Rapport NIVEXT - Caractérisation des tempêtes extrêmes

Le projet NIVEXT : NIVeaux marins EXTrêmes a pour objectif de caractériser les niveaux extrêmes historiques du niveau de la mer dans la définition de l'aléa submersion marine pour le littoral Atlantique, Manche et mer du Nord en France. Les observations marégraphiques permettent d'étudier et de quantifier les évènements de tempête majeurs du passé. Les données issues des marégraphes ont l'avantage de fournir une mesure du niveau marin atteinte avec une précision certes relative mais sans part de subjectivité. Le SHOM dispose de mesures marégraphiques sur les côtes françaises depuis 1850, en base de données numériques ou en dormance sous forme papier dans les archives. Le rapport produit un bilan de ce que ces observations marégraphiques peuvent apporter à la connaissance des niveaux extrêmes. Ce document contient des fiches "tempêtes" rassemble pour un événement extrême donné l'ensemble des hauteurs max et surcotes instantanée max issues des observatoires marégraphiques pertinents, des fiches "ports" rassemblant pour chaque observatoire marégraphique les événements extrêmes mesurés et une étude spécifique sur les seiches portuaires. Ce travail, financé par le MEDDE/DGPR, a été réalisé par le SHOM.

 

Genèse du projet NIVEXT - Niveaux marins extrêmes

Ce projet d'écoule de la recommandation n°14b du rapport de la mission interministérielle de mai 2010 ayant fait suite au passage de la tempête Xynthia. Cette recommandation souligne notamment, en ces mots, la nécessité de prendre en compte les niveaux extrêmes historiques dans la définition de l'aléa submersion marine:

La mission recommande de [..] b/ fixer les cotes des aléas de référence sur les bases des événements paroxystiques du passé et non plus seulement sur les résultats de modèles mathématiques voire de leur interpolation spatiale et temporelle

et invite ainsi à porter nos efforts sur la caractérisation des évènements extrêmes du passé. Ceux-ci peuvent être caractérisés par l'intermédiaire de données historiques de type témoignages ou récits. Dans ce cas, les niveaux de submersions sont souvent évalués en fonction de dégâts occasionnés ou de traces de niveaux atteints par rapport à du bâti. Ils peuvent être par ailleurs approchés par des observations marégraphiques. Ces dernières ont l'avantage de fournir une mesure du niveau marin atteint avec une précision certes relative mais sans part de subjectivité. Le SHOM disposant de mesures marégraphiques sur les côtes françaises depuis 1850, en base de données numériques ou en dormance sous forme papier dans les archives, la possibilité d'établir un bilan de ce que ces données peuvent apporter à la connaissance des niveaux extrêmes est apparue une action nécessaire et cohérente avec la ligne portée par l'Etat.

Objectifs du projet NIVEXT

Les principaux objectifs du rapport NIVEXT : Niveaux marins extrêmes sont :

• d'évaluer le potentiel des archives du SHOM et d'apporter de nouvelles données marégraphiques pour l'étude des niveaux marins extrêmes ;
• de fournir un état des lieux de la connaissance des niveaux marins mesurés lors des principaux évènements de tempête du passé situés entre 1850 à 2010, et de proposer des fiches tempêtes synthétiques par évènement ;
• de caractériser les seiches observables au niveau des observatoires marégraphiques.

Travaux rassemblés dans le rapport NIVEXT

Etude des évènements de tempête majeurs du passé à partir des données marégraphiques – Littoral Atlantique Manche

Le travail a été mené pour le littoral Atlantique-Manche, et couvre la période 1850 à 2010. Une liste d'évènements météo-marins d'intérêt pour le projet a été constituée à partir de bibliographies diverses. Un travail de recherche de données marégraphiques d'archive (SHOM) ciblé sur les évènements de la liste a d'abord été réalisé. Les données ont été systématiquement récupérées si elles concernent le littoral Atlantique-Manche (ports principaux actuels et sites d'opportunité). L'ensemble des observations marégraphiques sous forme papier récupérées a été scanné. Les données pertinentes ont été numérisées et référencées en hauteur et en temps afin d'être exploitables. Chaque numérisation s'est faite sur un intervalle de temps centré sur la date T de la tempête (T-1j, T+1j). Une partie des données récupérées aux archives avait déjà été numérisée dans le passé et existe en base de données au pas de temps de 1 heure. La nécessité de re-exploiter ces enregistrements à un pas de temps plus fin a été décidée au cas par cas. En parallèle, les données marégraphiques disponibles au format numérique ont été récupérées. Les deux sources de données (archive et base de données numériques) ont permis de constituer les jeux de données d'observations pour l'étude. L'analyse de l'ensemble de ces données d'observations a ensuite été réalisée évènement par évènement. Pour chaque évènement, les séries d'observations sont comparées à des séries de prédictions pour calculer les séries de surcotes instantanées. Puis, les paramètres météo-marins caractéristiques sont extraits pour chaque port (hauteur maximale, surcote de pleine mer maximale, surcote de basse mer maximale, surcote instantanée maximale). Des fiches de synthèse sont produites par évènement, afin d'avoir une vue d'ensemble sur les données analysées et les caractéristiques de l'évènement d'un point de vue hydrodynamique. La liste d'évènements tempétueux constituée n'étant pas exhaustive, on remarquera que, pour un port donné, des hauteurs supérieures à celles identifiées sur l'ensemble des évènements se sont produites en dehors de ces évènements. Pour cela, le travail a été complété d'une analyse de l'ensemble des données de hauteurs d'eau observées disponibles, par port, au format numérique.

Etude spécifique des seiches portuaires

L'étude a principalement porté sur la détermination des caractéristiques des oscillations hautefréquence (seiches) observables au niveau des observatoires RONIM du SHOM implantés sur le littoral métropolitain, à partir de l'analyse des données marégraphiques disponibles au pas de temps de 1 minute (« temps réel », depuis 2010). Pour chaque marégraphe, les oscillations haute-fréquence ont été caractérisées en fréquence et en amplitude en combinant analyse temporelle et analyse spectrale des séries de mesures. Les résultas obtenus (périodes propres aux sites et amplitudes associées, amplitudes statistiques) ont été intégrés aux fiches synthétiques par port constituées dans le volet 1 de l'étude.

Référence

• Rapport technique final  NIVEXT : NIVeaux marins EXTrêmes (2015). Camille DAUBORD. Contributeurs associés : Gaël André, Virginie Goirand, Marc Kerneis.  

 

Pour en savoir plus

• Projet NIVEXT
• Explication sur le phénomène de Seiche
• Inventaire des archives marégraphiques papiers en France

 

Dernière mise à jour de la page : 20/10/2015