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Wikibardig:Surveillance des risques liés à la météo en montagne : La plateforme RHYTMME

De Wikhydro

Surveillance des risques liés à la météo en montagne et en climat méditerranéen grâce à la plateforme du projet RHYTMME (Risques Hydrométéorologiques en Territoires de Montagnes et Méditerranéens)

Dans les massifs montagneux, les bassins versants de petite taille, pentus, souvent dénudés, transfèrent brutalement les pluies vers les torrents et les rivières, entraînant érosions, coulées, débordements et inondations dévastatrices. Depuis plusieurs années, des radars hydrométéorologiques d’une portée d’environ 120 km, sont utilisés par Météo-France en plaine (réseau ARAMIS) pour mesurer en temps réel les précipitations et ainsi anticiper les événements dangereux. Mais à cause de l’écran des reliefs, ce réseau de radars « ne voit pas correctement » les précipitations sur les massifs, qui, de plus, varient fortement d’un lieu à l’autre en montagne. Jusqu’en 2015, les acteurs locaux en charge de la prévision des risques dans les Alpes du Sud ne disposaient ainsi pas de moyens suffisants pour anticiper les phénomènes brutaux liés aux pluies et leur gravité.

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Crue de la Gardolasque (06) en novembre 1994/ P.Mériaux@Irstea


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Réseau opérationnel de radars gérés par Météo France (réseau Aramis) en 2008


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Fonctionnement type d’un radar météorologique @ météo France



Le projet RHYTMME Irstea et Météo-France ont collaboré de 2008 à 2015 au projet de recherche RHYTMME qui a reposé sur l’implantation de radars météorologiques de nouvelle génération (radar Doppler bipolarisé en bande X) dans les Alpes du Sud. Ce projet a débouché sur la création d’une plateforme Internet de services cartographiques temps réel aidant à anticiper les aléas naturels liés aux précipitations, en cours de déploiement en version opérationnelle dans toute la région Provence-Alpes-Côte d’Azur, au profit des collectivités locales et des services de l’Etat, et avec l’aide de la Région et de la DREAL.

Le financement du projet :

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Financement du projet RHYTMME



Des radars de nouvelle génération adaptés à la montagne

Un radar Doppler bipolarisé ?

Afin de pallier les difficultés de « visibilité » des précipitations en montagne, le projet RHYTMME, s’est appuyé sur le déploiement d’un réseau de radars de nouvelle génération, adapté à l'observation en zone montagneuse : des radars « Doppler bipolarisés en bande X », leur taille réduite - reliée à leur courte longueur d’onde d’émission (bande X) - facilitant leur installation dans des zones accidentées. La réflectivité radar, mesurée à partir de l’onde électromagnétique rétrodiffusée par les gouttelettes de pluie, permet d’estimer le taux de précipitation (sur chaque pixel de 1 km²), au pas de temps de 5 mn. L’émission de deux ondes électromagnétiques polarisées dans deux plans perpendiculaires (principe de bipolarisation) fournit quant à elle, grâce à un traitement du signal adapté, des informations supplémentaires sur la forme et la taille des « gouttes » et donc sur la nature de la précipitation ciblée (pluie, grêle ou neige). Les radars dits Doppler permettent de déterminer la direction des vents et de calculer leur vitesse dans le sens radial en tirant parti de l’effet Doppler-Fizeau – du nom des deux physiciens qui l’ont découvert au XIXième siècle. Cet effet est perceptible lorsqu’une onde se réfléchit sur un objet mobile, comme une goutte d’eau transportée par le vent : l’onde voit alors ses caractéristiques modifiées en fonction de la vitesse du mobile. S’ils sont la meilleure source d’information pour caractériser les précipitations sur de vastes zones, les radars météorologiques en ont, dans certaines conditions, une vision imparfaite. Les fortes précipitations peuvent en effet entraver la propagation des impulsions émises par le radar (phénomène d’atténuation du signal) : le rideau de pluie, de grêle ou de neige forme un écran plus ou moins opaque qui limite, voire obstrue, la vision du radar. Ce phénomène est d’autant plus marqué que la longueur d’onde émise est courte : les radars en bande X y sont donc plus soumis que les radars classiques en bande C ou S, qui équipent les plaines en France. L’utilisation de radars en bande X bipolarisés et déployés en réseau serré, c’est-à-dire avec des zones de visibilité en partie chevauchantes, permet de réduire les difficultés dues à cet effet. Comme leurs prédécesseurs, ces nouveaux radars fournissent des mesures de précipitations, toutes les cinq minutes, à l’échelle du km², mais sur une portée plus faible, de 30‑60 km.


Fig 1.5 rhytmme.png Fig 1.6 rhytmme.jpg
Radar à double bande installé à Vars, 2570m Y. Clémenceau @Météo-France // Représentation d’une onde radar double bande/ www.nws.noaa.gov/com


Principe de l’outil RHYTMME

L’intérêt de l’outil RHYTMME est de pouvoir croiser, en temps réel et à une échelle fine (quelques km²), les données de précipitations radars avec des informations hydrologiques et géomorphologiques au sol pour avertir de l’imminence probable de risques naturels hydrométéorologiques. Une plateforme Web, relaie ces services cartographiques d’avertissement et d’anticipation, vers les utilisateurs internautes (collectivités locales, services déconcentrés de l’État, responsables d’infrastructures). Cette plateforme permet aussi d’associer les partenaires locaux spécialistes des risques naturels, que sont les services techniques des mairies, les services départementaux de Restauration des Terrains en Montagne (RTM) de l’Office National des Forêts (ONF) et les équipes spécialisées des Directions Départementales des Territoires ou des Conseils Généraux.


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Récapitulatif du principe de fonctionnement de la plateforme RHYTMME


Fig 1.8 rhytmme.png
Réseau opérationnel de radars gérer par météo France


Une plateforme internet pour surveiller et anticiper les risques liés aux fortes pluies en Provence-Alpes-Côte d’Azur

La plateforme de services permet un suivi sur internet des pluies et des aléas naturels associés grâce à l’affichage de cartes mises à jour en temps réel.

Afin de qualifier l’intensité des phénomènes hydrométéorologiques en cours, la plateforme RHYTMME intègre l’outil « AIGA » (Adaptation d’Information Géographique pour l’Alerte en Crue) d’Irstea, qui s’alimente des données des radars. « AIGA-pluie » permet d’estimer, en temps réel et à l’échelle du km², la durée de retour des cumuls de pluies observés (cumul sur 1 heure et jusqu’à 3 jours) en les comparant à une base régionalisée de données statistiques. Les résultats sont fournis sous forme cartographique : le caractère plus ou moins exceptionnel des précipitations est représenté selon un code couleur.


Fig 1.9 rhytmme.png


Copie d’écran de la plateforme Rhytmme : Quantification de l’aléa pluviométrique sur 24 h 05/11/2011 à 22h @ © Météo-France/Irstea


« AIGA-débit » calcule en temps réel les débits de crue sur tous les bassins versants du territoire de plus de 10 km2, à partir de l’information pluie-radar injectée dans un modèle pluie-débit simplifié. Selon le même principe que pour la qualification des pluies, ces débits calculés sont comparés à une base régionalisée de données statistiques afin de pouvoir qualifier leur durée de retour. Les résultats sont fournis sous forme cartographique : le caractère plus ou moins exceptionnel des crues modélisées est représenté selon un code couleur (cf. figure).


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Copies d’écran de la plateforme RHYTMME capturées lors de l’événement du 5 novembre 2011 dans la région de Manosque : Lames d’eau 24 h à gauche, qualification de l’aléa « crues » à droite. © Météo-France/Irstea


Fig 1.12 rhytmme.png


Carte AIGA de vigilance risque Inondation, Draguignan © Irstea


Les partenaires

Direction Territoriale Méditerranée du Cerema, services départementaux de Restauration des Terrains en Montagne (RTM - ONF), services déconcentrés de l’État, Conseils Généraux 06, 04, 05, communes, syndicats de rivières et industriels (Selex, Novimet, EDF, SNCF, Predict,...).

Pour aller plus loin : https://rhytmme.irstea.fr/

https://rhytmme.cemagref.fr/Forum_Vars

http://www.irstea.fr/la-recherche/unites-de-recherche/ohax/hydrologie/rhytmme

http://www.irstea.fr/anticiper-risques-montagne-radars-RHyTMME-inauguration

Contacts

https://rhytmme.cemagref.fr/contact-info

ou

DREAL PACA


Ghislaine Verrhiest-Leblanc ghislaine.verrhiest@developpement-durable.gouv.fr +33 (0)4 42 66 66 02

Julien Assante julien.assante@developpement-durable.gouv.fr +33 (0)4 42 66 65 04


Région PACA


Hervé Champion hchampion@REGIONPACA.FR +33 (0)4 91 57 59 79


Météo-France


Frédéric Atger frederic.atger@meteo.fr +33 (0)4 42 95 90 12


Irstea


Catherine Fouchier catherine.fouchier@irstea.fr +33 (0)4 42 66 99 02

Patrice Mériaux patrice.meriaux@irstea.fr +33 (0)4 42 66 99 51


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Pour plus d'information sur l'auteur : Irstea - UR RECOVER - Equipe G2DR


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