10496989 802765786435788 2474054211153370170 oC'est un phénomène caractéristique de l'automne et de l'hiver en Alsace. En conditions anticycloniques, il est très fréquent que le ciel reste gris et bas, la plaine alsacienne étant couverte d'une chappe de nuages bas parfois très tenaces, ne se dissipant pas de la journée, alors que les montagnes vosgiennes baignent sous un franc soleil. Pourquoi? Christophe Mertz vous explique ce processus météorologique en détails.

 

Pour que des brouillards ou autres nuages bas se forment sur la plaine d'Alsace, il faut tout d'abord des conditions météo générales bien spécifiques. Ces nuages se forment en effet en conditions anticycloniques. Les hautes pressions offrent en effet un environnement peu venteux tout en plaquant l'humidité au sol (mouvements d'air vers le bas). En l'absence de vent, le refroidissement nocturne sera de fait, plus important et rapide, permettant la formation de nos brouillards.

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Situation météo générale favorable aux nuages bas à gauche (avec un anticyclone centré sur l'Europe continentale ou la France). Les flèches blanches représentent la direction et la force du vent, nettement plus faible en allant vers le centre des hautes pressions (notées A). A droite, image satellite caractéristiques de telles conditions, avec des plaques de nuages bas nettement visibles sur les plaines tandis que les massifs montagneux émergent au soleil. Le Massif Central, le Jura et les Vosges sont ainsi très bien visibles sur cette image.

Apparition et évolution nocturne

Ce processus débute en général durant la nuit. Avec le refroidissement nocturne, plus rapide et marqué près du sol, l'air des basses couches de l'atmosphère (sur l'épaisseur 1 à 500 m)  finit par atteindre son point de condensation et des goutelettes d'eau en suspension apparaissent, le brouillard est formé. Avec la poursuite de la baisse des températures, celui-ci aura tendance à s'étendre et à s'épaissir jusqu'en début de matinée pendant les heures les plus froides. 

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Formation nocturne des brouillards et nuages bas sur la plaine d'Alsace (illustration: ATMO-RISK). 

Evolution diurne

En début de journée, les brouillards et grisailles atteignent leur épaisseur maximale, qui peut varier de quelques dizaines de mètres à 5OO voire 1000 m d'épaisseur. Durant le reste de la journée, le sol mais aussi le sommet de la couche nuageuse vont lentement se réchauffer sous l'action du soleil (le ciel est en effet souvent dégagé au-dessus de ces nuages bas). Avec le réchauffement, l'évaporation va conduire à un rétrécissement de la couche de brouillards par le haut mais aussi à une élévation du plafond nuageux par le bas et le sol. C'est pourquoi il est fréquent que la visibilité s'améliore entre le lever du jour et le milieu de journée. Ce phénomène est souvent observable à Strasbourg, où la flèche de la cathédrale est noyée dans les nuages tôt le matin, avant de s'en défaire quelques heures plus tard.

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Evolution diurne des brouillards et nuages bas sur la plaine d'Alsace (illustration: ATMO-RISK). 

Pourquoi sont-ils si tenaces?

Dans bien des cas, le phénomène de réchauffement et évaporation diurne sont suffisamment forts pour dissiper totalement la couche de nuages bas. Ces derniers sont alors remplacés par un temps ensoleillé pour le reste de la journée avant que le processus de recommence à la tombée de la nuit. Toutefois, à partir de la fin octobre et jusqu'à début mars, l'ensoleillement n'est parfois plus suffisant pour venir totalement à bout des nuages bas. Des plaques de brouillards vont alors subsister toute la journée, emprisonnant de l'air de plus en plus froid au sol (donc facile à condenser) et former une couche de plus en plus épaisse au fil des jours, qui deviendra d'autant plus difficile à dissiper. C'est un cercle viscieux qui peut se prolonger tant que l'anticyclone restera installé sur la région, soit plusieurs jours voire parfois plus d'une semaine !

C'est au mois de novembre qu'on observe en général le plus grand nombre de jours avec brouillards et/ou nuages bas en Alsace (mais également en octobre et décembre). En moyenne, on ne dénombre que 55 heures de soleil en novembre, contre...228 heures en juillet ! Vous savez pourquoi à présent ! 

Pendant ce temps dans les Vosges...

Evidemment, comme nous l'avons vu, il s'agit de nuages bas, se formant donc très près du sol. Leur épaisseur souvent inférieure à 1000 m fait que les sommets vosgiens émergent très souvent de cette couche nuageuse, qu'on appelle souvent "mer de nuages". La plaine d'Alsace, comme d'autres régions (val de Saône, plateau suisse) présente également une topographie très favorable à ces phénomènes. Entre les deux massifs des Vosges et de la Forêt Noire, la plaine offre en effet une cuvette particulièrement protégée du vent et par conséquent, du brassage si néfaste aux nuages bas. L'air frais s'y accumule facilement et se forme alors une inversion thermique entre la plaine et les sommets vosgiens, qui sont souvent sujets à un vent plus sensible. L'air y est plus turbulent, doux et plus sec, soit des conditions défavorables aux brouillards. Cette inversion de température va également jouer un rôle aggravant dans la persistance de ces nuages bas, en les emprisonnant près du sol. C'est cette conjonction de facteurs qui est responsable des pics de pollutions hivernaux en plaine d'Alsace.

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Rôle de l'inversion thermique dans le maintien des nuages bas près du sol (illustration: ATMO-RISK)

Et du côté de la prévision?

frrrrrPour prévoir les brouillards et nuages bas, le prévisionniste étudiera essentiellement les valeurs d'humidité relative près du sol combinées à la vitesse du vent. Si les valeurs d'humidité relative sont supérieures à 95% et que les rafales de vent sont inférieures à 25 km/h, la présence de brouillards sera probable. L'étude des profils verticaux est également importante pour définir la hauteur du plafond nuageux et l'évolution de l'inversion thermique. Toutefois, ce phénomène reste assez délicat à prévoir, non pas tant son apparition, qui est relativement bien cernée, mais plutôt dans son évolution diurne. Il reste en effet difficile d'affirmer quand et où les brouillards vont se dissiper, car ce processus est bien souvent aléatoire. Il arrive par exemple que la grisaille se maintienne sur le Bas-Rhin tandis qu'un grand soleil finit par briller sur le Haut-Rhin puis que cette distribution change le lendemain, sans qu'on sache vraiment l'anticiper. ATMO-RISK a toutefois développé quelques outils de prévision, dont des cartes de probabilités, que ce soit des probabilités d'occurence ou de persistance comme l'exemple ci-contre. Il s'agit des seules cartes de prévisions probabilistes des brouillards disponibles à ce jour.

 

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 Christophe Mertz, le mardi 13 novembre 2018