Formeln erhaltener Ergebnisse . Bild 9.1. - Entwicklung der Zahl der Regenmessungs Stationen Bild 9.2. - Die jiihrlichen Niederschliige (1931-1960) .

Bild 93. - Allgemeine Angabe über 35 lange Reihen .

Bild 9.4. - Monatliche durchsnittliche Regenfiille und 95 % Vertrauensbreite 25 30 38 39 39 40 43 44 45 47 47 48 50 51 52 53 56 58 59 60 64-65 75 78 von diesen Durchschnitten . . . 84 Bild 9.5. - Korrelation und Zurückgang zwischen monatlichen Regenfiillen

einer gegebenen Frequenz und den monatlichen Durchschnittsniederfiillen . 86-87 Bild 9.6. - Wert der Durchschnittsbeziehungen und ihre typischen Abweichungen 88 Bild 9.7. - Niederschlag von 1, 3 und 7 aufeinander folgenden Tagen in Vitry-le-

François . . . 92-93 Bild 9.8. - Durchschnittsdauer dér Niederschliige . . . 93-94-95 Bild 9.9. - Anzahl der Überschreitungsfiille von gewissen Regenschwellen in

1 und in 5 minuten in Montsouris . . . 96 Bild 9.10. - Durchschnittszahl der Gewittertage . . . . 97 Bild 9.11. - Durchschnittszahl der Tage mit Hagel . . . 98 Bild 9.12. - Durchschnittszahl der Tage mit Schneefiillen 99 Bild 9.13. - Durchschnittszahl der Tage mit Schneebedeckten Boden 99

16

• =

Bild 9.14. - Maximale Dichte der Schneeschicht . . . . 100-101 Bild 10.1. - Dauer, in aufeinanderfolgenden Tagen, der

regnerischen Episoden . . . . Bild 10.2. - Bodenwasserhaushalt in Parc Saint-Maur . .

trockenen

Bild 10.3. - Jahrliche Defizits der Bodenwasserversorgung, 1 Jahr je 2, den Zeitraum 1946-1962 . . . . Bild 10.4. - Potentielle Verdunstung, nach den Beobachtungen 1930-1962 .

und 102 103 für

104 105 Bild 10.5. - Jahrliche Defizits, in mm, nach den normalen und wirklichen

Temperaturen (Parc Saint-Maur, 1930-1962) . . . 106 Bild 10.6. - Statistische Verteilung der jahrlichen Wasserdefizits bzw. Exzessen,

in Parc Saint-Maur . . . 106 Bild 10.7. - Differenzen zwischen das 1 Jahr je 10 und 1 Jahr je 2 Defizit (1946-

1962) . . . 108

17

ii

!:

1

• _Î

Figur 2.1. - West und Nordwest Lage Figur 2.2. - Atlantischer Rücken . . Figur 2.3. - Südwest Lage . . . . . Figur 2.4. - Skandinavischer Rücken . Figur 2.5. - Antizyklon über dem Bassin Figur 2.6. - Nord oder Nord-Ost Lage. Figur 2.7. - Süd-Ost Lage. . . . . . . Figur 2.8. - Süd Lage . . . .

Figur 4.1. - Globale Strahlung in Saint-Maur und Brussel . Figur 4.2. - Globale Strahlung in Trappes . . . .

Figur 6.1. - Jahrliche Schwingungsweite der monatlichen Durchschnittstempera- 31 32 33 33 34 34 35 35 41 42 turen . . . 49 Figur 7.1. - Jahrliche Veranderung der relativen monatlichen Durchschnitts-

feuchtigkeit in Saint-Maur. . . 54 Figur 7.2. - Tagliche Veranderung der relativen Durchschnittsfeuchtigkeit in

Auxerre und Rouen . . . 55 Figur 7.3. - Anzahl pro Jahr der nebligen Tage . . . 57 Figur 9.1. - Regengefiille im Süden des Seine-Normandie Beckens . . . 76 Figur 9.2. - Anpassung des Gesetzes von Gauss an die jahrlichen Regenfiille in

Vitry-le-François . . . 79 Figur 9.3. - Beziehung zwischen der typischen Abweichung und dem Durch-

schnitt der jahrlichen Regenfiille . . . 80 Figur 9.4. - Diagram zur Bestimmung der Jahrlichen Regenfrequenz . . . 81 Figur 9.5. - Karte über die jahrlichen Niederschlage von 1964, in Frequenzen

ausgedrückt . . . 82 Figur 9.6. - Karte über die jahrlichen Niederschlage von 1965, in Frequenzen

ausgedrückt . . . 83 Figur 9.7. - Darstellung der jahreszeitlichen Veranderung der monatlichen Regen-

fiille . . . 84 Figur 9.8. - Frequenz-Kurve der Regenfiille in Februar in Montbard . . . 85 Figur 9.9. - Beziehung zwischen den monatlichen Regenfiille einer Frequenz

mit gegebener Uberschreitung und dem monatlichen Durchschnittsregen . . . 87 Figur 9.10. - Verhaltnis monatlicher Regenfiille von verschiedener Frequenz zu

monatlichen Durchschnittensregen - Januar . . . 89 Figur 9.1 1. - Anzahl der Regentage, die eine gegebene Schwelle überschreiten 91 Figur 9.12 - Frequenz der jahrlichen Anzahl von Gewittertagen . . . 98 Figur 9.13. - Gewitterregen vom 14. Juni 1969 über dem Gebiet von Paris . . . 100 Figur 10.1. - Wasserdefizit, in jahrlichen mm ausgedrückt, erreicht oder über-

treffen 1 Jahr je 2. (Nützliche Bodenkapazitat : 100 mm.) . . . 105 Figur 10.2. - Verteilung der Wasserdefizits bzw. Wasserexzessen in Parc Saint-

Maur. (Nützliche Bodenkapazitat : 100 mm.) . . . 107 Figur 10.3. - Verteilung der Wasserdefizits bzw. Wasserexzessen in Parc Saint-

Maur (1946-1962). (Nützliche Bodenkapazitiit : 100 mm.) . . . 108

18

•

VERZEICHNIS DER ATLASKARTEN

1. - Zustand der meteorologischen und klimatologischen Netzen, am 1. Januar 1970.

2. - Mittlere Haüfigkeit der Windrichtungen, 1962-1966.

3. - Gesamtstrahlung, 1949-1968.

4. - Mittlere Sonnenscheindauer, in Stunde, 1946-1965.

5. - Mittlere Temperaturen, auf 100 M. Hi:ihe bezogen, 1931-1960.

6. - Mittlere relative Luftfeuchte, 1947-1968, und mittlere Wasserdampfdruck,

1949-1968.

1

•

^{7. -} Mittlere potentielle Verdunstung, 1949-1968 . 8. - Mittlere jahrlichen Niederschlagen, 1931-1960.

9. - 10. - 11. - Mittlere monatlichen Niederschlagen, 1931-1960.

12. - Tagliche Niederschlagen.

13. - Mittlere Regenintensitat.

19

•

-4

=

L'eau suit des chemins compliqués entre le moment où elle est apportée au sol par la pluie et celui où la part non évaporée se perd dans la mer.

Le cycle peut être décrit schématiquement comme suit :

Soient P les précipitations, pluie ou neige.

Lorsqu'elles parviennent au sol, une partie s'y accumule sous forme de réserves tl. S, une autre par- tie R s'écoule par ruissellement à la surface du sol (ou latéralement à l'intérieur même du sol) après avoir alimenté les réserves d'eau superficielles tl. R.

Une autre E est reprise par évaporation à la surface du sol, ou à la surface de la végétation. Une autre parvient aux nappes souterraines où elle constitue des réserves tl. N et d'où elle s'écoule par le trop- plein des sources R0 • L'équation du cycle s'écrit

P

=

E

+

^{tl. S}

+

^R

+

^{tl. R}

+

^Ro

+

^{tl. N}

Pour utiliser l'eau, il faut la prélever le long de son cycle, et les quantités qu'on peut prélever dépen- dent de la valeur des éléments du cycle définis ci-dessus. Les données relatives aux termes R, tl. R

et Ro, tl. N feront l'objet des parties du premier

volume relatives aux EAux SUPERFICIELLES et aux EAUX SOUTERRAINES.

Les termes P et E font l'objet des chapitres réservés à la CLIMATOLOGIE. Le terme P - E - tl. S est parfois désigné sous le nom de Pluie efficace, car il correspond aux volumes d'eau qui alimentent les eaux superficielles et les eaux souterraines. La façon la plus simple d'évaluer les quantités d'eau engagées dans le cycle est ae les exprimer en milli- mètres de hauteur d'eau correspondants, supposés répartis uniformément sur les bassins versants

considérés.

Les éléments climatiques sont connus par les observations météorologiques. Le premier chapitre est donc consacré à la description du réseau exploité dans le bassin Seine-Normandie. La pluie et 1 'évapo-

21

Introduction LE CYCLE DE L'EAU

ration se distribuent sur le territoire au gré des phénomènes météorologiques dont le régime fait l'objet du deuxième chapitre.

L'évaporation est un phénomène complexe et difficile à mesurer. On doit, la plupart du temps, 1 'évaluer par la connaissance des facteurs qui la gouvernent. Ces facteurs sont décrits dans les chapitres suivants :

Chapitre 3.

Chapitre 4.

Chapitre 5.

Chapitre 6.

Chapitre 7.

Le vent.

Le rayonnement.

L'insolation.

La température.

L'humidité de l'air.

Le régime d'évaporation qui en résulte est présenté dans le chapitre 8.

Le chapitre 9, réservé aux précipitations, a été beaucoup plus développé, car, d'une part ce sont elles qui constituent les ressources fondamentales, d'autre part, les précipitations sous notre climat sont plus variables que l'évaporation. Ce sont elles qui jouent le rôle principal pour caractériser les périodes de sécheresse et d'humidité, et les fluctua- tions d'alimentation des eaux superficielles et des eaux souterraines.

Le sol joue le principal rôle dans la distribution de l'eau entre les différentes parties du cycle hydro- logique. Il était donc nécessaire de préciser son rôle.

Le dernier chapitre donne quelques indications introductives sur le bilan d'eau, dont l'examen sera complété dans la synthèse qui suivra la présentation des données sur les eaux souterraines et les eaux superficielles.

Pour les raisons signalées dans les aperçus historiques insérés dans les divers chapitres, on s'est basé surtout sur la documentation contem- poraine, c'est-à-dire acquise depuis 1945. En effet, la désorganisation des services à la suite des deux

1

Î

guerres de 1914 et 1939 a marqué un hiatus avec les anciennes observations. Celles-ci sont cependant toujours utiles à connaître, on trouvera les principales références à ce sujet dans la bibliographie. Cependant les services de la Météorologie nationale, par souci de continuité avec ce qui a été fait antérieurement, ont établi des normales pour la période 1931-1960.

(Garnier 1966 a, 1966 b, et 1967.) Ces travaux étant très connus des spécialistes, on a tenu à conserver cette période de référence dans le présent ouvrage.

22

M. R. ARLERY, ingénieur général de la Météo- rologie, a dirigé la rédaction du présent fascicule dont il a lui-même établi le texte pour les chapitres : 1, 2, 3, 4, 5, 6.2, 7, 8, 9.6, 9.7, 9.8. Pour l'introduc- tion et le chapitre 10, le texte a été établi par M. J. TIXERONT, ingénieur en chef des Ponts et Chaussées, et pour les chapitres 6.1, 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, par M. G. BEDIOT, docteur de 3e cycle, chef de la Section « hydro-climatologie » de 1 'Agence Seine-Normandie.

•

=

1

LE RÉSEAU MÉTÉOROLOGIQUE BREF HISTORIQUE

L'ossature actuelle du réseau climatologique est pratiquement constituée par l'ensemble des stations météorologiques dans lesquelles les obser- vations sont faites par des personnels techniques de la Météorologie nationale ou par des agents spécialisés, ayant reçu une formation météorolo- gique (sémaphoristes par exemple). Bien que l'exis- tence de ce genre de stations remonte à 1920, date de la création de l'OFFICE NATIONAL MÉTÉOROLO- GIQUE (0. N. M.), le réseau principal n'a pu être constitué que de façon progressive, à partir de quel- ques postes météorologiques mis sur pied au lende- main de la première guerre mondiale par un éphémère service météorologique du Service de la Navigation aérienne. C'est ainsi que, sur le territoire du Bassin, les seuls postes qui ont fourni des données suffi- santes pour effectuer des travaux de climatologie aéronautique étaient au nombre de 11 : Romilly, Mourmelon, Reims, Compiègne, Beauvais, Le Bour- get, le Mont Valérien, Étampes, Chartres, Le Havre et Cherbourg. Les événements de 1939-1945 ont entièrement disloqué ce réseau dont la réorgani- sation, entreprise dès 1946, a presque partout conduit à des changements d'implantation.

A l'intérieur de ce réseau principal, confié à des météorologistes professionnels, il existe un réseau de postes, surtout pluviométriques, beaucoup plus anciens, dont les vicissitudes seront évoquées plus loin (chapitre 9.1).

Avant la création de l'Office National Météo- rologique les travaux généraux de climatologie étaient l'apanage du BuREAU CENTRAL MÉTÉORO- LOGIQUE (B. C. M.), né en 1878 de la transformation de la division météorologique de l'OBSERVATOIRE DE PARIS en un service distinct. Le Bureau Central Météorologique n'avait pas de personnel affecté en propre à des stations et effectuant à titre d'occupa- tion principale des observations météorologiques.

La documentation climatologique provenait presque uniquement de quelques observatoires, des postes

23

(Photo ilibliolhèquc Nalionalc)

L'observatoire de Paris au XVII• siècle

installés dans les écoles normales et de ceux qui fonctionnaient dans le cadre des comm1sswns régionales et départementales instituées en vertu d'un décret de 1873 plaçant l'étude des grands mouvements de l'atmosphère et les avertissements météorologiques aux ports et à l'agriculture dans les attributions de l'Observatoire de Paris. C'est aux environs de 1876 que le fonctionnement de la majorité de ces Commissions a permis de recueillir des données relativement homogènes justifiant une publication régulière.

Les tomes 2 et 3 des ANNALES DU B. C. M. qui couvrent la période de 44 ans : 1877-1920, contiennent ainsi de précieux relevés mensuels et annuels d'obser- vations, le tome 3 étant plus spécialement réservé aux précipitations quotidiennes. On trouve notam- ment dans ces Annales, les résultats des observations faites avec persévérance par des correspondants privés du B. C. M. : Hervé MANGON, de 1868 à 1889 à Brécourt (Manche); Jules REISET, de 1873 à 1882 à Ecorchebœuf (Seine-Maritime); l'abbé

1

1

RACLOT à Langres-Hospice (Haute-Marne), de 1888 à 1914 (MOUREAUX, 1891, 1892 et 1904). Les tomes 1 des ANNALES DU B. C. M. contiennent divers mémoi- res parmi lesquels il faut détacher les premières études climatologiques d'ensemble de RENOU et d'ANGOT (RENOU, 1865, 1874, 1879, 1881, 1887, 1889; ANGOT, 1881, 1887, 1897, 1899, 1902, 1905, 1907, 1908, 1911, 1916, 1918).

Sans se faire trop d'illusions sur leur portée, car il s'agit de données difficiles à raccorder aux séries contemporaines, on ne peut passer sous silence les premières mesures systématiques faites dans le Bassin parisien. Alors que l'on a connaissance d'observations de température faites de 1658 à 1660 par l'astronome BouLLIAU, à Paris à l'hôtel de THOU, il semble paradoxalement qu'il faille attendre 1685 pour trouver des observations pluviométriques avec les mesures faites sur l'initiative de VAUBAN, simultanément à Versailles et à la citadelle de Lille, puis poursuivies, à partir de 1688, à l'Observatoire de Paris (RENOU, 1887).

L'idée de réseau, qui mûrissait déjà vers 1725 au moment des recherches de RÉAUMUR, faillit aboutir cinquante ans plus tard (1775) quand les travaux de LAVOISIER amenèrent 1 'Académie royale de Médecine à concevoir un plan d'observations météorologiques simultanées propre à éclairer divers problèmes médicaux et agricoles. Un programme mùforme fut même mis en œuvre et près d'une cen- taine d'observateurs y collaboraient sur l'ensemble de la France, quand la Révolution de 1789 vint faire obstacle à leur activité.

(PholO Harlingue-Viollet)

Alfred ANGOT, 1848-1924

Pour la Région parisienne, la série d'observa- tions la plus célèbre de cette époque a été réalisée de 1768 à 1815, principalement à Montmorency, par le père L. CoTTE, bien connu par les Mémoires

24

sur la Météorologie qu'il publia en 1788 (RAULIN, 1876).

Mais c'est avec l'installation, en 1848, d'une station météorologique à VERSAILLES par le comte DE GASPARIN, chargé de professer un cours de météo- rologie à l'INSTITUT AGRONOMIQUE qui venait d'être créé dans cette ville, qu'on peut commencer de parler de réseau climatologique. L'année suivante (1849) voyait, en effet, la parution du premier volume d'un Annuaire météorologique dans lequel HAEGHENS, Ch. MARTIN et BERIGNY avaient résolu de réunir chaque année les observations faites en divers points de la France (BERIGNY, 1853-1870).

(Photo Bibliothèque Nationale)

Eugène BELGRAND, 1810-1878

Cette initiative s'ajoutant à la réalisation d'un réseau hydrométrique par BELGRAND (voir chapitre 9.1) et aux enseignements tirés par LE VERRIER (1856) de la catastrophe de la Mer Noire (¹) aboutit à la création en 1873 du premier Réseau Météorologique.

(VIAUT 1946). C'est de cette époque que date l'instal- lation, par RENOU, de l'Observatoire du Parc Saint- Maur et l'érection de l'Observatoire météorologique de Montsouris en établissement indépendant pour le département de la Seine.

1. A la suite d'une violente tempête qui avait sévi, le 14 novembre 1854, sur les côtes de Crimée, gênant les opé- rations des flottes française et anglaise et provoquant la perte du vaisseau « HENRI IV )), le maréchal VAILLANT, ministre de la Guerre, demanda à LE VERRIER d'étudier les conditions de formation de cette tempête. Une enquête fut organisée par l'Observatoire de Paris auprès des astronomes et des météorologistes de divers pays pour recueillir des informations sur le temps constaté entre le 12 et le 16 novembre 1854.

Les documents rassemblés établirent que le phénomène avait traversé l'Europe du Nord-Ouest au Sud-Est et la façon dont on put le suivre a posteriori fit penser que l'existence de transmissions rapides entre Vienne et la Crimée (il s'agissait alors du télégraphe électrique) aurait sans doute permis, en alertant à temps les flottes et les armées, de prendre diverses mesures de précaution.

Tirant les conclusions de cette étude, LE VERRIER fit organiser un système national d'échange d'observations qui lui permettait, dès le 19 février 1855, de présenter à l'Académie des Sciences une carte du temps observé en France ce jour- là à 10 heures du matin. Par la suite, à partir de septembre 1863, des cartes d'isobares sur l'Europe furent publiées réguliè- rement dans le Bulletin de 1 'Observatoire impérial.

•

•

TABLEAU 1.1

Liste du matériel de mesure

équipant les stations officielles de la Météorologie nationale

- L'emplacement de chaque station a été reporté sur la carte de la planche 1 de 1 'Atlas.

Catégorie 1

Un abri grand modèle comprenant un psychromètre composé d'un thermomètre sec et d'un thermomètre mouillé;

un thermomètre à maxima et un thermomètre à minima et leurs supports; un thermographe et un hygrographe.

Un thermomètre-fronde pour psychromètre à crécelle.

Un pluviomètre et un pluviographe avec diagramme quotidien ou hebdomadaire .

Un pylône anémométrique avec girouette et comprenant un anémomètre à vitesse instantanée, un anémographe à vent synoptique et un anémographe à main.

Un baromètre à mercure, un baromètre à capsule anéroïde et un baromètre enregistreur.

Une règle à calcul d'humidité.

Un équipement pour l'envoi de ballon-sonde.

Catégorie 2

L'équipement de la catégorie 1, avec en complément Un évaporomètre Piche.

Un héliographe de Campbell-Stokes.

Catégorie 3

L'équipement des catégories 1 et 2, avec en complé- ment :

Thermomètres à minima à 10 et 50 cm au-dessus du sol.

Une sonde de platine pour télémesure de la température au sol et dans le sol.

Un enregistreur de température multidirectionnel.

Catégorie 4

L'équipement des catégories 1, 2 et 3 avec en plus Un bac d'évaporation de classe A.

Un thermomètre flottant pour bac.

Un anémomètre à compteur pour bac.

Un pyranomètre et un pyranomètre enregistreur.

Les Sémaphores sont dotés de l'équipement de la caté- gorie 1 excepté :

Le thermomètre-fronde pour psychromètre à crécelle.

Le pluviographe.

L'équipement de l'envoi de ballon-sonde.

Certains sémaphores sont pourvus, en outre, d'un héliographe de Campbell-Stokes.

25

LE RÉSEAU MÉTÉOROLOGIQUE

(Photo Météorologie Nationale)

Parc météorologique. On note, outre les deux abris, le plu- viomètre, le pluviographe, l'héliographe et les dispositifs

de mesure de la température au sol et dans le sol

(Photo A. Cadiou)

Abri plastique grand modèle. On distingue à l'intérieur les thermomètres à maxima et à minima, le psychromètre,

le thermographe et l'hygrographe

1

1

Tandis que le Parc Saint-Maur est constamment resté rattaché à l'Université (Institut de Physique du Globe), Montsouris, après avoir longtemps constitué le Service d'Études et de Statistique climatiques du Bureau d'Hygiène de la ville de Paris, a été intégré en 1948 au Réseau de la Météorologie nationale.

Les séries disponibles à ces deux observatoires (sauf une interruption d'une quinzaine de jours à Saint-Maur) sont remarquables par la qualité des mesures. Elles sont malheureusement entachées de deux sources d'hétérogénéité : modification de 1 'envi- ronnement (croissance de la végétation, irrégularités des élagages), changements d'appareillage (à Mont- souris, par exemple, en 1898 : adoption d'un modèle nouveau de pluviomètre; en 1948 : remplacement de l'abri et de l'installation thermométrique).

26

Les observations des stations de la Météoro- logie nationale, dont l'exploitation en réseau n'est guère possible que début 1946, présentent encore de nombreuses sources d'hétérogénéité dues à de regrettables déplacements des lieux d'observation.

On s'est efforcé, dans la planche I de 1 'Atlas, de distinguer les stations en plusieurs catégories dont les caractéristiques apparaissent dans le tableau 1.1.

Il n'était pas possible d'y décrire, même très schéma- tiquement, l'évolution des réseaux, c'est pourquoi on a préféré représenter leur image à une date récente (janvier 1970). D'autres commentaires sur le réseau pluviométrique trouveront leur place dans le cha- pitre 9.1 « Précipitations ».

•

•

2 LE RÉGIME MÉTÉOROLOGIQUE

2.1. LES CONDITIONS AÉROLOGIQUES GÉNÉRALES

Aux latitudes du Bassin, la circulation atmosphé- rique est caractérisée, dans tout le domaine de la troposphère, soit sur une épaisseur d'une douzaine de kilomètres à partir du sol, par un courant général moyen d'Ouest en Est, lié aux hautes pressions subtropicales et à la zone dépressionnaire complexe qui recouvre en altitude les territoires subpolaires.

L'examen des situations météorologiques quoti- diennes laisse toutefois apparaître de sensibles défor- mations des lignes de courant, prenant l'aspect d'on- dulations de grande amplitude dont la longueur d'onde peut atteindre plusieurs milliers de kilo- mètres. Ces ondes ne sont pas stables, elles se dépla- cent dans le sens de rotation de la Terre. Leur exis- tence introduit dans les courants atmosphériques d'échelle planétaire des composantes méridiennes, dirigées tantôt vers le nord, tantôt vers le sud et qui peuvent parfois devenir prépondérantes par rapport à la composante zonale du mouvement. La topogra- phie du champ de pression reflète ces accidents des grands flux atmosphériques : chaque ondulation correspond à un couple « talweg-dorsale >> matéria- lisant soit une expulsion d'air froid vers les lati- tudes méridionales, soit une advection chaude en direction du pôle.

Bien que de positions très variables, ces déforma- tions de la circulation atmosphérique présentent des localisations privilégiées pour chaque saison; il en résulte généralement un aspect caractéristique des champs moyens de mouvement et de pression.

Comme les composantes individuelles méri- diennes, même très accentuées, ont tendance à se compenser dans le temps, les accidents dans le flux zonal n'apparaissent, sur des cartes moyennes par exemple, que de façon très adoucie par rapport à leurs aspects quotidiens, dont les caractères spéci- fiques présentent, de ce fait, une grande dispersion

27

autour de leurs valeurs moyennes. Cette variabi- lité est plus marquée dans les plus basses couches de l'atmosphère (du sol à 2 000 rn environ) qu'aux niveaux supérieurs, en raison des incidences ther- miques et orographiques plus effectives de la surface du globe.

Les disparités spatiales des propriétés de l'atmo- sphère se traduisent également dans l'intensité des courants aériens. En particulier, dans la tropo- sphère et la basse stratosphère, il est possible d'identi- fier des noyaux de vents forts, dénommés courants- jet, ayant quelques milliers de kilomètres de lon- gueur sur un millier de largeur et seulement quelques kilomètres d'épaisseur. De tels volumes, au sein desquels le vent dépasse souvent la vitesse de 60 mjs, sont assez souvent détectés au-dessus de 1 'Europe occidentale. Généralement plus fréquents et actifs en hiver, ils peuvent quelquefois être aisément asso- ciés aux systèmes perturbés de surface. Bien que présentant une composante zonale dominante d'Ouest en Est, ces jets ont un axe qui subit parfois des déformations accentuées et prend localement une orientation parfaitement méridienne ou, même, s'inverse d'Est en Ouest. Ce dernier cas, assez rare au-dessus du Bassin, se rencontre plutôt en automne ou en hiver.

A un niveau plus élevé, vers une vingtaine de kilomètres, l'atmosphère est dans un état de calme relatif, caractérisé par des vents faibles ou mal organisés en direction, surtout en été.

Au-dessus de cette couche de transition, se manifeste un balancement saisonnier régulier, dénom- mé mousson stratosphérique, entre les vents d'Ouest d'hiver, parfois violents, et un flux plutôt modéré, mais très stable, de composante Est en été. A la latitude de la France, les renversements en direction prennent place vers le milieu du mois de mai et vers la fin du mois de septembre. Pendant l'hiver et principalement à partir des premiers jours de janvier, des circulations temporaires d'Est, d'une

1

1

1

=

l

•

,

=

durée de quelques jours, associées à des réchauf- fements de la moyenne et haute stratosphère sub- polaire, se manifestent fréquemment aux latitudes tempérées.

Parallèlement à la variabilité des vents, on doit aussi noter la gamme étendue des températures qui peuvent affecter les différents niveaux de l'atmo- sphère. Certes, 1 'amplitude de ces fluctuations de température est habituellement inférieure à celles que l'on observe en surface, particulièrement dans la partie orientale du Bassin, mais les écarts absolus dépassent 40

oc

au niveau de 700 mb et 35

oc

aux niveaux plus élevés de 500 mb et de 300 mb. Dans l'épaisseur de la troposphère, entre 1 500 rn et 12 000 rn, l'amplitude annuelle entre les tempéra- tures moyennes du mois le plus froid et du mois le plus chaud est de l'ordre de Il

oc

à 13

oc.

2.2. LES TYPES SAISONNIERS DES COURANTS DE CIRCULATION

Pour différencier ces divers types, on s'est référé essentiellement au niveau de 500 mb (environ 5 550 rn), déjà assez éloigné du sol pour que les incidences thermiques et orographiques soient atté- nuées, et qui se situe, d'autre part, dans la portion médiane de la troposphère au sein de laquelle se rencontrent la plupart des phénomènes météoro- logiques significatifs (nuages, hydrométéores ... ) (voir le tableau 2.1 et les figures 2.1 à 2.8).

Hiver. - L'une des trois ondulations majeures qui apparaissent à 1 'échelle hémisphérique sur les cartes de flux moyen au niveau de 500 mb se situe au voisinage de l'Europe et correspond à un courant moyen modéré de Nord-Ouest. En réalité, les situa- tions individuelles s'écartent souvent de ce schéma moyen, selon la position géographique de la dorsale d'altitude qui recouvre le proche Atlantique. Quand cette dorsale se décale sur le continent européen, on observe sur la France un rapide flux de Sud- Ouest qui se maintient généralement pendant plu- sieurs jours. Au contraire, lorsque la dorsale s'ampli- fie sur 1 'Atlantique et est alors associée à un profond talweg qui se prolonge de la Russie du Nord et de la Scandinavie à la Méditerranée centrale, il en résulte, sur le Bassin, un flux de Nord-Ouest à Nord, à forte composante méridienne. C'est en hiver que l'on rencontre la plus grande fréquence de vents à composante Nord dominante. On peut aussi, pendant cette saison, observer sur des périodes de plusieurs jours consécutifs, le déplacement d' ondu- lations secondaires plus ou moins accentuées, mais de faible longueur d'onde, avec alternance rapide de vents de Nord-Ouest et de Sud-Ouest.

28

Une autre situation assez caractéristique de la saison froide est la présence d'un anticyclone stable, soit sur l'Europe septentrionale, soit sur la mer du Nord et la mer de Norvège, liée à celle d'une zone dépressionnaire complexe entre le large du Portugal et le bassin méditerranéen. Ces anticy- clones chauds d'altitude persistent parfois pendant dix à quinze jours. Les vents à composante domi- nante d'Est ont, de ce fait, leur plus grande fréquence en hiver. C'est également en cette saison que s'obser- vent, en altitude, les vents les plus forts en moyennes mensuelles.

Été. - Pendant cette saison, les courants d'altitude manifestent en revanche une régularité beaucoup plus marquée, nettement mise en évidence par des indices de stabilité qui dépassent 60 (l'indice de stabilité étant le rapport, multiplié par 100, du module du vecteur vent moyen à la valeur de la vitesse moyenne du vent; cette vitesse moyenne est la moyenne arithmétique des vitesses du vent quelle qu'en soit la direction, tandis que le vecteur

(Photo Météorologie Nationale)

Ciel préorageux ( instàbilité en altitude)

vent moyen est la moyenne vectorielle des vents individuels mesurés au cours d'un intervalle de temps donné). Ainsi, bien que les vitesses des vents soient, en moyenne, inférieures à celles qu'on observe en hiver, le module du vecteur vent moyen est, en été, le plus élevé de 1 'année.

Sur les cartes moyennes en altitude, et notam- ment au niveau de 500 mb, l'ondulation de l'Est Atlantique s'adoucit nettement et le flux apparaît comme pratiquement zonal. Les situations indivi- duelles présentent des caractéristiques analogues, en particulier l'atténuation de l'amplitude des ondu- lations des lignes de courant. La diminution des composantes méridiennes par rapport aux compo- santes zonales fait de l'été la saison de plus faible proportion des vents de composante Nord domi-

•

1!!

nante, tandis que les vents de composante zonale présentent un maximum très net, dû d'ailleurs essen- tiellement aux vents d'Ouest, car, pendant la saison chaude, les flux d'Est sont très rares.

(Photo MCtéoro logie Nationale

Trafne d'un système nuageux déjà chevauchée

par le front de la perturbation suivante

Les types de circulation quotidienne les plus fréquents correspondent, soit à un courant Ouest- Est sur 1 'Europe occidentale, soit à un flux de Sud- Ouest lorsque l'axe anticyclonique se trouve décalé vers le continent.

Toutefois, dans certains cas, plus rares qu'aux autres saisons, un axe de hautes pressions océaniques associé à un talweg continental et méditerranéen commande un rapide courant de Nord à Nord-Ouest correspondant à une situation perturbée en surface.

Parfois, quoique plus rarement, une cellule anticy- clonique se localise sur 1 'Europe centrale et occiden- tale, entraînant des vents mal organisés et faibles en moyenne troposphère.

Enfin, dans quelques cas encore plus excep- tionnels, c'est, au contraire, une dépression qui vient se centrer sur 1 'Ouest de 1 'Europe, le large du Portu- gal ou le Golfe de Gascogne, dirigeant alors un flux de Sud à Sud-Ouest souvent orageux sur la bordure orientale du Bassin.

Automne et Printemps. - A ces saisons inter- médiaires, les courants en altitude manifestent une grande variabilité qui se traduit par de faibles indices de stabilité, dont le minimum se produit généralement au printemps. Au cours des mois qui suivent l'hiver, on observe habituellement un affai- blissement de la dorsale d'altitude du proche Atlan- tique et un renforcement des hautes pressions continentales. Les configurations des lignes de courant se modifient, en fait, rapidement pendant le printemps et les courants forts à composante méri- dienne dominante, tantôt de Sud, mais surtout de Nord, sont presque aussi fréquents qu'en hiver, au détriment des flux dirigés d'Ouest en Est.

29

LE RÉGIME MÉTÉOROLOGIQUE

Dans un nombre appréciable de cas, des hautes pressions s'établissent sur le secteur Scandinavie- Pays baltes, tandis qu'une zone dépressionnaire recouvre la Méditerranée et empiète même jusqu'au Golfe de Gascogne à travers le Sud de la France.

Il en résulte alors un flux d'Est, qui peut d'ailleurs s'orienter du Sud-Est si le talweg du Golfe de Gascogne se prolonge jusque vers l'Islande. Enfin, comme en hiver, il n'est pas exceptionnel, au prin- temps, que des ondulations instables, mais bien mar- quées, traversent l'Europe d'Ouest en Est, en pro- voquant une alternance rapide de vents de Nord- Ouest et de Sud-Ouest aux composantes méridiennes souvent prédominantes.

(Photo M~têorologie Nationale)

Altocumulus en rouleaux flocons

Les mêmes configurations isobariques d'alti- tude s'observent en automne dans la troposphère.

Les courants de Nord-Ouest à Nord sont toutefois moins fréquents qu'au printemps et ce sont les flux de Sud à Sud-Ouest qui présentent généralement le plus de stabilité, correspondant à un décalage plus fréquent de la dorsale Atlantique vers le conti- nent. Comme au printemps et en hiver, on constate aussi, en automne, d'assez longues séquences pendant lesquelles la direction des vents est caractérisée par une grande instabilité des composantes méridiennes.

2.3. LES ASPECTS TYPIQUES DU TEMPS La variabilité de la circulation générale atmo- sphérique est, on vient de le voir, une des principales caractéristiques de la climatologie du Bassin. Elle incite à rechercher et analyser les combinaisons particulières qui réapparaissent plus ou moins fré- quemment et se traduisent par des effets climatiques semblables. L'étude des « types de temps », abordée pour l'Europe occidentale par MEZIN (1945) et

VrAUT (1947), a fait, pour le Bassin parisien, l'objet

TABLEAU 2.1

Principales situations météorologiques liées aux aspects les plus typiques du temps sur le bassin de la Seine

Situations (avec leur fréquence

moyenne annuelle)

Régimes d'Ouest et de Nord-Ouest

22%

Dorsale atlantique 12%

Régime de Sud-Ouest 10%

Dorsale scandinave 14%

Anticyclone en place sur le Bassin

9%

Hiver

Passage de perturba- tions, pluie ou neige, averses

25% Ciel couvert, pluies du-

rables, plus impor- tantes sur l'Est du Bassin

12%

Très doux et pluvieux 15%

Très froid et sec 8%

Froid et calme 13%

Régime de Nord et de Brouillards de rayon-

Nord-Est nement sur le Nord-

lü % Ouest du Bassin

Régime de Sud-Est 9%

Régime de Sud 7%

Proportion de cas divers difficiles à classer

7%

Humide, neige

Légère tante

8%

assez froid, 6%

pluie persis- 8% 5%

Printemps

Temps perturbé et averses

19%

Ciel couvert, pluies du- rables, plus impor- tantes sur le Nord- Ouest du Bassin

8%

Doux et pluvieux 5%

Menace de passage de perturbations. Par- fois orageux

20% Brume et brouillards le

matin, ensoleillé en- suite

6%

Beau temps nuageux, mais ne durant guère

12%

Faible pluie ou plus sou- vent tendance or a- geuse. Peut persister pendant plusieurs jours

13% Brouillard ou ciel cou-

vert 7% 10%

30

Été

Averses 25%

Souvent clair, mais va- riable selon la posi- tion des fronts et la trajectoire des per- turbations

16% Chaud et faiblement

pluvieux. Tendance orageuse

6%

Ciel généralement clair.

Très chaud 15%

Sec et assez chaud 12%

Beau temps nuageux 12%

Assez chaud, orageux 5%

Ciel couvert et brouil- lard

4% 5%

Automne

Passage de perturba- tions pluvieuses

19%

Ciel couvert, pluies durables, plus impor- tantes sur l'Ouest et le Nord-Ouest du Bassin

12%

Doux avec brouillard ou pluie

14%

Chaud avec tendance orageuse

13%

Brouillards matinaux 5%

Brouillards de rayon- nement

8%

Temps clair et généra- lement doux. Peut persister pendant plusieurs jours

12%

Brouillard et ciel cou- vert

9% 8%

LE RÉGIME MÉTÉOROLOGIQUE

RÉGIMES D'OUEST ET DE NORD-OUEST

1

•

=

oo ^oo

3/2/70 Oh 3/2/70 6h

Isohypses de lo surfoce 500mb (en dom) Isobares au niveau de la mer (en mb)

Isohypses de lo surfoce 500mb (en dom) Isobares au niveau de la mer (en mb) Fig. 2.1

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