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Niveau : initié  


Qu'est ce vraiment une vague de chaleur ? Comment survient-elle ? Peut-on la prévoir ?

Quelles ont été les vagues de chaleur les plus marquantes de par le passé ? Comment comparer celle que nous avons eu récemment avec les autres vagues de chaleur qu'ait connu notre pays depuis 1901 ?
Avec le réchauffement climatique, les vagues de chaleur sont-elles plus nombreuses et/ou plus intenses dans notre pays ?

Ce dossier tente de répondre à toutes ces questions. 

Qu'est ce qu'une vague de chaleur ? Quelques définitions.


Une vague de chaleur est une augmentation importante de la température de l’air. S’ensuit alors une période très chaude qui s’étend sur une période relativement longue, de quelques jours à plusieurs semaines
.

Il est utile de rappeler certains termes que l'on emploie souvent, parfois à mauvais escient : il convient donc d'abord de rappeler ici quelques définitions.

Une vague de chaleur est définie officiellement en Belgique par la succession de minimum 5 jours de températures maximales supérieures à 25°C, dont au moins trois sont supérieures à 30°C. (Station de référence : Uccle)

Une journée de canicule est une journée durant laquelle la température a atteint ou est montée au dessus du seuil des 30°C, une journée d'été est une journée durant laquelle la température maximale a atteint ou dépassé les 25°C.
On peut donc aussi reformuler la définition de vague de chaleur par une période comptant minimum 5 jours d'été successifs, parmi lesquels on retrouve au moins trois jours caniculaires.

A noter que le mot "Canicule" vient du latin Canicula, qui signifie « petite chienne », l'autre nom de l'étoile Sirius, la plus brillante des étoiles de la voûte céleste, dans la constellation du même nom.
A l'époque romaine, cette étoile se couchait et se levait en même temps que le Soleil (du 24 juillet au 24 août environ), faisant croire aux Anciens qu'il y avait un lien entre cette étoile et les grandes chaleurs.

Une autre définition parfois utilisée aussi est celle de nuit tropicale : c'est une nuit durant laquelle la température minimale n'est pas descendue en dessous de 20°C.  
A noter qu'on utilise parfois la notion de jour torride : cela correspond à des journées dont la température maximale a atteint ou dépassé les 35°C : mais cela reste rare en Belgique.

Relevé exhaustif des vagues de chaleur répondant à cette définition depuis 1901.

Nous avons choisi les paramètres suivants1 :
  • La date de début et de fin (premier et dernier jour d'été de la période considérée)2.
  • La durée : le nombre de jours de la vague de chaleur.
  • Le poids : en degrés jours avec 20°c de température moyenne comme référence : une température moyenne de 22.3°C aura un poids de 2.3, une de 19.5°C un poids de -0.5
    On fait la somme de ces degrés jours pour toute la période répondant à la définition de vague de chaleur.
  • L’intensité : ou le poids par rapport à durée : des vagues de chaleur peuvent être longues et modérées, d’autres courtes mais intenses. Ce paramètre nous permettra d’avoir un indicateur intéressant à ce niveau.
  • La température maximale enregistrée durant cette vague de chaleur.

1 = ils s'agit des valeurs journalières 0-24 enregistrées à Uccle dans l'abri fermé. Les valeurs antérieures à 1968 ont été extrapolées, corrigées à partir des valeurs de l'abri ouvert, afin de pouvoir comparer les périodes de la façon la plus objective possible. 

2 = nous nous sommes efforcés de ne pas couper des vagues de chaleur de façon artificielle. Ainsi, nous avons admis un jour sous le seuil des 25°C si, et seulement si, un jour au dessus de 30°C était encore présent par la suite. (Deux jours sous 25°C pour deux jours au dessus de 30°C). 



Ete Période Durée Poids Intensité J>30° T° max
1911 du 20 JUL au 14 AUG 26 77.2 2.97 14 34.0
1921 du 7 JUL au 22 JUL 14 15.5 1.10 3 33.5
1922 du 21 MAI au 26 MAI 5 16.5 3.30 3 32.1
1923 du 5 JUL au 14 JUL 10 37.3 3.73 4 32.8
1929 du 15 JUL au 29 JUL 9 13.6 1.51 3 30.9
1930 du 26 AUG au 31 AUG 6 20.1 3.35 3 31.4
1932 du 9 AUG au 21 AUG 13 38.4 2.95 5 34.4
1936 du 17 JUN au 24 AUG 8 12.5 1.56 3 30.2
1938 du 30 JUL au 9 AUG 11 29.9 2.71 4 31.8
1941 du 6 JUL au 13 JUL 8 29.3 3.66 6 33.3
1942 du 26 AUG au 31 AUG 6 18.8 3.13 3 31.3
1944 du 18 AUG au 25 AUG 8 14.0 1.75 3 32.2
1947 du 29 MAI au 4 JUN 7 17.3 2.47 4 32.3
1947 du 24 JUN au 29 JUN 6 18.7 2.95 3 36.6
1947 du 10 AUG au 28 AUG 19 30.5 1.69 4 33.6
1948 du 25 JUL au 1 AUG 8 24.6 3.08 4 31.7
1952 du 27 JUN au 2 JUL 6 15.4 2.57 4 33.8
1957 du 28 JUN au 8 JUL 11 38.0 3.45 6 34.1
1959 du 4 JUL au 12 JUL 8 18.0 2.25 4 34.7
1975 du 29 JUL au 9 AUG 12 14.7 3.48 7 33.4
1976 du 22 JUN au 16 JUL 25 90.0 3.60 17 34.6
1990 du 26 JUL au 5 AUG 11 33.2 3.02 5 35.5
1994 du 19 JUL au 6 AUG 19 59.6 3.14 8 33.9
1995 du 7 JUL au 13 JUL 7 22.7 3.24 3 33.0
1995 du 20 JUL au 12 AUG 24 47.8 1.99 8 34.0
1997 du 5 AUG au 25 AUG 21 55.7 2.65 4 31.9
1998 du 9 MAI au 14 MAI 6 15.1 2.51 3 31.0
2003 du 1 AUG au 13 AUG 13 58.2 4.47 6 33.8
2005 du 18 JUN au 25 JUN 8 28.4 3.55 4 32.9
2006 du 9 JUN au 13 JUN 5 10.5 2.10 3 31.3
2006 du 15 JUL au 30 JUL 16 66.3 4.14 7 36.2
2010 du 23 JUN au 14 JUL 22 42.0 1.91 6 33.9
2013 du 21 JUL au 27 JUL 7 25.7 3.67 3 32.4
2015 du 30 JUN au 5 JUL 6 24.2 4.03 3 34.5
2016 du 23 AUG au 27 AUG 5 18.3 3.66 3 32.5
2017 du 17 JUN au 22 JUN 5 22.6 4.52 4 32.4

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Toutes ces données ont été reprises dans le graphique ci-dessus.

Nous y retrouvons en abscisse les années depuis 1900 jusqu'à 2020 et en ordonnée le nombre de jours de la période de la vague de chaleur. La taille des sphères (une par vague de chaleur) est proportionnelle au poids de la vague de chaleur tel que défini auparavant. C'est ce poids qui est indiqué sur les sphères.

Afin de compléter ce graphique, voici une autre présentation intéressante : on garde toujours en ordonnée le nombre de jours de la période de la vague de chaleur, mais on a placé en abscisse les valeurs de leur intensité. Le diamètre des boules correspond toujours au poids. Sur les sphères, ce sont cette fois les années de la vague de chaleur qui apparaissent.

Les couleurs des sphères pour les deux graphiques sont les suivantes : jaunes, pour les années avant 1988 et oranges après cette date, date à laquelle le réchauffement climatique a commencé à se faire sentir de façon plus nette en Europe. La sphère de couleur rouge est la dernière vague de chaleur qu'ait connu notre pays, afin de pouvoir plus facilement la comparer avec d'autres.



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Sur base des deux graphiques, nous pouvons déjà faire quelques constatations :

Il y a toujours eu des vagues de chaleur, même avant que le réchauffement climatique ne fasse ressentir ses premiers effets, dont certaines particulièrement sévères
, comme celles de 1976, 1911 et 1947.
A cette date (2015), 1976 restera la vague de chaleur au poids le plus important (90.0) et 1911 fut celle la plus longue (26 jours).
La plus intense fut celle qui reste encore dans toutes les mémoires, celle d'août 2003 (4.47).
 
Nous avons des périodes relativement longues sans vague de chaleur : de 1901 à 1910, de 1912 à 1920, de 1960 à 1974 et de 1977 à 1989. Cela ne veut pas dire qu'on a pas connu d'épisodes chauds durant ces périodes. En 1983 par exemple, nous avons connu un mois de juillet parmi les plus chauds (c'était d'ailleurs le mois le plus chaud à l'époque, avant que les années récentes pulvérisent ce record). Mais nous n'avons eu que deux jours supérieurs à 30°C : cette période chaude n'est donc pas répertoriée dans les vagues de chaleur. 
 
On remarque quand même plusieurs choses intéressantes quand on compare les deux périodes avant et après 1988 :
 
- Avant 1988, les vagues de chaleur qui dépassaient les 15 jours étaient l'exception (1911, 1947 et 1976). Depuis elles ont tendance à se généraliser : 1994, 1995, 1997, 2006 et 2010.
- Une constatation similaire peut se faire sur les poids de celles-ci : avant 1988, des poids supérieurs à 40 restaient l'exception : 1911 et 1976. Depuis 1988, environ une vague de chaleur sur deux a un poids supérieur à 40 : 1994, 1995, 1997, 2003, 2006 et 2010.
- Même chose au niveau de l'intensité, où là le constat est plus frappant encore (voir second graphique) : avant 2003, aucune vague de chaleur n'a dépassé le seuil de 4. Depuis, on en a connu 3 qui ont dépassé ce seuil : 2003, 2006 et... 2015.
 
Quand au nombre, on ne voit pas encore de différences significatives, quand on compare la période "active" 1922-1959 avec celle 1990-2015.
 
En conclusion, si le nombre de vague de chaleur n'augmente pas encore de façon significative, elles sont par contre de plus en plus longues, de plus en plus lourdes et intenses. Cet état de fait est plus que vraisemblablement lié au réchauffement climatique.

 

Comment survient une vague de chaleur ?


En Belgique, une vague de chaleur survient quand, par une position idéale des centres d'action, de l'air subtropical arrive sur nos régions.

Cela arrive quand nous avons une dépression à l'ouest de nos régions et un anticyclone à l'est. Cela crée alors une véritable pompe qui aspire l'air chaud de l'Afrique du Nord, en passant par l'Espagne, vers notre pays.
Il faut, pour que le phénomène dure au moins les 5 jours, une certaine stabilité de l'ensemble : celle-ci est souvent apportée par le placement d'un blocage oméga (Omega blocking en Anglais) bien placé pour nos régions.

Le "blocage oméga" est un blocage des centres d'action provoqué par une crête d'altitude. Le terme oméga vient de la forme que prend ce blocage (forme de la lettre Omega en grec). Ce type de blocage interrompt tout flux océanique (flux zonal): les creux vont venir se positionner de part et d'autre de la crête ce qui aura pour effet, si la crête est solide, de maintenir une situation complètement bloquée. Le schéma ci-dessous représente les conditions à 500 hPa, les lignes noires représentent les isohypses (lignes de même géopontentiel), les lignes rouges représentent le déplacement de masses d'air chaud et les lignes bleues, le déplacement de masses d'air froid. On peut d'ores et déjà écrire qu'en altitude, la crête est composée d'air chaud (et donc un temps stable) tandis que les creux sont souvent synonymes de gouttes froides (et donc de temps instable). L'air chaud est, dans notre cas, puisé du Nord de l'Afrique et amené dans le centre de la crête où il stabilise la masse d'air et forme une espèce de "couvercle".

 Parfois le blocage peut se transformer en blocage scandinave : à ce moment, les températures sont un peu moins chaudes, avec l'arrivée de masses d'air continentales, mais néanmoins toujours supérieures à 25°C, ce qui permet de rester dans la vague de chaleur sensu stricto.

Toutes les grandes vagues de chaleur depuis 1901 ont été, au moins partiellement, concernées par un blocage oméga qui a apporté une stabilité, et donc une pérennité à la vague de chaleur.

Ci-dessous, la situation du géopotentiel le 18 juillet 2006. La structure en omega y est clairement visible.

 

Peut-on prévoir une vague de chaleur dans une prévision saisonnière ?


La prévision saisonnière en été est plus délicate que la prévision saisonnière en hiver, entre autres parce que les masses d'air sont plus chaudes et donc moins stables, mais des signes intéressants peuvent alerter l'arrivée à moyen terme d'une vague de chaleur.

Souvent, les étés chauds et secs historiques (qui généreront au moins une vague de chaleur) ont été précédés d'un printemps (voire même d'un hiver) sec. Le printemps doit, lui aussi, être assez frais

Une mer du Nord et un proche Atlantique aux températures de surface plus basses que la moyenne est aussi un élément apportant une meilleure stabilité des anticyclones, s'ils se développent.

Le courant Jet est souvent, bien avant un blocage oméga, assez ondulant : ce qui explique qu'on peut avoir avant une vague de chaleur des températures parfois très froides, quand on se trouve du mauvais côté de cette ondulation, comme en 1976 par exemple.

Des cycles existent, dont celui quasi trentenaire, entre des étés particulièrement chauds et secs. Les étés de 1947, 1976 et 2003, pour les plus récents, en font partie. L'explication de la durée de ces cycles n'est pas encore bien expliquée à l'heure actuelle, au contraire de ceux qui régissent l'arrivée des hivers froids. Une chose est sûre : il s'agit de l'addition de plusieurs cycles, dont le cycle solaire et la PDO doivent, au moins, en faire partie. A noter que pour le cycle solaire, ce n'est pas lors des maxima d'activité que les vagues de chaleur sont les plus nombreuses : ce serait même plutôt l'inverse.

3 = Pacific Decadal oscillation : L’oscillation décennale du Pacifique (ODP) est une variation de la température de surface de la mer dans le bassin de l’océan Pacifique qui déplace la trajectoire des systèmes météorologiques de manière cyclique sur une période de plusieurs décennies, habituellement de 20 à 30 ans.

Maintenant, ne nous faites pas dire ce qu'on n'a pas dit : non il ne suffit pas d'avoir un printemps sec et frais qui précède ou une activité solaire basse pour avoir une vague de chaleur l'été qui suit. Il s'agit d'éléments, de pièces qui doivent faire partie d'un ensemble complexe. Non, l'élaboration des tendances saisonnières ce n'est pas aussi simple. Cela se saurait.

Quelques vagues de chaleur remarquables qui sont restées dans l'Histoire

1911

Alors qu'au matin du 12 juin il gelait encore au barrage de la Gileppe à Jalhay, la température y attendra 38.2°C le mois suivant, le 23 juillet 1911. Commencée à Uccle le 20 juillet, c'est la première vague de chaleur du XXe siècle. Mais quelle vague ! Elle durera 26 jours, c'est la seconde en poids, derrière celle de 1976. Il y a d'ailleurs pas mal de points communs avec celle de 1976 : comme lui, l'été a été particulièrement sec avec des sécheresses catastrophiques sur le pays : entre le 4 juillet et le 19 août 1911, le pluviomètre n'a enregistré que 3.6 mm à Uccle ! Dans les hautes Fagnes, d'importants incendies de forêt sont à déplorer. Comme en 1976 aussi, on aura connu une succession de jours de chaleur assez exceptionnelle (sans toutefois atteindre les chiffres de 1976) : entre le 8 et le 14 août, il y a eu à Uccle 7 jours de chaleur consécutifs (>30°C).   

1947

Encore un été remarquable : on comptera 3 vagues de chaleurs bien distinctes : du 29 mai au 4 juin pour la première, ensuite du 24 juin au 29 juin pour la seconde et , la plus importante, du 10 août au 28 août.
Ici encore, la sécheresse qui culminera en août, était déjà présente en hiver qui précède (qui fut aussi très froid), et en mai-juin, pour se poursuivre en septembre-octobre. 

La première vague de chaleur est fort précoce puisqu'elle commence en mai. Seule l'année 1998 aura connu une vague de chaleur plus précoce (du 9 mai au 14 mai), donnant les "saints de glace" les plus chauds de l'histoire.

Lors de la seconde vague de chaleur, Uccle connaîtra la journée la plus chaude de son histoire avec 38.8°C en abri ouvert. Cette valeur sera ramenée à 36.6°C avec les correctifs afin d'être en adéquation aux valeurs de l'abri fermé (voir ci-dessus pour les explications).

Lors de la dernière vague de chaleur en août, Uccle connaîtra pas moins de 8 jours de chaleurs consécutifs (du 14 au 20 août). Cette dernière vague de chaleur de 1947, la plus longue, durera 19 jours. 1947 fut l'été le plus ensoleillé, devant celui de 1976.

1976

Encore un été qui restera dans les annales !

Il reste aussi dans l'esprit des plus anciens, qui se rappelleront de sa sévérité et de sa sécheresse, initiée dès l'hiver précédent, mettant à mal les réserves d'eau potable dans les nappes phréatiques, ainsi que la restriction d'eau qui a suivi !

Il faut dire que cet été et surtout la vague de chaleur, qui s'est étendue du 22 juin au 16 juillet, soit 25 jours, est particulièrement remarquable !

Cela reste à l'heure actuelle, LA vague de chaleur; avec un poids de 90, elle arrive largement en tête : même 2003 ou 2006 ne feront pas mieux.  C'est aussi celle sui compte le plus de jours de chaleurs successifs : 16, du 23 juin au 8 juillet. 

Voir aussi : 1976 : un été légendaire

2003

La plus récente, de celles qui font partie des cycles des étés chauds et secs. Juin a déjà été très chaud, sans connaître toutefois de vague de chaleur au sens strict du terme. Par contre, le mois d'août a connu une vague de chaleur de 13 jours, la plus intense jusque ici. Celle ci aura commencé le 1er août pour se terminer le 13. L'été 2003, dans son ensemble est, et reste à l'heure actuelle, l'été le plus chaud depuis le début des mesures climatologiques à Uccle en 1833.

On se souviendra des nombreux décès (surtout en France et dans sa capitale) consécutifs à cette vague de chaleur (chaleur mais aussi, et c'est lié, la pollution dû à l'ozone). C'est lors des vagues de chaleur les plus intenses qu'on remarque le plus d'augmentation de la mortalité. Ce fut encore le cas de celle de début juillet 2015, alors qu'elle ne fut pas très longue, elle fut intense.
Mais cette augmentation de la mortalité est souvent compensée dans les mois qui suivent pas une diminution de mortalité : en fait les personnes les plus faibles, ont en quelque sorte, succombé prématurément, quelques semaines ou mois avant une échéance inévitable.

Voir aussi : L'été 2003 : le dernier des grands

2006

2006 aura connu deux vagues de chaleur distinctes : celle de juin (du 9 au 13), mineure, et celle, nettement plus importante, du 15 au 30 juillet. Le début du mois était déjà chaud : cela aura comme résultat de donner le mois (tous mois confondu) le plus chaud de l'histoire climatologique d'Uccle ! Comme 2003, mais dans une moindre mesure, il s'agit d'une des vagues de chaleur les plus intenses. La température a atteint 36.3°C à Uccle, une des températures les plus hautes (après celle de juin 1947, voir ci-dessus) et en tout cas la plus haute pour juillet, enregistrée pour cette station. C'était le 19 juillet. Ailleurs dans le pays, la station météorologique militaire de Kleine Brogel a enregistré une température maximale de 37.8°C, ce qui en fait le record absolu jamais enregistré depuis la mise en place de cette station. Autre record absolu à Gosselies, près de Charleroi, avec 37°C.

Si juillet 2006 fut chaud et sec, août 2006 fut exactement son opposé, frais et pluvieux.

Voir aussi : Situation de juillet 2006 : canicule et Eté 2006 : un été coupé en deux

2015

Particulièrement intense, elle fut cependant assez courte. On retiendra la nuit du 3 au 4 juillet, qui a donné la nuit la plus chaude jamais enregistrée à Uccle avec 24.5°C !

Cette intensité aurait pu être bien supérieure : l'air le plus chaud a surtout concerné l'est de notre pays. A Liège intra muros, la température a sans doute frôlé, voire dépassé les 39°C. Les Liégeois s'en souviendront encore longtemps de cet épisode caniculaire ! 

Masses d'air à l'altitude de 850 hPa (1500 m environ), le 2 juillet 2015 à 0h GMT :
on voit bien l'air chaud aspiré, entre un anticyclone centré sur le sud de la Suède
et une dépression au large des îles britanniques, cette masse d'air, originaire
du Maghreb, atteint notre territoire, sous des températures supérieures à 20°C
à cette altitude : de telles valeurs sont exceptionnelles. De nombreux records
seront battus chez nos amis français avec des températures parfois supérieures à 40°C !

Newsflash

Prochains jours

Mercredi 11° 20°
Jeudi 12° 20°
Vendredi 13° 16°
Samedi 12° 15°
Dimanche 14°

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