Montagneur

Comprendre la météo en montagne

Création: 22/03/2021| Dernière modification: 25/03/2021

Le confort de nos vies modernes nous permet de vivre à l’abri de ce que la Nature peut avoir d’hostile. Nous passons toute l’année à des températures confortables, protégés des intempéries et dormants sans avoir peur de notre environnement. Aller en montagne, c’est vivre la Nature dans un état plus originel, loin de la civilisation.

Cet éloignement nous expose alors à un retour aux sources nécessaires, où l’environnement complexe de la montagne crée des phénomènes météo tout aussi complexes et difficiles à prédire. Le tout loin des refuges et d’autres formes de protection.

Malgré les avancées des météorologistes à prédire les évolutions météo, les montagnes restent une zone sauvage. Leurs dispositions et leurs expositions génèrent le plus souvent des micros-climats difficiles à anticiper pour les non-locaux. La combinaison d’une météo dangereuse et de peu de protections est la meilleure pour les catastrophes. La meilleure parade est d’acquérir l’œil pour lire le ciel et anticiper les problèmes. C’est ce que l’on va essayer de traiter ici.

Quelques bases de météorologie

L'atmosphère

La Terre est une concentration massive de matière, et comme toute concentration massique, elle va créer son propre champ gravitationnel. Cette gravité a deux qualités qui nous intéressent ici. Premièrement, elle s’exerce aussi bien sur les solides que les gaz. Deuxième, elle diminue avec l’altitude. La Terre se retrouve alors entourée d’une couche de gaz retenue par la gravité, dont l’épaisseur est définie par son intensité. Cette enveloppe gazeuse est ce que l’on appelle l’atmosphère.

Bien que son épaisseur soit de plusieurs centaines de kilomètres, la gravité fait que 99 % de la masse de l’atmosphère est contenue dans les 30 premiers kilomètres. Dans cette zone, les météorologues définissent deux couches :

  • La troposphère, qui est la partie basse. Riche en eau, la météo telle que nous l’imaginons se passe ici. Son épaisseur varie de 6 kilomètres aux pôles à 18 kilomètres à l’équateur, et la température de l’air décroit avec l’altitude.
  • La stratosphère, qui contient la partie haute et s’arrête au-delà (50 kilomètres). Les gaz de la stratosphère (par exemple la couche d’ozone) réchauffent l’air avec l’altitude. Sa limite supérieure est définie par une température moyenne de 0 °C.

Les gaz de la troposphère forment ce que l’on appelle communément l’air. L’air est composé en grande partie d’azote (78 %), d’oxygène (21 %) et d’autres gaz. Parmi, celui que l’on va évoquer le plus par la suite : la vapeur d’eau. Sa proportion varie de 0,1 à 5 %. L’air qui nous entoure est toujours humide, ce qui conditionne notre survie. Bien que faible, ces valeurs sont suffisantes pour fabriquer les nuages et les précipitations.

La pression atmosphérique

Les gaz composant l’atmosphère sont eux-mêmes composés de molécules en mouvement. Ces molécules ont une masse et exercent un poids. La pression atmosphérique est la somme de tous ces poids. Autrement décrite, la pression est le poids de l’air exercé sur la surface de la Terre. La gravité diminuant avec l’altitude, on retrouve plus de molécules près de sol que près de l’espace. La pression atmosphérique diminue ainsi avec l’altitude. Cette diminution est bien connue de ceux qui font de la haute montagne (altitude > 4000 mètres) puisqu’elle est responsable du mal de montagnes.

La pression atmosphérique varie également sur la surface du globe. Pas autant qu’avec l’altitude, mais suffisamment pour modifier la météo. Les météorologues utilisent alors des termes qui nous sont familiers : les zones de basses pressions sont appelées dépressions, et les zones de hautes pressions anticyclones.

La pression atmosphérique se mesure avec un baromètre, fournissant une valeur soit en hectopascal, soit en bar (ou millibar, 1 bar = 1000 millibars). La plupart des baromètres à notre portée sont électroniques. Ils utilisent des capsules de Vidie : la pression vient écraser la capsule, écrasement qui va ensuite modifier la tension électrique aux bornes de la capsule.

Petit aparté. Si l’on souhaite quantifier la diminution de la pression avec l’altitude, sachez qu’en moyenne, on perd 1 hPa tous les 8 mètres d’altitude. Ce qui revient à dire qu’il y a autant d’air entre 0 et 5000 mètres d’altitude qu’entre 5000 et l’espace. Les montres barométriques estiment l’altitude à laquelle nous nous trouvons en utilisant ce type de relation. Elles sont parfois capables de faire la différence avec une variation de pression due à la météo. Dans ce cas, la chute de pression est confrontée au type d’activités physiques que nous sommes en train de réaliser.

La vapeur d'eau

La vapeur d’eau composant l’air est la forme gazeuse de l’eau (souvenez-vous qu’elle peut être aussi solide et liquide). Ce gaz est transparent et invisible. En revanche, lorsque la vapeur change d’état pour devenir liquide (condensation), elle va se transformer en gouttelettes visibles. C’est ainsi que l’on se retrouve avec des nuages, du brouillard ou de la rosée.
Cycle de l'eau

Les météorologues utilisent l’humidité relative pour quantifier la vapeur d’eau dans l’air. Cette valeur est un pourcentage de l’humidité absolue, qui est la quantité maximale de vapeur d’eau dans des conditions idéales. Lorsque l’humidité relative est de 100 %, l’air est saturé en vapeur, entraînant la création de gouttelettes et donc de nuages, pluies, etc. À 0 %, l’air ne contient aucune trace de vapeur, mais cette valeur n’est pas atteignable sur Terre.

L’humidité relative varie avec la température. Plus l’air est chaud, plus il peut contenir d’eau sous forme vapeur. Inversement, quand l’air se refroidit, la vapeur se condense et forme des gouttelettes. Sans pour autant que l’humidité absolue soit changée. Ainsi en journée, lorsque le thermomètre monte, l’humidité relative diminue, bien que la masse de vapeur d’eau soit inchangée. En soirée, lorsque le thermomètre redescend, l’humidité relative augmente et peut atteindre 100 % (rosée).

Autrement écrit, plus il fait chaud, et plus l’air est capable de stocker de la vapeur d’eau. Or cette vapeur d’eau est la source essentielle des précipitations (neige, pluie, grêle). Ceci explique pourquoi l’air est plus sec dans les régions froides aux températures négatives, que dans les régions tropicales.

Au passage, plus l’humidité relative est élevée, moins il y a de place pour stocker d’autres molécules de vapeur. Si l’air est chaud et humide, notre corps a du mal à se refroidir puisque la transpiration ne peut plus s’évaporer.

Les forces à l'origine de la météo

La météo, ou plutôt les phénomènes météorologiques sont le résultat de l’exposition de la vapeur d’eau (contenue dans l’atmosphère) à des conditions de pression et de température. Ces pressions et températures ne sont pas constantes, ni dans le temps ni sur la surface de la Terre. Les causes de ces variations sont le Soleil, la rotation de la Terre et le relief changeant de la croûte terrestre.

Le Soleil

Le Soleil est l’étoile du système solaire autour de laquelle tournent des planètes, dont la Terre. Cette étoile est le lieu de nombreuses réactions nucléaires, libérant une énergie monstrueuse, qui se diffuse à travers le système solaire. Lorsqu’une planète, comme la Terre, est exposée aux rayons du Soleil, elle reçoit de l’énergie solaire sous une forme lumineuse (il fait jour) et sous une forme thermique (il fait chaud). Si cette planète est trop près, le niveau d’exposition serait trop intense pour la vie telle que nous la concevons. Si elle est trop loin, il ferait trop froid.

La Terre est quant à elle idéalement placée. Encore faut-il pouvoir capturer cette énergie et la transformer. La surface de la Terre absorbe en partie l’énergie solaire, le reste étant renvoyé dans l’atmosphère. Les gaz la composant permettent de créer l’effet de serre, renvoyant une partie de l’énergie provenant du sol à l’envoyeur. Ce système d’aller-retour permet de conserver près de 70 % de l’énergie solaire et d’avoir une température moyenne de 15 °C, idéal pour notre survie et celles des autres espèces nous entourant.

Néanmoins, cette énergie solaire n’est pas distribuée uniformément sur Terre. Notre planète tournant autour du Soleil et autour d’elle-même avec un axe décentré, l’énergie au sol connaît de fortes disparités.

Distribution de l'énergie solaire
Ces disparités vont créer des différences de températures sur la planète. L’équateur reçoit plus d’énergie que les pôles : il est plus chaud que les pôles. Ces écarts de température encouragent des mouvements d’air dans l’atmosphère. En effet, un air chaud est moins dense, la pression atmosphérique chute et l’air a tendance à monter. Inversement pour l’air froid. L’air se déplace ensuite des zones de hautes pressions vers celles de basses pressions. Un rééquilibrage s’opère alors entre les deux régions, brassant l’air entre l’équateur et les pôles.

La rotation de la Terre

En prenant comme point de référence le système solaire, le mouvement de la Terre se décompose en deux mouvements. Tout d’abord, la Terre tourne autour du Soleil. Sa révolution, le temps pour compléter un tour, définit une année. Ensuite, la Terre tourne autour d’elle-même (rotation de la Terre). Le temps d’une rotation complète définit quant à lui la durée d’une journée. La combinaison de ces deux mouvements va modifier l’exposition de la surface terrestre tout au long de la journée et tout au long de l’année. C’est ainsi que nous vivons des matins frais, des après-midis chauds et des nuits noires. Cette combinaison est aussi à l’origine des quatre saisons climatiques que l’on connaît: l’hiver (période froide), le printemps (transition de froid à chaud), l’été (période chaude) et l’automne (transition de chaud à froid). Les saisons diffèrent, car le mouvement de la Terre autour du Soleil suit une trajectoire elliptique, éloignant plus ou moins les deux corps célestes. Enfin, l’inclinaison de l’axe de rotation de la Terre est à l’origine de l’opposition des saisons entre ses deux hémisphères.
Rotations de la Terre
La rotation de la Terre est également à l’origine de la force de Coriolis. Sans entrer dans les détails de son origine, cette force vient dévier des déplacements en ligne droite en mouvements courbés. L’air venant des zones de hautes pressions ne va alors plus directement vers les zones de basses pressions, mais tourne en spirales. Avec la force de Coriolis, la rotation de la Terre vient créer les jet-streams. Ces courants-jets (en français) naissent du déséquilibre de températures entre l’équateur et les pôles et du mouvement de l’air dévié par la force de Coriolis qui en résultent. Les courants-jets donnent naissance aux dépressions et anticyclones passant au-dessus de nos têtes.

Les reliefs de la croûte terrestre

Le Soleil et la rotation de la Terre jouent sur le climat global de la planète. La surface de la Terre n’étant pas uniforme, des régions situées sur la même latitude vont connaître des climats locaux très différents. Ceci est dû à la nature et à la forme changeante de la croûte terrestre.

Revenons sur l’effet de serre. Deux tiers de l’énergie solaire sont absorbés par l’atmosphère, les sols et l’océan (le tiers restant retournant vers l’espace par les nuages). Le sol absorbe une partie de cette énergie et la renvoie à l’atmosphère, dont les gaz à effet de serre en renvoient à nouveau une partie au sol.

Le type de reliefs va définir la quantité de rayonnement renvoyé aux nuages et gaz. Par exemple, sur les sols recouverts de neige et de glace, l’énergie absorbée est moindre et le rayonnement réduit (comparé à un sol sec). Un couvert végétal va stocker plus ou moins de chaleur, d’eau et de dioxyde de carbone. Les chaînes de montagnes vont quant à elle disperser l’énergie solaire, créant des disparités locales de rayonnement (avec des faces plus ou moins froides).

Néanmoins, ce sont les océans qui ont le plus d’impact sur le climat, recouvrant plus de deux tiers de la surface du globe. Ils sont d’une part à la base du cycle de l’eau : l’eau s’évapore des océans pour aller dans l’atmosphère avant de condenser sur la terre ferme et ruisseler jusqu’à revenir aux océans. Les courants océaniques participent également à la redistribution de l’excès de chaleur reçu aux tropiques vers les plus hautes latitudes. Les vents, enfin, transfèrent une partie de leur énergie à la mer, en créant certains courants, dont le Gulf Stream.

Les nuages

Les nuages sont une composante majeure des phénomènes météorologiques. Situés dans la troposphère, ils sont l’assemblage d’une multitude de gouttelettes d’eau et de cristaux de glace en suspension. Apprendre à les reconnaître et comprendre leur dynamique sont les clés pour lire le ciel une fois sur le terrain.

Formation des nuages

Petite piqure de rappel : l’air chaud est moins dense que l’air froid. Il est également plus riche en vapeur d’eau. Lorsque l’air chaud gagne en altitude, il va se refroidir (souvenez-vous, dans la troposphère, la température diminue avec l’altitude). La masse de vapeur d’eau va alors se condenser pour former des gouttelettes, qui vont à leur tour former des nuages.

Pour fabriquer des nuages, il faut in fine que l’air chaud monte dans la troposphère. Cela peut être :

  • Par convection: l’air se réchauffe au contact d’une surface chaude (sol). Les nuages de convection apparaissent lorsqu’il y a de l’air froid en altitude (on parle de masse d’air instable puisque, bien que plus lourde, elle reste au-dessus). La base de ces nuages est horizontale, l’altitude et la forme de leur sommet évoluant en fonction de la température.
  • Par soulèvement orographique: lorsqu’une masse d’air est poussée par le vent vers un relief, elle est contrainte de s’élever le long de la pente. En prenant de l’altitude, sa température s’abaisse jusqu’à atteindre un point où une partie de la vapeur d’eau va se condenser. Un nuage se forme alors sur le versant « au vent » et se dissipe sur le versant « sous le vent ».
  • Par soulèvement frontal : des nuages peuvent se former lorsque de l’air chaud d’une dépression rencontre de l’air froid d’un anticyclone. L’air chaud passe alors au-dessus de l’air froid, puis se refroidit en altitude, donnant ainsi naissance à des nuages.

Il est aussi possible que de l’air chaud circule au-dessus d’une surface froide, par exemple en plaine. Cet air chaud se refroidit alors sans prendre d’altitude, on parle de refroidissement par la base. Ce type de refroidissement donne naissance aux nuages bas et au brouillard.

Les types de nuages

Le mécanisme de formation et les conditions de pression et de température de la troposphère vont définir la façon dans les gouttelettes et les cristaux de glace se regroupent. Il est possible de classifier alors les nuages suivant leur forme et leur altitude.

Les nuages composés de plusieurs couches sont stratiformes. Les nuages qui sont quant à eux un amas de bouloches sont cumuliformes. On vient ensuite ajouter un préfixe suivant leur position dans la troposphère : stratus pour les près du sol, alto pour les pas si près, et cirro pour les plus loin. Ainsi, les types de nuages sont :

  • du sol à 2 kilomètres d’altitude : stratus et stratocumulus
  • de 2 à 5 kilomètres d’altitude (alto-) : altostratus et altocumulus
  • à plus de 5 kilomètres d’altitude (cirro-) : cirrus, cirrocumulus et cirrostratus

Certains nuages peuvent avoir des hauteurs recouvrant plusieurs étages : nimbostratus, cumulus et cumulonimbus.

Classification des nuages Meteo France
Classification des nuages Meteo France

À cette liste, nous pouvons ajouter trois autres classes de nuages :

  • Les brouillards, qui sont des nuages dont la base touche le sol. Il est composé de très petites gouttelettes d’eau maintenues en suspension par des mouvements turbulents de l’air. Pour qu’il apparaisse, l’humidité relative doit être importante et le vent ni trop fort ni trop faible. Un brouillard se dissipe lorsque l’air se réchauffe.
  • Les nuages lenticulaires, qui sont des nuages en forme de soucoupe se posant sur des sommets de montagne. Ce sont des altocumulus se formant par soulèvement orographique.
  • Les halos, qui sont des nuages à peine visibles, créant un halo lumineux autour du Soleil. Les halos apparaissent lorsque l’air en altitude est très humide.

Nuages et précipitations

À l’intérieur d’un nuage, les gouttelettes et les cristaux sont sans cesse en mouvement. Ces particules fusionnent, fondent, s’évaporent, se subliment pour mieux condenser ou geler à nouveau. Suivant les conditions de pression et de température, il est tout à fait possible de trouver de la vapeur côtoyer de l’eau liquide ou des cristaux de glace. Un simple cumulus a une masse de plus d’un million de tonnes, avec 500 tonnes d’eau liquide ou de glace et 10 000 tonnes de vapeur d’eau (le reste étant de l’air sec).

Tous les nuages ne donnent pas tous lieu à des précipitations, mais les précipitations viennent toutes des nuages. Les nuages éloignés du sol, dans l’étage le plus haut de la troposphère, engendrent que très rarement des précipitations. Rien n’a craindre donc des cirrus, cirrocumulus et cirrostratus. Tout comme des altocumulus. En général.

Il est possible d’anticiper le type de précipitations en fonction de la température ambiante et du type de nuage. Les précipitations seront à tendance solide (neige, grésil) s’il fait froid, à tendance liquide s’il fait chaud. Quant aux types de nuages, on peut s’appuyer sur la liste suivante :

  • les cumulus : possibilités d’averses de pluie ou de neige ;
  • les cumulonimbus : possibilités d’averses de pluie, de neige, de grêle et d’orages ;
  • les halos : possibilités de pluie ou de neige dans les 48 heures ;
  • les stratus : possibilités de pluie ou de neige ;
  • les nimbostratus : possibilités de pluie ou de neige ;
  • les altostratus : possibilités de pluie ou de neige ;
  • les lenticulaires : possibilités de pluie ou de neige dans les 48 heures ;
  • les halos : possibilités de pluie ou de neige dans les 24 heures.

Les phénomènes météorologiques

La façon dont est maltraitée la vapeur d’eau par les zones de basses et hautes pressions va donner plusieurs phénomènes météorologiques. Ces phénomènes sont le vent, les différentes intempéries (pluie, neige, grêle), les orages, les vagues de canicule et de grand froid. On évoquera également les fronts et les UVs pour compléter le tableau.

Les fronts

Les fronts sont les frontières entre deux systèmes, de basses et hautes pressions. Ces deux systèmes cherchent à prendre l’ascendant l’un sur l’autre, et cette confrontation va définir le temps au-dessus de nos têtes. Lorsqu’une dépression (système de basses pressions) pousse un anticyclone (système de hautes pressions), le front est qualifié de chaud. Un front froid indique que l’anticyclone prend l’avantage sur la dépression.

Souvenons-nous que l’air chaud est moins dense que l’air froid. Les dépressions contiennent de l’air chaud riche en vapeur. Les anticyclones contiennent quant à eux de l’air froid pauvre en vapeur. Cette différence permet de déterminer la nature du front (chaud ou froid) et sa vitesse de progression en étudiant la formation des nuages s’y trouvant. Le front froid est source de stratocumulus, altocumulus, cumulus et cumulonimbus. Le front chaud est source de halo, de lenticulaires, stratus, cirrocumulus, cirrostratus, altostratus et de nimbostratus.

Lorsque la dépression ne progresse pas (elle s’installe), le front n’a plus un mouvement rectiligne mais tourne sur elle-même formant alors une spirale. Lorsque le front froid est passé, les nuages restant dans le ciel et se dispersant petit à petit forment ce que l’on appelle un ciel de traîne.

L’étude des nuages au loin permet alors d’estimer la météo à venir. En regardant le type de nuages, nous pouvons déterminer si la météo va se dégrader (arrivée d’une dépression) ou s’améliorer (arrivée d’un anticyclone). En surveillant la direction et la vitesse des nuages, il est également possible d’estimer dans combien de temps le mauvais temps est probable, et se mettre à l’abri au besoin.

Le vent

Le vent est une conséquence du déplacement des masses d’air lorsqu’ils passent des systèmes de hautes pressions à ceux de basses pressions. Plus la différence de pression sera grande, et plus le vent sera fort. La direction et la vitesse du vent sont majoritairement imposées par les anticyclones et les dépressions, mais le relief peut canaliser le mouvement des masses d’air à l’image de l’eau dans une rivière.

Le vent se caractérise par sa direction et sa vitesse, généralement exprimée en km/h pour nous autres montagnards. Le temps de mesure étant arbitraire, on va parler de vent instantané sur une mesure de 3 secondes et de vent moyen sur une période de 10 minutes. Les rafales sont quant à elles des augmentations soudaines du vent instantané, avec des écarts de vitesse de presque 20 km/h par rapport au vent moyen. Elles peuvent avoir une direction inclinée par rapport au vent moyen. Les rafales seront d’autant plus fortes que l’air est instable ou que l’écoulement de l’air est perturbé par le relief.

Des vents peuvent également apparaître par gravité. C’est le cas du vent catabatique, qui est un vent provoqué par la descente d’une masse d’air froid dévalant un relief. Diverses conditions météorologiques sont ici nécessaires : une inversion de température en altitude et une faible différence de pression locale. Une fois partie, la masse d’air froid descend la montagne, accélère jusqu’à créer un vent dont la vitesse peut atteindre plus de 200 km/h (généralement aux pôles).

En montagne, on retrouve également l’effet de Foehn : à altitude égale, la température du versant au vent est plus basse qu’au versant sous le vent. Le foehn apparaît lorsque le nuage a perdu une partie de sa vapeur d’eau sous forme de précipitations en montant.

La pluie

Les nuages se composent de fines gouttelettes produites par le refroidissement de la vapeur d’eau. Ces gouttelettes sont toujours à la recherche d’un support sur lequel se poser. Elles vont alors se regrouper, devenir plus grosses, s’alourdir puis tomber au sol. Lorsque la température est suffisamment basse, les gouttelettes peuvent former des cristaux de glace, qui vont également tomber au sol par gravité. Lors de leur chute, ils vont gagner en température jusqu’à devenir des goûtes de pluie.

La pluie se mesure en millimètres : cette mesure est l’image de la hauteur d’eau tombant par mètre carré. 1 millimètre correspond ainsi à 1 litre d’eau par mètre carré.

Les précipitations se produisent :

  • soit sous forme d’averse : il s’agit de précipitations de courte durée (de quelques minutes à une heure au maximum) et dont l’intensité est variable mais souvent marquée, voire violente (exemple des averses orageuses) ;
  • soit de manière continue (souvent plusieurs heures) avec une intensité variable mais généralement non violente. Lorsque la pluie s’arrête puis reprend sans démarquage net et que le ciel reste couvert de nuages, on parle de pluie intermittente.

À la fin de la saison hivernale, l’air froid persiste en altitude, tandis que les basses couches de l’atmosphère se réchauffent progressivement. Lorsque l’écart de température entre ces deux couches est suffisamment important, de puissants courants ascendants forment des nuages instables qui donneront lieu à des giboulées. Une giboulée est une forme d’averse très courte, souvent accompagnée de vent, tombant à la fin de l’hiver et au début du printemps. Elle peut donner de la pluie, mais aussi de la grêle, du grésil ou de la neige.

La neige

La neige suit le même principe de formation que la pluie. La différence est que les cristaux se forment à des températures négatives. La forme de ces cristaux (les futurs flocons) dépend de la température de l’air, qui va définir la quantité d’eau pouvant se regrouper. La neige peut tomber de manière continue ou en averses.

La température est clé pour qu’il y ait des précipitations de neige : les flocons tombent au sol lorsque la température de l’air est négative ou voisine de 0 °C. Mais la qualité de la neige va dépendre également de l’humidité relative et du vent. Les différentes combinaisons vont créer trois types de neige :

  • La neige sèche, qui ne contient pas d’eau liquide. Légère et poudreuse, elle est fréquente en montagne où elle tombe souvent par température nettement inférieure à 0 °C. Elle reste facile à vaincre à condition que la quantité au sol reste faible.
  • La neige humide, ou collante, qui tombe par température légèrement positive. Elle contient un peu d’eau liquide, ce qui la rend collante et lourde. C’est la plus fréquente en plaine. C’est la neige parfaite pour récupérer de l’eau avec un réchaud.
  • La neige mouillée, qui tombe par température nettement positive (1 °C à 3 °C). Elle est très lourde, car elle contient beaucoup d’eau. Cette neige est à fuir, car il est difficile de l’évacuer et glisse sous les chaussures.

Lorsque les cristaux fondent dans leur descente, on retrouve de la pluie. Dans le cas où cette forme de pluie trouve une couche d’air ou un sol froid, on parle de pluie verglaçante : les gouttes forment à nouveau des cristaux de glace. Si cette pluie est forte et durable, les flocons peuvent refroidir l’air ambiant jusqu’au sol. On parle alors de neige par isothermie.

La grêle

La grêle est encore une fois le résultat de la transformation de la vapeur d’eau en cristaux de glace. En revanche, le grêlon est le résultat de l’accumulation de cristaux sur des particules solides, tels que la poussière. La grêle vient se former à l’intérieur des cumulonimbus, les grêlons devant se former au haut du nuage, là où la température est la plus basse. Gagnant en masse grâce à l’accumulation de cristaux, le grêlon va descendre dans le nuage et des gouttelettes vont à leur tour se coller et geler sur sa surface. Lorsqu’enfin, le grêlon est trop lourd pour rester dans le nuage, il tombe au sol.

La différence entre la grêle et le grésil vient de la taille du grêlon. Si le diamètre ne dépasse pas 5 millimètres, le grêlon peut rebondir sur le sol sans se briser, on est en présence de grésil. La grêle quant à elle est constituée de grêlon dont la taille dépasse les 5 millimètres. La grêle et le grésil tombent toujours sous forme d’averse.

Si la grêle arrive à atteindre le sol, son pouvoir de destruction peut être immense, une tente ne ferait pas long feu. Attention donc aux cumulonimbus, sans pour autant craindre la grêle à chacun de ces nuages. Moins de 10 % des cumulonimbus donnent de la grêle. Mais ces nuages restent à craindre, car ils peuvent donner de l’orage.

L'orage

Les orages se forment lorsque l’atmosphère est instable, avec de l’air chaud près du sol et froid en altitude. Pour qu’un orage éclate, l’air chaud doit être forcé à prendre de l’altitude, formant alors un cumulonimbus. Ce mécanisme arrive lorsque le vent pousse l’air sur un relief, ou lorsque le sol est très chaud (en été notamment).

Le cumulonimbus s’alimente en air chaud et humide, pour générer des brassages d’air violents en son sein. La vapeur d’eau va se condenser en gagnant de l’altitude, puis être malmenée par les mouvements d’air. Cristaux et gouttelettes s’entrechoquent à haute vitesse, électrisant le nuage. En prenant l’image d’une pile, les vents violents vont également éloigner le pôle positif du pôle négatif. Un arc électrique peut apparaître pour annuler l’électrisation. Mais si les deux pôles sont trop éloignés dans le nuage, le sol peut jouer le rôle de pôle négatif. L’arc part alors du nuage au sol : c’est la foudre. Cet arc électrique vient également chauffer l’air. En quelques millièmes de seconde, l’air atteint une température de 30 000 °C et subit une alternance de très fortes compressions et dilatations. Ces mouvements brusques et successifs génèrent des ondes sonores à l’origine du tonnerre, le son de l’arc.

On comprend aisément que les orages sont des phénomènes violents, souvent accompagnés de vents forts et de précipitations intenses. Mais ce sont des phénomènes de courtes durées, allant de quelques minutes à quelques heures. Cependant, si la différence de température entre les couches d’air reste importante, l’orage peut être suivi dans un second temps d’un arc orageux circulaire centré sur la zone où s’était produit l’orage initial.

La canicule

La canicule est un accident météorologique. Il se définit par des températures supérieures aux moyennes saisonnières et des écarts de températures entre le jour et la nuit réduits. Une canicule est généralement longue, allant de plusieurs jours à quelques semaines. Elle survient lorsqu’un anticyclone reste stable avec de l’air provenant d’une source chaude (en France, l’air vient du Sahara). La chaleur s’accumule alors plus vite qu’elle n’est évacuée par le vent ou dans l’espace. Une canicule favorise la pollution de l’air dans la couche près du sol, puisque les gaz lourds tombent par gravité, l’air l’entourant étant chaud et donc très léger.

La vague de froid

La vague de froid est l’opposée d’une canicule. Phénomène également long, elle est définie par des températures inférieures aux moyennes saisonnières. Pour apparaître, il faut qu’un anticyclone soit positionné sur une région polaire, et qu’une dépression soit positionnée telle que la région touchée par la vague de froid soit dans les courants formés sur la ligne de front. Les deux systèmes étant stables, les courants tournent en spirale et rabattent l’air froid des pôles. Une vague de froid est parfois accompagnée de neige et de verglas.

Les UVs

Petit rappel : nous avons vu que le Soleil émet de l’énergie solaire par rayonnement. Ce rayonnement contient plusieurs ondes électromagnétiques : la lumière visible, qui nous éclaire, les rayons infrarouges, etc. Dans les ondes émises, nous allons également retrouver les ultraviolets (UVs), dont la quantité arrivant au sol va dépendre de la position du Soleil dans le ciel et de la composition de l’atmosphère.

Les UVs sont filtrés en grande partie par la couche d’ozone, dont l’épaisseur va déterminer la quantité d’UVs atteignant le sol. In fine, deux types d’ultraviolets arrivent au sol :

  • les UV-A qui représentent 95 % des ultraviolets solaires parvenant à la surface de la Terre ;
  • les UV-B, plus énergétiques, qui représentent 5 % des ultraviolets solaires parvenant à la surface de la Terre.

Les ultraviolets deviennent vite dangereux pour notre santé (voir plus bas). Il faut donc faire attention à son exposition au Soleil suivant la quantité arrivant au sol. Pour avoir justement une idée du niveau d’UVs, les services météorologiques utilisent un index UV. Cet indice chiffré de 1 à 11+ (11 et plus) reflète l’intensité du rayonnement ultraviolet et son impact sanitaire sur la peau. En général, l’information communiquée est la valeur maximale de l’indice sur la journée, atteinte dans une tranche de 2 à 4 heures autour du midi solaire (point où les rayons sont perpendiculaires au sol).

Les prévisions météorologiques

Comme nous l’expliquons dans notre article « Préparer sa sortie », connaître la météo en amont de sa sortie montagne est fondamental pour sa sécurité et sa préparation. Pour sa sécurité, car la prévision peut nous dire que les conditions seront dangereuses. Pour sa préparation, pour empaqueter le bon matériel pour faire face.

Peu de pays disposent de son propre service météorologique, à l’instar de Météo France pour la France. Pour les autres, il existe plusieurs modèles de prévisions mondiales. Il faut dire que la conception d’un modèle de prévision et la puissance de calculs requise font vite monter les coûts d’une telle structure. Sans oublier qu’il faut alimenter ces modèles avec des données décrivant le temps qu’il fait. Or, ces données viennent de satellites météo et de mesures effectuées sur le terrain et dans l’atmosphère.

Les modèles de prévisions

Un modèle de prévision est une modélisation de l’atmosphère, sur une région définie ou sur l’ensemble du globe. La qualité d’un modèle va dépendre de la maille de calcul. Cette maille est le volume indivisible dans lequel on suppose que tout est identique. Les prévisions ne seront pas les mêmes suivant que la maille fait la taille d’un immeuble ou la taille d’un pays.

Le modèle le plus utilisé dans le monde est le modèle américain GFS. La généralisation de son usage tient surtout au fait qu’il est gratuit. Le problème ici est que les mailles sont assez grosses (22 km), rendant les prévisions hasardeuses dans les zones de montagne.

Un modèle plus précis est l’ECMWF, conçu par les Européens. Le maillage est ici plus fin, avec des mailles de 9 km. Il n’est pas autant populaire que le GFS, car son usage est payant.

Un modèle de plus en plus populaire est du Suisse Météo Blue. La taille des mailles est ici variable, allant de 3 km dans les zones fortement peuplées à 30 km. Les prévisions sont le résultat d’une compilation de plusieurs modèles sur laquelle Météo Blue passe un coup d’intelligence artificielle. Ce modèle est particulièrement efficace pour prédire le temps en montagne.

Dernier modèle en vogue, le modèle ICON venant de nos amis allemands. Là aussi le maillage va varier de 22 à 5 km. Ce modèle est l’un des plus précis à ce jour si l’on cherche la météo à n’importe quel point sur Terre.

Enfin, les pays leaders en météo disposent de leur propre modèle. Le modèle Arome de Météo-France est dédié à la météo en métropole, avec des résultats très précis. Les mailles sont ici de 1,3 km et le modèle tient compte de la nature du sol dans ses calculs.

Les sites permettant de connaître la météo

Notre petit chouchou est le site Windy.com, qui permet dès sa version gratuite de pouvoir comparer les différents modèles entre eux.

Windy

Le site de Meteo Blue est très intéressant, car il permet d’avoir accès à l’historique météorologique d’une ville donnée. L’historique provient aussi bien des prévisions que des mesures effectuées au plus près.

Pour avoir accès à des données météo liées à des sommets, la référence reste Mountain-Forecast.com. Ce site utilise les résultats du modèle GFS, à partir desquelles il vient ajouter des modifications pour prendre en compte les caractéristiques du sommet visé. C’est ici que vous allez pouvoir récupérer des informations sur l’isotherme, les températures à différentes altitudes, ainsi que les grandes tendances pour les prochains jours.

Dans tous les cas, l’idéal est de pouvoir comparer plusieurs pronostics (provenant de plusieurs modèles) pour avoir une idée de la météo à venir. Si les modèles ne s’accordent pas entre eux, il y a de grandes chances que la météo soit instable. Ce qui vous donne déjà une idée sur le temps à venir.

Autres informations intéressantes

Internet regorge de forums et de sites permettant de partager ces sorties en montagne. En fouillant un peu, il est possible de connaître les conditions récentes du terrain et des difficultés liées à la météo rencontrées par les pratiquants. Les informations les plus faciles à trouver concernent l’état du sol. Mais encore une fois, il est nécessaire de trier et confronter les écrits pour avoir une information de qualité.

Si maintenant vous avez un baromètre, il est possible de se faire ses propres prévisions. Cela reste brouillon, mais c’est toujours mieux que rien. Lorsque la pression est basse, le temps sera le plus souvent à la pluie. Lorsqu’une pression atmosphérique diminue rapidement, cela peut annoncer du vent et le mauvais temps menace. À l’inverse, une pression atmosphérique élevée est synonyme de temps calme, mais pas forcément beau. Ainsi, en été, hautes pressions et beau temps vont de pair, mais en hiver, on peut s’attendre à des brouillards et des nuages bas qui peuvent durer toute la journée.

Les recommandations sur le terrain

Regardons maintenant en pratique comment s’adapter aux phénomènes météorologiques en montagne.

Face au vent

Le vent est très présent en montagne. S’il est léger, il peut aider à limiter la condensation dans une tente. S’il est plus fort, le danger monte vite.

Le premier risque d’un vent fort est de nous faire perdre l’équilibre, avec toutes les conséquences que cela implique. S’il est suffisamment fort, il peut nous empêcher d’avancer sans avoir besoin de nous pencher en avant, ou nous pousser dans une mauvaise direction. Se protéger va consister soit à quitter l’endroit, soit à utiliser des vêtements adaptés. Réduire la portance va aussi être clé : minimisez la surface exposée au vent, soit en se faisant tout petit, accroupis, sac posé, soit en évitant de manipuler des toiles (type tente) qui peuvent faire voile de bateau.

Le vent peut aussi mettre en suspension des poussières du sol réduisant considérablement la visibilité. Dans ces cas de figure, des lunettes de Soleil couvrantes ou le port d’un masque de ski aident considérablement à conserver la visibilité.

Un autre effet vite ressenti est le refroidissement éolien. L’exposition au vent refroidit la peau, évacuant la chaleur par convection : l’air chauffé par la peau est remplacé immédiatement par un air froid. Ce windchill effect est d’autant plus important que l’air est initialement froid.

Particularité de la montagne, le Foehn est un vent chaud descendant de la montagne. Ce vent peut faire fondre de la neige et déstabiliser un manteau neigeux. Attention donc aux ponts de neige et à l’augmentation du niveau des rivières en aval. Attention également lorsque vous plantez la tente à la direction du vent et l’orientation par rapport à la pente s’il y a des vents catabatiques.

Enfin, souvenez-vous que le relief vient dévier l’écoulement de l’air. Il faut se méfier des cols ou des goulettes qui peuvent accélérer localement le vent.

Face au froid

Le froid est un phénomène vicieux. Il vient nous rendre amorphes, nous fait perdre toute motivation et nous pousse à l’immobilisme. L’hypothermie guette, dont les signaux d’alarme sont des frissons, la chair de poule et l’engourdissement des extrémités. Ces signaux ne sont pas à prendre à la légère, surtout lorsque l’on reste longtemps dehors. Il est toujours plus facile de rester chaud que de se réchauffer.

La première parade au froid est de consulter les prévisions météos. Ces prévisions vont fournir les valeurs de températures minimales et maximales, ainsi que la valeur de l’isotherme, l’altitude à laquelle la température de l’air devient négative. Toutes ces informations vont permettre d’empaqueter le matériel adéquat pour faire face.

En effet, pour faire face au froid, le matériel est le meilleur outil à notre disposition. Celui-ci doit être épaulé par une nutrition adéquate afin que notre métabolisme puisse conserver sa température.

  • Le matériel ici regroupe les vêtements, les affaires de campement (tente, sac de couchage, matelas) et le réchaud. Toutes ces pièces d’équipement doivent pouvoir fonctionner au regard des conditions que vous allez rencontrer. On vous donne plus d’informations dans la section matériel.
  • Le métabolisme a besoin d’énormément de calories pour lutter contre le froid. Ce n’est pas le moment de commencer un régime, mais plutôt d’enrichir vos rations en lipides. Du gras, du gras et encore du gras ! Ceux qui passent du temps en régions polaires savent qu’il est possible de se jeter sur une plaquette de beurre sans même prendre le temps de l’étaler sur du pain.

L’hydratation est à surveiller également. Le froid réduit la soif, et l’eau gèle dans les gourdes et pipettes assez rapidement. À vous de tester votre matériel pour trouver la solution qui vous convient. Les thermos sont très utilisés lorsque les températures sont très négatives.

Face à l’orage

L’orage est la hantise du montagnard. Ce phénomène est violent, soudain et peu prévisible, le rendant très dangereux.

Avant l’orage

La meilleure protection reste encore une fois l’anticipation. Pour cela, il est important de surveiller le ciel et la présence de cumulus et de cumulonimbus. L’été, les orages arrivent plutôt en après-midi. Un bon truc pour les éviter est de partir et de rentrer tôt. Maintenant, ce n’est pas toujours possible, surtout lorsque l’on dort sous tente. Dans ce cas, il va falloir trouver une zone non exposée et la plus basse possible pour camper. Mais pas au fond d’une cuvette, car les orages s’accompagnent souvent de pluies intenses.

Si vous observez un orage au loin, il est possible de surveiller sa vitesse de progression. La vitesse de la lumière étant différente de celle du son, il est possible d’estimer sa position en comptant le nombre de secondes entre l’image et le son. Le son se déplaçant à une vitesse de 340 m/s dans l’air, chaque seconde de décalage ajoute 340 m à la distance entre l’orage et vous.

Dans l’orage

Si maintenant vous êtes dans l’orage, on ne va pas se mentir, c’est la merde. Quelques recommandations pour faire face :

  • La foudre va chercher à frapper le point le plus haut attaché au sol. Ce point peut être un arbre, un sommet, un pylône ou vous. Éloignez-vous des crêtes, des sommets, des arbres isolés, etc.
  • La meilleure position est de se recroqueviller au sol, accroupi, mais avec juste les pieds au sol. Placez un de vos bras tels que le coude passe au-dessus de la tête. Si la foudre vous frappe par le haut, il est probable qu’elle passe au sol via votre bras que par votre tronc où se trouve tous vos organes.
  • Lorsqu’elle frappe le sol, la foudre peut se propager en surface. On se retrouve alors foudroyer par le sol. Pour éviter cela, gardez les pieds rapprochés et placez-vous de préférence sur un matériau isolant, comme un sac à dos sans armatures par exemple.
  • Si vous ne pouvez pas vous protéger de la pluie avec un abri, mettez sur vous plusieurs couches de protection. Portez également des couches thermiques pour éviter l’hypothermie.
  • Éloigner de vous tous les objets métalliques. Les éparpiller plutôt que de les concentrer au même endroit.
  • Si vos cheveux flottent, que vous entendez un bruit d’abeilles ou que des lueurs apparaissent au bout d’objets pointus, changez vite d’endroit, vous êtes dans un couloir où la foudre peut tomber.
  • Si vous êtes plusieurs, espacez-vous et ne vous faites pas directement face pour éviter le traumatisme de voir une autre personne se faire foudroyer. Elle aura besoin de vous à 100 % par la suite.
  • Si vous êtes dans une forêt, attention aux chutes de branches. Vérifiez également que vous n’êtes pas au pied de l’arbre le plus grand de votre secteur.

Face à la pluie

Se protéger de la pluie demande de la rigueur. La protection passe par le port d’une veste à capuche, d’un surpantalon et de chaussures, le tout imperméable. Cette imperméabilité n’est pas infaillible et vos protections peuvent être trempées par la sueur qui a du mal à traverser la couche imperméable. Il est alors important de faire sécher au maximum votre matériel. Une autre solution, si les températures l’autorisent, est de porter un minimum de vêtements (t-shirt et short) et d’accepter d’être mouillé. Cela ne fonctionne que s’il est possible de se sécher plus tard.

Le risque de la pluie, ou d’être mouillé, est de se refroidir. L’humidité vient pomper la chaleur émise par le corps, jouant le même rôle que la transpiration. Si nous n’y faisons pas attention, le risque est de tomber en hypothermie. Ce refroidissement arrive toujours plus vite que l’on y pense, et il est plus difficile de se réchauffer que de se protéger.

Un autre risque est le pied de tranchée. Cette maladie fait suite à une exposition prolongée du pied dans une chaussure humide. Le pied macère alors dans son jus, et se comporte initialement comme s’il était gelé, alors que la température est positive. Le meilleur moyen d’éviter cela est de ne pas dormir avec ces chaussures et de laisser les pieds respirer à l’air libre autant que possible.

La pluie enfin peut dégrader le terrain, surtout lorsqu’elle est intense. Les inondations et les glissements de terrain peuvent apparaitre après quelques heures de pluies intenses sur un terrain plat ou sans couvert végétal. Le plus grand risque reste la nuit, lorsque l’on est dans sa tente et sans visibilité. Pour se protéger, il faut alors placer la tente de sorte à être surélevé et loin des zones susceptibles de glisser.

Face à la neige

Nous reviendrons plus en détail dans la section Montagneur 103 sur la neige en général. Pour le moment, retenez que la neige couvre le sol, rendant alors invisible un sentier et compliquant la navigation. La neige est également dangereuse lorsque l’on est sous la tente. Une accumulation trop importante peut venir rompre les arceaux, ou bloquer le passage de l’air, asphyxiant les occupants de la tente.

Face à la chaleur

La chaleur, lorsqu’elle est importante, sollicite fortement nos organismes. La seule parade de ces derniers est d’utiliser la transpiration pour se refroidir. Le principe est alors de déposer de l’eau liquide sur la peau. La peau vient réchauffer cette eau pour la transformer en vapeur d’eau. Cette évaporation a besoin d’énergie, permettant au corps de se refroidir.

Pour que la transpiration puisse fonctionner, il faut remplir plusieurs conditions. Premièrement, il faut que l’organisme soit suffisamment hydraté pour suer. Deuxièmement, il faut que l’humidité relative de l’air soit inférieure à 100 % sinon il n’y a plus de place pour stocker la vapeur d’eau venant de la transpiration. Enfin, il ne faut pas dépasser la quantité de chaleur maximale que peut évacuer le corps. Si ces conditions ne sont pas remplies, alors le corps ne contrôle plus sa température et le coup de chaleur arrive.

Se protéger de la chaleur passe donc par conserver ces trois conditions :

  1. Le plus facile, il suffit de boire suffisamment d’eau. Rien de mieux que l’entraînement pour tester différentes stratégies d’hydratation et apprendre à connaître les besoins en eau de son organisme suivant le niveau de chaleur. Si l’urine est jaune, c’est que vous ne buvez pas assez. Attention au niveau de sodium dans le sang si vous buvez plusieurs litres par jour.
  2. Le plus délicat. Évitez de faire des efforts lorsque l’humidité relative est forte et que l’air est chaud. Si ce n’est pas possible, s’arroser abondamment d’eau.
  3. La chaleur peut venir d’un excès de température corporelle (il fait chaud) et d’un effort physique (les muscles qui fonctionnent font de la chaleur). La parade consiste ici à modérer l’activité physique quand il fait chaud et se mettre à l’abri lors des heures les plus chaudes de la journée.

Face aux UVs

Comme nous l’avons précédemment écrit, les rayons ultraviolets émis par le Soleil sont filtrés en partie par la couche d’ozone. Seuls les UV-A et UV-B peuvent atteindre notre peau. Les UV-A et les UV-B, même si leur mode d’action diffère, sont tous deux des radiations génotoxiques. L’exposition aux UVs peut endommager l’ADN des cellules exposées, un facteur majeur dans l’apparition des cancers de la peau.

Limiter son exposition aux UVs ne passe pas seulement par se protéger des rayons solaires. Le sol émet une partie des rayons et on peut attraper un coup de soleil sous un parasol. C’est d’autant plus important lorsque l’on marche sur de la neige. L’herbe, la terre et l’eau réverbèrent moins de 10 % du rayonnement UV alors que cette proportion peut atteindre 80 % pour la neige fraîche.

Les moyens pour se protéger sont les lunettes de soleil (catégorie 3 ou 4), les crèmes solaires et les vêtements. Les vêtements sont plus efficaces que la crème solaire et bien moins polluants pour l’environnement. Leur inconvénient est qu’ils dégradent l’efficacité de la transpiration. Les crèmes solaires à utiliser en altitude doivent avoir un indice de protection UPF de plus de 50.