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La prévision du temps.

Léon Teisserenc de Bort, la Revue Scientifique — 21 mai 1881

Mis en ligne par Denis Blaizot le lundi 5 avril 2010

La prévision du temps pour l’agriculture me paraît, dans l’état actuel de la météorologie, se subdiviser en prévision locale à bref délai et prévision générale à longue échéance.

La première indique, pour chaque région, l’état probable du temps un ou deux jours à l’avance, en précisant la date des phénomènes ; la seconde doit faire pressentir les caractères dominants d’une saison ou d’une période de jours un peu longue, sans préciser les dates des pluies, gelées, etc.

Cette prévision à longue échéance n’a guère été tentée jusqu’ici, on peut citer cependant quelques essais faits dans cette voie par M. de Tasles et les recherches de M. Renou sur la périodicité des grands hivers qui tendent il ce but.

Nous allons examiner quels sont les points de départ de ces deux natures d’avertissement en insistant sur quelques moyens d’en hâter le progrès. La prévision à bref délai, telle qu’on la pratique actuellement, a pour origine un avertissement télégraphique ; c’est, comme l’a bien dit M. Hoffmeyer, « une alerte convenablement interprétée », Cette alerte indique l’état des éléments météorologiques en divers lieux, et les documents transmis servent à construire des cartes représentant la distribution des pressions, des températures pour un jour donné ; ces cartes s’interprètent à l’aide de remarques déduites de l’expérience, en s’aidant aussi de considérations sur les relations des données météorologiques entre elles.

Ces remarques s’appliquent :

  1. A la trajection des dépressions
  2. Aux caractères des différentes parties des dépressions et des hautes pressions barométriques
  3. A la dépendance qui existe entre certains phénomènes. Sur la trajection des dépressions, nous savons peu de chose, si ce n’est qu’elles se déplacent dans nos régions de l’ouest à l’est. Les hautes pressions, lorsqu’elles forment un massif isolé, se déplacent aussi dans le même sens ; mais généralement leurs mouvements sont lents et c’est plutôt par des changements de contours et d’intensité qu’elles apparaissent ou disparaissent. Au contraire le mouvement de translation des tourbillons est généralement bien accusé et joue un grand rôle dans les phénomènes qui accompagnent ces météores.

Les caractères du temps, dans les différentes parties des dépressions, varient beaucoup suivant les pays et toujours plus ou moins avec les saisons ; Ils présentent cependant à nos latitudes quelques traits généraux à peu près constants pour l’ouest de l’Europe.

La portion du mouvement tournant dans laquelle soufflent les vents du sud-ouest est celle où tombe la plus grande quantité de pluie, le quadrant des vents du nord-ouest est occupé par les grains ou averses subites et violentes de pluie, de grésil, accompagnées d’un vent assez fort.

Enfin là où soufflent les vents du sud et du sud-est, le temps est sec et chaud ; dans les régions où règnent les vents d’est et de nord-est, la température est au-dessus de la normale en été, au-dessous en hiver, et le temps généralement sec.

En dehors des situations atmosphériques où un tourbillon fait sentir son action dans nos parages, il y a dans l’année un certain nombre de jours où ces phénomènes sont très éloignés de nous ; la pression n’est cependant jamais uniforme et les isobares se groupent alors autour d’un massif de hautes pressions situé soit sur nos régions, soit au sud, au nord, ou dans toute autre direction. Généralement, lorsque le gradient [1] n’est pas trop prononcé, le beau temps règne dans l’aire des hautes pressions ; mais dans la saison chaude, si le gradient est un peu fort, la position du centre des hautes pressions a une grande importance pour la prévision du temps ; si, comme cela a lieu généralement, le maximum baarométrique se trouve à l’ouest de l’Europe et que les pressions diminuent rapidement vers le sud et le sud-est, les orages sont presque certains.

En hiver, lorsque les tourbillons sont éloignés, le temps est ordinairement beau, surtout quand la ligne de faite des hautes pressions est située au nord de la région que l’on habite.

Les remarques sur les dépendances qui existent entre certains phénomènes météorologiques sont du genre de celles-ci.

Dans la saison froide, lorsqu’un tourbillon apparaît près des côtes de l’Europe après une période de calme relatif, il est généralement suivi par trois ou quatre tourbillons.

Les dépressions moins importantes qui se présentent comme des dépendances du premier tourbillon ou du second sont désignées sous le nom de secondaires ; elles suivent généralement des trajectoires parallèles à celle de la dépression principale et sont accompagnées de pluies abondantes.

Lorsque la température s’élève en hiver, c’est un signe de l’établissement des vents du sud-ouest et du régime pluvieux.

La hausse rapide du baromètre après le passage d’une dépression annonce l’arrivée d’un nouveau tourbillon.

Malheureusement, les remarques qui servent à déduire d’une situation donnée le temps probable qui suivra ne sont pas toutes aussi fondées que celles qui précèdent. Souvent leurs indications sont un peu contradictoires, ce qui rend la . prévision difficile à faire.

Malgré cela, on arrive encore en Amérique et en France à formuler des avertissements qui réussissent de 75 à 80 fois sur 100.

En France, nous sommes beaucoup moins favorablement placés qu’aux États-Unis, puisque les indications de l’état du temps à l’ouest nous sont connues seulement par les dépêches de l’Angleterre et celles de la côte de l’Espagne et du Portugal, tandis que les météorologistes américains peuvent suivre pendant plusieurs jours les phénomènes qui vont les atteindre. Il en résulte que jusqu’ici les avertissements n’ont pu’ être formulés d’une manière aussi précise qu’aux États-Unis [2].

Le but pratique de la météorologie est évidemment de faire connaître le temps à venir avec toute la précision désirable. Pour perfectionner la prévision actuelle, il faudrait surtout améliorer, étendre les sources d’informations météorologiques, établir une statistique détaillée de l’ordre de succession des phénomènes et poursuivre les études qui permettront de relier les éléments météorologiques entre eux et conduiront à la connaissance des lois qui régissent la cirrculation des tourbillons.

Pour étendre les informations qui servent de base aux cartes, il serait nécessaire, comme l’a proposé M. Hoffmeyer, de relier à la terre ferme les diverses iles de l’océan Atlantique [3], et même la terre du Groënland ; c’est en effet par l’ouest que nous arrivent les dépressions, souvent aussi les hautes pressions ; quelle que soit la situation atmosphérique, la connaissance du temps qui règne sur l’Atlantique est pour nous un document de première importance.

A la vérité, les Açores sont bien distantes de l’Islande et de Groënland, mais comme la circulation atmosphérique n’est pas indépendante en chaque région, on peut pressentir le passage des tourbillons, lorsqu’ils n’exercent pas leur action directe sur l’une des stations, d’après l’état des éléments météorologiques dans ces divers postes d’observation.

Malheureusement la pose des câbles nécessaires à l’exécution du projet de M. Hoffmeyer ne peut être faite dans un intérêt commercial, en sorte que ce réseau si précieux pour la science météorologique sera probablement bien long à établir.

Pour améliorer les renseignements qui sont échangés quotidiennement entre les diverses institutions météorologiques, il serait bon d’ajouter aux indications du baromètre sa variation dans les quelques heures qui ont précédé, de façon à donner une idée de la courbe barométrique au moment où la prévision est établie.

La direction des nuages, à laquelle les études météorologiques donnent chaque jour une nouvelle importance en la reliant à la position des centres de hautes et de basses pressions, devra aussi, dans un certain avenir, figurer dans les télégrammes quotidiens du temps.

Les études qui ont pour but de déterminer l’ordre de succession des divers phénomènes n’ont pas fait jusqu’ici l’objet de recherches bien suivies.

D’ordinaire, au lieu d’une statistique raisonnée, on s’est contenté de l’expérience acquise par les personnes qui rédigent ces prévisions dans les diverses institutions météorologiques. A l’exception de quelques études de détail, connue celles de M. Clément Ley, de M. Abbercromby, on n’a pas soumis l’ensemble des situations observées depuis l’organisation de la télégraphie du temps à un classement méthodique par saisons et à une discussion des types dit temps, de la manière dont ils s’établissent, se transforment et se succèdent.

La prédominance de tel ou tel type n’est pas une chose arbitraire, mais provient des tendances générales qui se manifestent plus ou moins souvent suivant leur intensité.

M. de Tasles a eu le mérite de faire voir, il y a plus de dix ans, que les caractères tout à fait généraux de la distribution des pressions dans nos régions peuvent se ramener à deux.

Ou bien la zone des basses pressions s’étend sur nos réégions, ou bien les hautes pressions règnent sur la France et les pays voisins.

Dans le premier cas, le temps est en général pluvieux et agité ; dans le second, il est ordinairement sec et relativement calme.

La combinaison des positions relatives des hautes et basses pressions, leur intensité et la distribution des divers autres éléments météorologiques ont pour conséquence les types si variés du temps. M. Hoffmeyer, dans cet ordre d’idées, a insisté sur les prédispositions qui se manifestent pendant certaines périodes dans la région de l’Atlantique nord et qu’il a désignées sous le nom des tendances à minima et à maxima.

Nous sommes amenés alors à chercher l’explication de ces tendances et, pour cela, à étudier les relations des divers éléments météorologiques entre eux. Cette voie conduira à la prévision à longue échéance ; c’est seulement en déterminant la dépendance qui rau ache les phénomènes à venir à ceux qui les ont précédés, que nous pourrons faire de la prévision autrement que par une alerte télégraphique.

Jusqu’ici les liaisons qu’on est arrivé à établir entre les divers éléments météorologiques sont peu nombreuses et s’appliquent surtout aux moyennes.

Dans les phénomènes journaliers, on a remarqué qu’une élévation de température précède dans nos climats l’arrivée des grandes dépressions barométriques ; c’est une conséquence de la position de l’ouest de l’Europe par rapport à la trajectoire moyenne des bourrasques.

La loi de Buys-Ballot relie la direction du vent avec la disposition des isobares ; convenablement interprétée, elle permet à un observateur de se faire une idée assez exacte de la position du centre d’un mouvement tourbillonnaire voisin ; mais la direction du vent et la disposition des isobares sont deux phénomènes concomitants, en sorte que l’on ne peut à l’avance prévoir l’un par l’autre.

Les lois qui relient la marche des tourbillons et rattachent ces phénomènes à la circulation générale de l’atmosphère nous sont inconnues ; les hypothèses les plus variées ont été faites par divers météorologistes pour expliquer ces phénomènes, mais aucune n’est satisfaisante. La prévision à longue échéance n’a donc pu être tentée jusqu’ici qu’en se basant sur la périodicité plus ou moins certaine de divers phénomènes, comme par exemple les gelées à l’époque des saints de glace, les retours périodiques des inondations, des grands hivers. Malheureusement, en admettant même que ces phénomènes aient une cause périodique, comme les effets sont complexes dans la circulation atmosphérique, l’influence d’un élément qui est à sa valeur maxima à un moment donné peut être contrebalancée par celle d’un autre élément qui se trouve à sa valeur moyenne ou à son minimum ; il en résulte que la périodicité directe se trouve masquée.

Ce qu’il y aurait de mieux pour étudier ces actions complexes, ce serait de procéder comme l’a fait M. Bouquet de la Grye pour l’attraction luni-solaire, d’envisager séparément chaque cause, d’en déterminer à part les variations et de faire la somme de toutes les actions séparées à un moment donné, de façon à connaître l’effet total.

En procédant ainsi, on peut se trouver en présence de courbes d’allures assez simples, dont on prévoit les interférences. Malheureusement cette méthode est rarement applicable dans l’état actuel de la météorologie.

La prévision à longue échéance pourra, je crois, tirer de très précieuses indications de l’étude des déplacements à la surface du globe des grands centres d’action de l’atmosphère.

Voici d’ailleurs ce que nous entendons par grands centres d’action. On trouve dans les saisons extrêmes un certain nombre de portions de l’atmosphère autour desquelles les isobares et souvent aussi les isothermes se groupent en courbes fermées, et aux alentours desquelles l’air offre un mouvement convergent ou divergent.

Ces centres qui paraissent commander la circulation de l’air sur de vastes régions ont une grande importance. Le minimum barométrique équatorial qui est aussi la zone de convergence des alizés, les minima barométriques moyens qui se trouvent sur certaines portions des océans pendant l’hiver, les maxima barométriques qui occupent le centre des grands continents pendant l’hiver, sont autant de grands centres d’actions de l’atmosphère.

Les grands centres de basse pression sont distincts des tourbillons proprement dits, leur position varie lentement et ils ont des mouvements d’oscillation, plutôt que des mouvements de translation comme les tourbillons :

Pendant l’hiver, les centres d’action qui avoisinent l’Europe sont : le minimum barométrique d’Islande, le minimum de la Méditerranée, le maximum de Madère, et celui de l’Asie qui s’avance à travers l’Europe centrale, et se lie au maximum océanien par une ligne de faite ou dorsale barométrique suivant à peu près la ligne de partage des eaux, entre l’Océan et les mers du Nord et la Méditerranée.

Ces maxima et minima occupent une grande surface et sont assez fixes dans leur position sur le globe. En étudiant les caries journalières on voit que le centre du maximum barométrique de Madère oscille autour de cette île, de même que l’on retrouve presque toujours le centre des basses pressions océaniennes pendant l’hiver au sud de l’Islande. Ceci posé, nous allons examiner comment les déplacements de ces centres d’action influent sur les caractères de nos saisons.

Si on consulte les cartes simultanées du signal service on les cartes synoptiques de M. Hoffmeyer, on voit qu’en hiver l’Atlantique nord est généralement occupé par un vaste minimum barométrique ; dans ce minimum on distingue des tourbillons qui s’y meuvent et traversent sans cesse l’aire des basses pressions. Il est facile de s’assurer que c’est là que les tourbillons se rencontrent le plus fréquemment. Lorsque l’aire des basses pressions est éloignée de nous, les dépressions sont plus rares et le temps assez calme ; quand au contraire celle zone se rapproche de nous, le régime du temps est pluvieux et l’air agité. Le voisinage immédiat d’un tourbillon n’est pas nécessaire en hiver pour amener le régime pluvieux dans nos régions. La proximité seule de la zone des faibles pressions peut conduire à ce résultat pendant la saison froide. Il suffit pour cela que la position des isobares soit telle que l’air chaud et humide de l’Océan ait à traverser nos régions qui sont plus froides. Lorsque le grand minimum océanien se trouve souvent auprès de nous pendant une période de temps assez longue, un mois, un hiver, son influence directe et celle des tourbillons qui l’accompagnent amènent dans nos contrées un régime doux et pluvieux. Le mois de décembre de l’année 1876 est dans ce cas. La pression moyenne à Valentia fut voisine de 742, c’est-à-dire bien inférieure à sa valeur normale ; les dépressions se succédaient avec rapidité, les vents de sud-ouest étaient très dominants et la température à Paris fut en excès de plus de 3 degrés sur la moyenne du mois d’après 60 années d’observations.

Les maxima barométriques, par leurs déplacements, ne sont pas moins intéressants à étudier que les grands minima. Ainsi, par exemple, en été la position des hautes pressions de l’Atlantique influe beaucoup sur les caractères du temps. Pour m’en faire une idée, j’ai tracé grossièrement les isobares moyennes de juillet sur la France et le sud de l’Angleterre pour un assez grand nombre d’années. Ces cartes donnent lieu aux remarques suivantes :

Lorsque la position du maximum barométrique est telle que le gradient soit dirigé dans nos régions du nord-ouest au sud-est, le mois de juillet est très chaud. Les mois de juillet des années 1852, 1859, 1868, 1869,1876 sont dans ce cas ; la température dans ces mois fut en excès à Paris de 1,4° à 3,8° sur la moyenne de 60 années d’observations. L’élévation de la température s’explique fort bien lorsque le gradient, pour nos régions, va du nord-ouest au sud-est ; les vents sont alors voisins du nord-est, c’est-à-dire que pendant l’été ces vents viennent de régions continentales assez chaudes ; de plus, ils sont secs, le ciel reste clair ; l’insolation pouvant se faire sentir, la température est élevée. Lorsque le maximum barométrique se tient plus bas en latitude que d’ordinaire, ce qui amène un gradient dirigé du sud- ouest au nord-est avec des vents d’ouest-sud-ouest et de sud-ouest, le mois de juillet est presque toujours plus froid que la normale. Ce fait s’explique aussi, la direction dominante du vent à Paris est ordinairement en juillet sud 85° ouest, c’est-à-dire presque plein ouest. Dans ces conditions comme à égalité de température, le continent est plus chaud que la mer, le vent s’échauffe en arrivant sur la France, l’état hygrométrique diminue, le ciel reste peu nuageux, l’insolation peut se faire sentir et amener avec avec elle une température assez élevée ; mais si le vent tourne au sud-ouest, il marche de régions plus chaudes vers d’autres qui le sont moins, L’état hygrométrique augmente par suite du refroidissement de l’air, les nuages sont abondants et cachent le soleil, en sorte que la température s’abaisse.

Les caractères de l’été dépendent donc en grande par lie de. la position moyenne du centre des hautes pressions sur l’Atlantique. Ce centre que l’on retrouve auprès de Madère pendant l’hiver joue aussi un rôle très important dans les caractères de la saison froide. L’hiver de 1879-1880, qui a été si rigoureux, a coïncidé avec un déplacement du maximum barométrique de Madère qui est venu se fixer sur nos régions. Généralement dans les périodes froides de nos hivers, les hautes pressions dominent sur nos régions ; celle condition favorise de plusieurs manières les grands abaissements de la température : l’air s’écoule vers les régions océaniennes plus chaudes, la chaleur ne nous est plus apportée par les vents d’ouest ; le ciel est d’ordinaire assez clair, surtout pendant la nuit, en sorte que le refroidissement de la surface du sol peut se produire par rayonnement, Comme l’atmosphère est peu agitée dans les massifs de haute pression, les couches d’air qui se refroidissent au contact du sol ne sont pas mélangées avec les autres, l’air le plus froid s’accumule donc en bas et on observe des différences de température très rapides dans la verticale, ainsi qu’on l’a signalé l’année dernière à plusieurs reprises.

Nous croyons avoir insisté assez sur les conséquences des déplacements des grands maxima et des grands minima barométriques pour montrer leur importance au point de vue de la prévision à longue échéance, Quels sont les signes précurseurs des déplacements des grands centres d’action de l’atmosphère sur le globe ? C’est ce que les études météorologiques dirigées dans ce sens nous apprendront.

Dans cette voie à peine indiquée tout est encore à faire ; mais on peut beaucoup espérer de ces recherches. En s’adressant à des phénomènes généraux, on a beaucoup plus de chance de saisir les causes qui les modifient que lorsque l’on considère les phénomènes isolés qui ont lieu en chaque région, comme on l’a fait généralement jusqu’ici. On donne alors beaucoup trop d’importance aux petites causes locales et aux faits de détail qui viennent masquer la simplicité des phénomènes pris dans leur ensemble.

Étendre nos études générales à de grandes surfaces et, si c’est possible, à tout le globe, en envisageant non pas un ou plusieurs tourbillons en particulier, mais la trajectoire moyenne de ces phénomènes pendant une période ; étudier à la fois les circulations des régions équatoriales et celle des latitudes élevées : voilà, je crois, la route qui peut nous mener à la prévision à longue échéance.

La circulation atmosphérique de la zone équatoriale, qu’on a trop négligée jusqu’ici dans les cartes simultanées et synoptiques, a beaucoup d’importance en météorologie parce qu’elle s’étend sur une très grande portion du globe et présente des phénomènes d’allures régulières où les perturbations sont faciles à reconnaître.

Il ne faut pas oublier que l’atmosphère forme un tout et que les phénomènes éloignés peuvent réagir sur ceux de nos régions lorsqu’ils occupent une portion notable de l’atmosphère.

L’étude simultanée de la zone équatoriale et de nos régions nous permettra probablement de rattacher une partie des phénomènes de nos climats et des perturbations qui nous atteignent, à des causes dont le siège est loin de nous, ce qui facilitera la prévision à longue échéance.

D’autre part, en reliant les caractères de nos saisons à leurs causes premières, nous nous trouverons en présence de phénomènes simples (comme le sont toutes les grandes lois naturelles), tandis que leurs conséquences sont complexes, souvent indirectes et toujours plus ou moins modifiées par d’autres phénomènes, simples aussi, lorsqu’on peut les étudier isolément.

Léon Teisserenc de Bort


[1On désigne sons le nom de gradient le rapport entre la différence de pression, prise en des points situés sur une perpendiculaire, aux isobares, et la distance qui sépare ces deux points.

[2Il est bon de rappeler ici que le service de la prévision du temps en Amérique ne s’étend pas aux États voisins du Pacifique, qui se trouvent dans des conditions défavorables analogues à celles de l’Europe.

[3Je pense que l’on pourrait augmenter encore les sources d’informations pour l’Europe en joignant à la terre ferme le Rockall, rocher basaltique situé à l’ouest de l’Écosse, qui se trouve par 57°30’ de latitude nord et 15°50’ de longitude occidentale de Paris, c’est-à-dire à plus de cinq degrés du point des Hébrides le plus avancé dans l’ouest. On pourrait installer sur ce rocher un appareil enregistreur qui transmettrait à terre, par un câble, les indications des principaux instruments météorologiques.

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