Le climat - chapitre II, partie 4 : les facteurs du climat: le relief

Niveau : initié

Influence du relief

Le relief peut avoir une grande influence sur les précipitations. Ce phénomène s'appelle effet orographique ou effet Foehn, du nom du vent qui souffle dans les vallées suisses de l'Aar et de la Reuss.
Dans les vallées orientées est-ouest, il y a une grande différence entre le versant orienté vers le sud, adret ou soulane, et le versant exposé au nord, ubac. L'ubac est caractérisé par un ensoleillement extrêmement faible, pouvant être nul dans certains cas. L'adret est caractérisé par un très bon ensoleillement et l'énergie reçue au sol est plus importante qu'en plaine. En effet l'obliquité de la pente peut être telle que les rayons solaires sont à certains moments de l'année perpendiculaires à cette surface. L'énergie qui y arrive est alors maximale compte tenu de l'importance de l'épaisseur de l'atmosphère traversée par ces rayons. C'est pour cette raison que l'on trouve des vignobles notamment dans la vallée du Rhône dans le Valais en Suisse.

Dans les montagnes, on observe des vents analogues à la brise de terre et de mer. Pendant la nuit, la vallée devient de plus en plus froide, rejetant l'air chaud en altitude. Le vent souffle le long des pentes du sommet vers le bas de la vallée. C'est la brise de montagne. De jour, c'est l'inverse. La vallée s'échauffe fortement engendrant un vent ou brise de vallée qui remonte la pente. Ces vents ne sont observables que lorsque le temps est calme et le ciel bien dégagé. Lorsque de l'air remonte la pente, il se refroidit engendrant un nuage qui s'accroche au sommet.

Dans les vallées, il apparaît relativement souvent du brouillard ou une couche nuageuse à flanc de coteaux. Lorsque le temps est calme, la vallée se refroidit beaucoup plus que les plateaux avoisinants. Il se crée un phénomène d'inversion. C'est ainsi que la température la plus basse en Belgique a été observée dans la vallée de la Lesse à Rochefort avec -30°C le 20 janvier 1942.

Figure 13 - Brouillard de fond de vallée (Photo Marc Vandiepenbeeck).

Normalement la température diminue avec l'altitude. Quand une inversion apparaît, la température commence par croître jusqu'à une certaine altitude. À partir de ce point, elle reprend sa décroissance naturelle. L'air chaud surmonte l'air froid, le contact entre les deux est la surface d'inversion. Cette surface agit comme un couvercle. Toute l'humidité qui est émise en dessous d'elle, notamment par la rivière, est dans l'impossibilité de monter au-dessus du niveau d'inversion. Cette humidité s'accumule donc et beaucoup d'eau passe à l'état liquide engendrant un nuage appelé stratus. Au sol il sera à l'origine d'une diminution de la visibilité. Quand celle ci sera inférieure à 1 km, on aura du brouillard, sinon on parle de brume.

Ce phénomène est fréquent dans les vallées. Il peut néanmoins se produire en plaine lorsque se développe une situation anticyclonique avec des températures assez basses et des vents qui apportent une humidité importante.

Dans la vallée de la Meuse, les brouillards que l'on observe au viaduc de Beez sont très connus, malheureusement, par le nombre d'accidents lors de ce type de temps (non pas à cause du brouillard mais bien à cause des vitesses trop élevées alors que la visibilité est trop réduite).
Outre l'humidité, la pollution peut également s'accumuler en dessous de l'inversion. Lorsque le phénomène dure longtemps les concentrations de polluants peuvent devenir dangereuses. L'épisode de janvier 1985 fut particulièrement long: le taux de pollution était devenu alarmant et il s'en est fallu de peu que l'on prenne des mesures pour réduire l'émission de polluants.

Lorsqu'une vallée est perpendiculaire au vent, elle généralement protégée et la vitesse du vent y est nettement inférieure à celle observée sur les plateaux environnants. En revanche, lorsque le vent souffle dans l'axe de la vallée, on observe une accélération assez importante du vent surtout si les masses d'air ne peuvent contourner les massifs. C'est ce que l'on appelle l' effet Venturi: quand il y a un étranglement dans une conduite d'eau, la même quantité de liquide qui passait dans la partie large du conduit doit passer dans la partie étroite. Il en résulte que la vitesse est plus grande dans la partie étroite que dans la partie large. Il en va de même de l'écoulement de l'air dans les vallées.
Cette situation est très typique dans la vallée du Rhône par vent du nord. La masse d'air qui s'écoule vers le sud, est comprimée entre les Alpes et le Massif Central. Des vents violents sont alors engendrés; c'est le Mistral. Ayant une origine septentrionale, il est froid. S'il est le plus souvent sec, il peut néanmoins être porteur d'un temps couvert et pluvieux, on parle alors d'un "mistral noir".
Entre le Massif Central et les Pyrénées, on peut observer le même phénomène. Le vent de nord-ouest qui souffle sur le Languedoc s'appelle la Tramontane. Celui qui a une direction contraire, c'est-à-dire qui vient du sud-est a pour nom l'Autan.

Un autre phénomène peut être observé lorsqu'une masse d'air passe au-dessus d'une région montagneuse: si le vent qui aborde un massif conserve sa direction sur plusieurs kilomètres et que la perturbation orographique s'étend très haut dans la stratosphère, un système de tourbillons alternés à axes horizontaux se crée et le déplacement vertical de l'air peut être à l'origine de bandes de nuages stationnaires d'aspect lenticulaire. Une île montagneuse comme l'Islande peut provoquer l'apparition de tels nuages.

Figure 14 - Nuage lenticulaire en Suisse (Eggishorn) (Photo MB - Mickael Roulleau).

Bibliographie

H. Landsberg, Handbook of meteorology Bollay et Beers, New York, 1945
Bruno Ledoux, Les catastrophes naturelles en France, Documents Payot, 1995
P. Etienne et A. Godard, Climatologie, Éd. Armand Colin, Collection U, 1970)
Dictionnaire du Climat, Éd. Larousse, 1995
Encyclopaedia Britannica, 1995
Georges Viers, Élément de climatologie, Éd. Nathan, 1968