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| Le Centre d'Études de la Neige : de la loupe au synchrotron. Quarante ans de recherches | |
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Par Claude FORGET
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Article paru dans la revue de l'ANENA "Neige et Avalanches" N° 91 - septembre 2000 |
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Chaque hiver, des flocons de neige par milliers, par millions, par milliards . Qui une fois au sol deviennent des grains, une multitude de grains aux formes diverses, grains qui se métamorphosent et fondent, sont plus ou moins fragiles. Ainsi les couches de neige qui sont la parure des montagnes cachent sous leur beauté un danger mortel : lavalanche. Alors, pour
tenter de connaître le mécanisme de son déclenchement,
pour prévenir le risque quelle fait courir à lhomme
moderne qui, au contraire des anciens, ne craint pas daller en hiver
sur les cimes, les chercheurs du Centre dÉtudes de la Neige
(unité de recherche spécialisée de Météo-France)
développent divers programmes. Leur objectif : percer les secrets
de lévolution de la neige et de la structure du manteau neigeux,
les secrets de ces couches qui sajoutent les unes aux autres pendant
toute une saison dhiver et où, chute après chute,
les grains saccumulent. Tant de grains ! Lorganisation météorologique
mondiale en dénombre dix grands types, de létoile
à laiguille en passant par le bâtonnet et la colonne,
qui peuvent revêtir des centaines daspects différents.
Quelle complexité ! |
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| D'abord la recherche : outil numérique et modélisation | |
| Ces nouveaux moyens permettent de
rendre plus précise la prévision du risque davalanche
dont la responsabilité, en 1985, est confiée aux dix centres
météorologiques de montagne afin de mieux prendre en compte
les particularités locales. Depuis, les bulletins sont donc départementaux,
le Cen conservant un rôle de coordinateur national technique. Outre
cette fonction de coordination opérationnelle, le Cen assure larchivage
des données et collabore au point focal Alpes, la cellule
activée en cas de risques élevés (une cellule analogue
a été créée pour les Pyrénées).
Cette nouvelle répartition des tâches marque un grand tournant dans lhistoire du Cen. Désormais, avec un effectif en chercheurs notablement accru, il va pouvoir consacrer la quasi totalité de ses moyens humains et matériel à la recherche. Recherche de plus en plus fine avec lutilisation doutils numériques danalyse et daide à la prévision et, en 1984, la construction dune seconde chambre froide, cette fois dans les locaux de Saint-Martin-dHères. Arrivent les années 90 qui vont être marquées, grâce à linformatique, par dimportants progrès dans le domaine de la prévision du risque davalanche. Cest essentiellement le développement de Safran/Crocus/Mepra, une chaîne de modèles simulant le comportement de la neige. De jolis noms pour une technique de pointe : Safran calcule, notamment avec les informations fournies par les stations automatiques Nivose, les paramètres météorologiques caractéristiques sur un massif pour différentes altitudes, expositions et pentes. Crocus simule à partir des conditions météo la plupart des processus se produisant au sein du manteau neigeux. Et cest ainsi que le couplage Safran/Crocus permet dapprocher la très grande variabilité du manteau neigeux dans lespace montagnard et dassurer un suivi régulier de la situation dans les zones couvertes ou non par des observations. Cest alors quintervient Mepra, modèle qui associe connaissances expertes, études statistiques et résultats des simulations de Crocus pour estimer la stabilité du manteau neigeux, la nature du risque davalanche (déclenchement spontané ou provoqué par un skieur) et son niveau dintensité. Opérationnelle en 1992, la chaîne Safran/Crocus/Mepra fut utilisée pour la première fois en conditions réelles à loccasion des Jeux Olympiques dAlbertville. |
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| Une réputation internationale | |
| Au cours des années suivantes
ces outils se sont enrichis de modules de prévision et ont permis
de réaliser de nombreuses études dans des domaines voisins
: hydrologie ni-vale, évaluation de limpact dun changement
climatique sur len-neigement, etc. Aujourdhui, Safran/Crocus/Mepra
constitue pour les prévisionnistes montagne un outil daide
à la décision précieux permettant destimer le
degré dinstabilité dun manteau neigeux et du risque
davalanche qui en résulte. Une dizaine déquipes
de recherche utilisent actuellement le modèle Crocus du Cen et la
chaîne de prévision Safran/Crocus/Mepra a été
adoptée par les services météorologiques islandais.
Elle intéresse également les Espagnols, les Polonais et les
Bulgares. Précisons que le Cen collabore avec de nombreux centres de recherches et laboratoires français et internationaux, notamment le Cemagref à Grenoble, lInstitut fédéral suisse pour létude de la neige et des avalanches, les universités de Berne, Calgary et Vancouver. En quelques années, le Centre dÉtudes de la Neige de Météo-France a acquis une réputation internationale. Enfin il assure le développement et le suivi des applications informatiques opérationnelles ainsi que la formation des prévisionnistes et professionnels dans le domaine de la neige. |
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| Neige et vent : des phénomènes complexes | |
| AAméliorer sans cesse la qualité
de la prévision du risque davalanche tel est lobjectif
et le souci essentiel du Cen. Et bien évidemment les problèmes
que posent le transport de la neige par le vent sont dune importance
capitale, aussi font-ils lobjet détudes très poussées
depuis un peu plus dune dizaine dannées. Études
absolument indispensables car en montagne laction du vent est particulièrement
importante, presque permanente ; vent du nord, vent du sud qui forment congères
et corniches, compactent la neige, la déplacent, la balayant ici,
laccumulant là. Autant de phénomènes dont les
conséquences sont considérables sur la nature du manteau neigeux
et donc sur sa stabilité. Aussi le mécanisme de laction
du vent sur la neige intéresse-t-il au plus haut point les chercheurs
qui doivent absolument le prendre en compte dans les modèles de prévision
des risques davalanches. Cest pourquoi, un site particulièrement approprié a été choisi et équipé. Il sagit du col du Lac Blanc à 2.700 m daltitude sur le versant occidental du massif des Grandes Rousses au-dessus de lAlpe dHuez. Un col élevé, à peine marqué sur un dôme où tempêtes du nord et du sud se déchaînent en toute liberté... Lidéal ! Aussi, un laboratoire très perfectionné y a-t-il été créé ; il est équipé dun ensemble de capteurs nivométéorologiques qui permettent de mesurer en continu un certain nombre de paramètres concernant le vent, ainsi que dun système de mesure dun profil de hauteur de neige par ultrasons. Ces mesures sont effectuées pendant les périodes ventées avec ou sans chute de neige, les caractéristiques du site permettant de suivre ce qui se passe aussi bien là où la neige saccumule que là où elle est soufflée. Des radars détectent le passage et la vitesse des particules de neige, et un ordinateur abrité dans un chalet engrange toutes les données en temps réel . Ce site remarquable est utilisé également par les spécialistes de la neige du Cemagref (Centre national du machinisme agricole, du génie rural, des eaux et de forêts). Ce laboratoire permet aussi dobserver comment les grains de neige se transforment sous laction du vent, grâce à lanalyse en chambre froide déchantillons prélevés sur le site. Ce qui a permis de voir comment les cristaux transportés sont concassés par le vent qui réduit leur taille et favorise leur agglomération formant ainsi corniches et plaques à vent. Formation dont la rapidité dépend de la vitesse du vent mais aussi de la taille des grains de neige. Ainsi peut-on désormais prendre en compte ces données dans les modèles de prévision des risques davalanches, ainsi peut-on prévoir les périodes critiques de formation des plaques à vent, de ces plaques sournoises qui sont à lorigine de tant de déclenchements accidentels et mortels ! Ces observations faites pendant plusieurs saisons ont permis de mettre au point deux applications : Ventôse, qui utilise les données de vent enregistrées au Col du Lac Blanc pour prévoir à échéance de 24 heures la vitesse et la direction du vent sur le site. Protéon (Prévision de lOccurrence de Transport Eolien de la Neige) qui permet de prendre en compte les caractéristiques morphologiques de la neige de surface et, en fonction du vent estimé par Ventôse ou Safran, de prévoir, par pas de six heures, loccurrence et lépaisseur de la neige qui sera mobilisée par le vent. Les résultats de ces études seront progressivement intégrés aux modèles opérationnels (Safran/ Crocus/Mepra). |
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| Neige et vent : intégrer le relief | |
| Protéon et Ventôse ont
fait progresser la prévision des risques davalanches, "mais
il faut aller plus loin" dit Eric Martin Directeur du Cen. En effet cette description reste générale, ne prend pas en compte les spécificités du terrain, qui jouent un rôle essentiel. Les montagnards le savent bien ; ils savent par expérience que les plaques ne se forment pas forcément là où on les attend à cause dune particularité du relief. Une crête secondaire par exemple. Pour progresser, faire des analyses plus précises, les équipes du Cen et du Cemagref se sont lancées dans de nouveaux travaux, cofinancés par lÉtat et la région Rhône-Alpes. Cest le projet Venrec dont lobjectif est détudier la répartition du manteau neigeux sur un relief complexe soumis aux effets du vent. Cest pourquoi léquipement du laboratoire daltitude du Col du Lac Blanc a été complété lan dernier : nouvelles perches à neige, nouveaux détecteurs acoustiques de transport et de mesure de vitesse de vent etc. Un équipement très perfectionné qui permet de suivre lérosion comme laccumulation de la neige dans deux zones situées de part et dautre du site. Les résultas obtenus donnent désormais aux chercheurs la possibilité daméliorer les modèles actuels de prévision du risque davalanche. Et la tâche des guides de montagne, des responsables de la sécurité des pistes des domaines skiables et des secouristes sera facilitée. "Des résultats qui pourraient également, précise Eric Martin, être utilisés par les services de léquipement pour régler les problèmes de viabilité hivernale sur les routes exposées aux congères et pour étudier éventuellement de meilleurs tracés." Par ces nouvelles recherches, le Cen espère détecter et évaluer toujours mieux le risque davalanche, espère améliorer la qualité de ses prévisions. Un objectif ambitieux, difficile, qui pousse le Cen à innover sans cesse. |
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| Le C.E.N. (suite) | |
| © ANENA | ||