LA GRÊLE EN TUNISIE : DIAGNOSTIC ET GESTION D’UN RISQUE AGRICOLE ÉMERGENT

La trace de la grêle au sol 

Intensité et trajectoires des nuages de grêle Introduction La trace de la grêle au sol s’étudie fréquemment à partir des dégâts des nuages porteurs de grêle. Les dégâts de la grêle et leur ampleur expriment l’énergie des chutes de grêle. Quant aux trajectoires des nuages de grêle, il présente généralement un dessin sous forme de couloirs orientés obliquement de 30° vers la droite par rapport au vent en altitude incluant des secteurs de plus forte intensité appelé cœur de grêle. 

Intensité des chutes de grêle 

Dimensions des grêlons

 Les caractéristiques moyennes des grêlons diffèrent généralement en fonction de leurs dimensions, et particulièrement de leur diamètre. Plus le diamètre, et par conséquent la masse du grêlon sont grands, plus sa vitesse et son énergie sont importantes. Exprimée souvent en joules, l’énergie cinétique de la grêle est l’indicateur le plus communément employé pour apprécier l’intensité des chutes de grêle (tableau 13). On a observé des grêlons de 55 millimètres à Tunis-Carthage le 09 janvier 1953, et de 50 millimètres à Jendouba le 06 septembre 1963 (SAIDI H., 1976). Diamètres (mm) Dimension équivalente Masse (g) Vitesse de chute (km/h) Energie (joules) 15 Grain de raisin 1,6 60 à 80 0,3 30 Noix 13 85 à 105 3,6 50 Œuf de poule 59 110 à 125 28 70 Boule de pétanque 163 130 à 140 107 100 Pamplemousse 476 Environ 160 470 Tableau 13. Caractéristiques moyennes des grêlons (Source : VINET F., 2000). En Tunisie, faute de lacunes pour des périodes assez longues, on se réfère pour l’étude des dimensions des grêlons à l’étude proposée par SAIDI H. de 19723. Dans la distribution des diamètres des grêlons, à partir d’un suivi de 51 cas de chute de grêle (tableau 14), nous n’avons pas séparé la grêle du grésil (Ø < 5 millimètres). 

A l’échelle annuelle 

La fréquence annuelle des diamètres des grêlons pour l’ensemble de la Tunisie (figure 38) montre que presque 80% des grêlons ont généralement un diamètre inférieur à 15 millimètres, mais ce sont ceux dont le diamètre est compris entre 5 et 10 millimètres qui tombent le plus fréquemment. D’autre part, les chutes de grêlons de plus de 20 et 25 millimètres de diamètre semblent rarement observées avec des fréquences qui ne dépassent pas les 10%. Figure 38. Fréquence moyenne des diamètres des grêlons en Tunisie (Source des données : SAIDI H. 1976). En Tunisie, à cause des lacunes pour des périodes assez longues, on se réfère pour l’étude des dimensions des grêlons à l’étude proposée par SAIDI H. de 197624. Dans la distribution des diamètres des grêlons, à partir d’un suivi de 51 cas de chute de grêle (tableau 14), nous n’avons pas séparé la grêle du grésil (Ø < 5 millimètres). 

 A l’échelle saisonnière 

A cette échelle, et à l’instar de l’étude de la distribution saisonnière spatiale du phénomène de la grêle déjà retenue dans le premier chapitre, on a distingué les grêlons d’hiver (octobre-mars) de ceux d’été (avril-septembre). Ceci nous permet, sans équivoque, de comprendre au mieux l’intensité des grêlons en fonction de leur diamètre, et donc leurs effets sur les activités humaines pratiquées au cours de l’année. 

 A l’échelle annuelle 

La fréquence annuelle des diamètres des grêlons pour l’ensemble de la Tunisie (figure 38) montre que presque 80% des grêlons ont généralement un diamètre inférieur à 15 millimètres, mais ce sont ceux dont le diamètre est compris entre 5 et 10 millimètres qui tombent le plus fréquemment. D’autre part, les chutes de grêlons de plus de 20 et 25 millimètres de diamètre semblent rarement observées avec des fréquences qui ne dépassent pas les 10%. Figure 38. Fréquence moyenne des diamètres des grêlons en Tunisie (Source des données : SAIDI H. 1976). En Tunisie, à cause des lacunes pour des périodes assez longues, on se réfère pour l’étude des dimensions des grêlons à l’étude proposée par SAIDI H. de 197624. Dans la distribution des diamètres des grêlons, à partir d’un suivi de 51 cas de chute de grêle (tableau 14), nous n’avons pas séparé la grêle du grésil (Ø < 5 millimètres). 

A l’échelle saisonnière 

A cette échelle, et à l’instar de l’étude de la distribution saisonnière spatiale du phénomène de la grêle déjà retenue dans le premier chapitre, on a distingué les grêlons d’hiver (octobre-mars) de ceux d’été (avril-septembre). Ceci nous permet, sans équivoque, de comprendre au mieux l’intensité des grêlons en fonction de leur diamètre, et donc leurs effets sur les activités humaines pratiquées au cours de l’année. 

 A l’échelle annuelle 

La fréquence annuelle des diamètres des grêlons pour l’ensemble de la Tunisie (figure 38) montre que presque 80% des grêlons ont généralement un diamètre inférieur à 15 millimètres, mais ce sont ceux dont le diamètre est compris entre 5 et 10 millimètres qui tombent le plus fréquemment. D’autre part, les chutes de grêlons de plus de 20 et 25 millimètres de diamètre semblent rarement observées avec des fréquences qui ne dépassent pas les 10%. Figure 38. Fréquence moyenne des diamètres des grêlons en Tunisie (Source des données : SAIDI H. 1976). En Tunisie, à cause des lacunes pour des périodes assez longues, on se réfère pour l’étude des dimensions des grêlons à l’étude proposée par SAIDI H. de 197624. Dans la distribution des diamètres des grêlons, à partir d’un suivi de 51 cas de chute de grêle (tableau 14), nous n’avons pas séparé la grêle du grésil (Ø < 5 millimètres). 

 A l’échelle saisonnière 

A cette échelle, et à l’instar de l’étude de la distribution saisonnière spatiale du phénomène de la grêle déjà retenue dans le premier chapitre, on a distingué les grêlons d’hiver (octobre-mars) de ceux d’été (avril-septembre). Ceci nous permet, sans équivoque, de comprendre au mieux l’intensité des grêlons en fonction de leur diamètre, et donc leurs effets sur les activités humaines pratiquées au cours de l’année. 24 SAIDI H., 1976. La grêle en Tunisie : Diagnostic et gestion d’un risque agricole émergent Chapitre 3 – 92 – La fréquence des diamètres des grêlons d’hiver et ceux d’été (figure 39) révèle une nette disparité. En hiver, et selon une allure décroissante, on retient presque le même schéma annuel. C’est ainsi que les grêlons de moins de 10 millimètres de diamètre tombent le plus fréquemment avec une nette importance des particules de 5 à 10 millimètres de diamètre. Ceux ci ne présenteront, a priori, aucun risque pour l’agriculture, car la végétation est encore en dormance. Néanmoins, certaines cultures, en particulier les oliviers, qui semblent bien matures en hiver, peuvent être attaqués par ces chutes de grêle, mais cela dépend beaucoup de la géographie de ce type d’activité agricole par rapport à la distribution spatiale de la grêle d’hiver. En été, on observe strictement le cas inverse par rapport à la période hivernale. Ce sont souvent les grêlons de plus de 5 à 10 et parfois de plus de 15 millimètres de diamètre, qui sont les plus fréquents. Exceptionnellement, on a observé des grêlons de 105 millimètres de diamètre à Sfax le 13 mai 195725 . Au cours de cette période de l’année, ce sont les régions dont les cultures sont à vocation céréalières (le Haut Tell au Nord-ouest tunisien) et arboricoles (les Hautes Steppes tunisiennes au Centre-ouest) qui demeurent le siège des noyaux de maximum de jours de grêle. Or, c’est durant les six mois de cette période que les diamètres supérieurs ou égaux à 20 millimètres prédominent. Cela explique donc l’importance des dégâts causés par la grêle. Figure 39. Fréquence saisonnière des diamètres des grêlons en Tunisie (Source des données : SAIDI H. 1976). 25SAIDI H., 1976. La grêle en Tunisie : Diagnostic et gestion d’un risque agricole émergent Chapitre 3 – 92 – La fréquence des diamètres des grêlons d’hiver et ceux d’été (figure 39) révèle une nette disparité. En hiver, et selon une allure décroissante, on retient presque le même schéma annuel. C’est ainsi que les grêlons de moins de 10 millimètres de diamètre tombent le plus fréquemment avec une nette importance des particules de 5 à 10 millimètres de diamètre. Ceux ci ne présenteront, a priori, aucun risque pour l’agriculture, car la végétation est encore en dormance. Néanmoins, certaines cultures, en particulier les oliviers, qui semblent bien matures en hiver, peuvent être attaqués par ces chutes de grêle, mais cela dépend beaucoup de la géographie de ce type d’activité agricole par rapport à la distribution spatiale de la grêle d’hiver. En été, on observe strictement le cas inverse par rapport à la période hivernale. Ce sont souvent les grêlons de plus de 5 à 10 et parfois de plus de 15 millimètres de diamètre, qui sont les plus fréquents. Exceptionnellement, on a observé des grêlons de 105 millimètres de diamètre à Sfax le 13 mai 195725 . Au cours de cette période de l’année, ce sont les régions dont les cultures sont à vocation céréalières (le Haut Tell au Nord-ouest tunisien) et arboricoles (les Hautes Steppes tunisiennes au Centre-ouest) qui demeurent le siège des noyaux de maximum de jours de grêle. Or, c’est durant les six mois de cette période que les diamètres supérieurs ou égaux à 20 millimètres prédominent. Cela explique donc l’importance des dégâts causés par la grêle. Figure 39. Fréquence saisonnière des diamètres des grêlons en Tunisie (Source des données :  La fréquence des diamètres des grêlons d’hiver et ceux d’été (figure 39) révèle une nette disparité. En hiver, et selon une allure décroissante, on retient presque le même schéma annuel. C’est ainsi que les grêlons de moins de 10 millimètres de diamètre tombent le plus fréquemment avec une nette importance des particules de 5 à 10 millimètres de diamètre. Ceux ci ne présenteront, a priori, aucun risque pour l’agriculture, car la végétation est encore en dormance. Néanmoins, certaines cultures, en particulier les oliviers, qui semblent bien matures en hiver, peuvent être attaqués par ces chutes de grêle, mais cela dépend beaucoup de la géographie de ce type d’activité agricole par rapport à la distribution spatiale de la grêle d’hiver. En été, on observe strictement le cas inverse par rapport à la période hivernale. Ce sont souvent les grêlons de plus de 5 à 10 et parfois de plus de 15 millimètres de diamètre, qui sont les plus fréquents. Exceptionnellement, on a observé des grêlons de 105 millimètres de diamètre à Sfax le 13 mai 195725 . Au cours de cette période de l’année, ce sont les régions dont les cultures sont à vocation céréalières (le Haut Tell au Nord-ouest tunisien) et arboricoles (les Hautes Steppes tunisiennes au Centre-ouest) qui demeurent le siège des noyaux de maximum de jours de grêle. Or, c’est durant les six mois de cette période que les diamètres supérieurs ou égaux à 20 millimètres prédominent. Cela explique donc l’importance des dégâts causés par la grêle. Figure 39. Fréquence saisonnière des diamètres des grêlons en Tunisie (Source des données : SAIDI H. 1976).

Variation diurne des chutes de grêle

 Sauf de rares rapports accordés à quelques jours de grêle dans certaines stations d’observations, l’heure de chute de grêle n’est pas enregistrée d’une manière continue. Cependant, à partir des statistiques offertes dans l’étude de SAIDI H. en 1976, nous avons dressé la figure 40 qui représente la fréquence horaire des chutes de grêle en Tunisie par tranches de 06 heures. Les chutes de grêle les plus fréquentes sont observées l’après-midi. Plus de 50% des chutes se concentrent entre 12h00 et 18h00 (heure locale) soit entre 11h00 et 17h00 TU. Cette fréquence maximale de l’après-midi s’explique par le réchauffement des basses couches de l’atmosphère pendant les heures les plus chaudes de la journée. Tout le long des 24 heures du jour, les orages les plus puissants et par conséquent les chutes de grêle les plus intenses se matérialisent entre 14h00 et 17h00 (heure locale) soit entre 13h00 et 16h00 TU. Cela s’explique par le pic de la thermoconvection durant les journées très ensoleillées. L’air se réchauffe rapidement à proximité du sol, il devient peu à peu plus léger que l’air froid, il s’élève en causant des turbulences, créant une instabilité qui renforce de plus en plus le cumulonimbus. La thermoconvection est souvent plus forte dans les régions méridionales et continentales, et est favorisée par les situations d’abri. C’est ainsi que les orages de grêle les plus intenses en Tunisie s’observent le plus souvent et par ordre d’importance dans les deux régions du centre-ouest et du sud-ouest, régions les plus élevées et les plus continentales du pays. Le 13 juin 2007, avec des températures moyennes de plus de 30°C, un orage très violent a battu les régions du Haut Tell et des Hautes Steppes et s’est étiré jusqu’à la région du nord-est. D’autres travaux, comme celui proposé par GIAIOTTI et al. (2003) en Italie et celui réalisé par LOPEZ et al. (2007) en Espagne, confirment cette fréquence horaire des chutes de grêle et leur forte intensité durant la deuxième moitié de la journée. En plus, POČAKAL et al. (2009) en Croatie montre une forte corrélation entre la fréquence horaire des chutes de grêle avec celle des dommages : pendant les 24 heures, les forts dommages s’observent fréquemment entre 12h00 et 18h00. La grêle en Tunisie : Diagnostic et gestion d’un risque agricole émergent . 

 Durée des orages de grêle 

La durée maximale absolue des orages de grêle en Tunisie varie géographiquement. C’est ainsi qu’on a enregistré une durée maximale de 70 minutes à Thibar au Nord-ouest le 20 octobre 1956, et une durée de 69 minutes à Sfax au Sud-est le 09 mai 195126 . A partir des 135 cas de chutes de grêle retenus des statistiques proposées dans l’étude de SAIDI H. en 1976 dans six stations, représentants les différentes régions de la Tunisie, la durée des orages de grêle est comprise, en moyenne, entre 5 et 15 minutes (figures 41, 42, 43, 44, 45 et 46). Cette durée très courte explique le caractère soudain et brutal des orages de grêle, qui se manifestent sous forme de fortes averses, presque partout en Tunisie. 26SAIDI H., 1976. La grêle en Tunisie : Diagnostic et gestion d’un risque agricole émergent Chapitre 3 – 94 – Figure 40. Fréquence horaire des chutes de grêle par tranches de 06 heures en Tunisie (Source des données : SAIDI H. 1976).

Durée des orages de grêle

La durée maximale absolue des orages de grêle en Tunisie varie géographiquement. C’est ainsi qu’on a enregistré une durée maximale de 70 minutes à Thibar au Nord-ouest le 20 octobre 1956, et une durée de 69 minutes à Sfax au Sud-est le 09 mai 195126 . A partir des 135 cas de chutes de grêle retenus des statistiques proposées dans l’étude de SAIDI H. en 1976 dans six stations, représentants les différentes régions de la Tunisie, la durée des orages de grêle est comprise, en moyenne, entre 5 et 15 minutes (figures 41, 42, 43, 44, 45 et 46). Cette durée très courte explique le caractère soudain et brutal des orages de grêle, qui se manifestent sous forme de fortes averses, presque partout en Tunisie. 26SAIDI H., 1976. La grêle en Tunisie : Diagnostic et gestion d’un risque agricole émergent Chapitre 3 – 95 – Figure 41. Durée des orages de grêle à Jendouba (N-O) Figure 42. Durée des orages de grêle à Ghar El Melh (N-E) (Source des données : SAIDI H. 1976). (Source des données : SAIDI H. 1976). Figure 43. Durée des orages de grêle à Kasserine (C-O) Figure 44. Durée des orages de grêle à Kairouan (C-E) (Source des données : SAIDI H. 1976). (Source des données : SAIDI H. 1976). Figure 45. Durée des orages de grêle à Gafsa (S-O) Figure 46. Durée des orages de grêle à Gabès (S-E) (Source des données : SAIDI H. 1976). (Source des données : SAIDI H. 1976)

Rapport orage / grêle

 La fréquence relative des orages de grêle parmi les jours d’orages entre 1976 et 2005 atteint 9,20% (figure 47). SAIDI H. a proposé ce même résultat dans son étude du phénomène La grêle en Tunisie : Diagnostic et gestion d’un risque agricole émergent Chapitre 3 – 96 – de la grêle en Tunisie en 1976. BYERS H.R., en 1942 a confirmé une valeur comprise entre 9 et 10% des orages contenant de la grêle. La météo-France donne le même pourcentage en indiquant que « Moins de 10% des cumulonimbus donnent de la grêle atteignant le sol mais on peut estimer qu’un pourcentage beaucoup plus important fabrique de la grêle sans que celle-ci ait le temps d’atteindre le sol » 27. Aussi, L’Equip-grele.eu, filiale de Paintfill & Carding France et spécialiste en réparation des véhicules grêlés, a rapporté en 2010 que la grêle reste, néanmoins, un phénomène rare du fait que seul 10% des cumulonimbus génèrent des grêlons pouvant atteindre le sol. Figure 47. Variation inter-annuelle des nuages de grêle en Tunisie entre 1976 et 2005 (Source : INM). Durant la période d’étude, et d’une année à l’autre, la fréquence relative des nuages de grêle se caractérise par une grande variabilité. En effet, en 1984, 14,46% des orages sont accompagnés de grêle ; en revanche, à peine 4,89% des orages observés en l’an 2000 sont grêligènes. La variation interannuelle de la fréquence relative des nuages de grêle de 1976 à 2005 permet de dégager quelques éléments qui semblent très importants. Cette variation est d’abord très aléatoire. Les pics annuels de nuages grêligènes (1978,1980, 1984, 1987, 1993, 1996, et 1998) correspondent à des années où la grêle est particulièrement fréquente, cependant ces mêmes années, ne sont pas les plus orageuses de la période retenue. En outre, l’année 1976, qui est la plus orageuse (990 occurrences d’orages sur 41 stations) ne fait pas partie des années à fort maxima de chutes de grêle. 27 www.meteo.fr/temps/domtom/antilles/pack-public/…/fiche_grele.pdf. La grêle en Tunisie : Diagnostic et gestion d’un risque agricole émergent Chapitre 3 – 96 – de la grêle en Tunisie en 1976. BYERS H.R., en 1942 a confirmé une valeur comprise entre 9 et 10% des orages contenant de la grêle. La météo-France donne le même pourcentage en indiquant que « Moins de 10% des cumulonimbus donnent de la grêle atteignant le sol mais on peut estimer qu’un pourcentage beaucoup plus important fabrique de la grêle sans que celle-ci ait le temps d’atteindre le sol » 27. Aussi, L’Equip-grele.eu, filiale de Paintfill & Carding France et spécialiste en réparation des véhicules grêlés, a rapporté en 2010 que la grêle reste, néanmoins, un phénomène rare du fait que seul 10% des cumulonimbus génèrent des grêlons pouvant atteindre le sol. Figure 47. Variation inter-annuelle des nuages de grêle en Tunisie entre 1976 et 2005 (Source : INM). Durant la période d’étude, et d’une année à l’autre, la fréquence relative des nuages de grêle se caractérise par une grande variabilité. En effet, en 1984, 14,46% des orages sont accompagnés de grêle ; en revanche, à peine 4,89% des orages observés en l’an 2000 sont grêligènes. La variation interannuelle de la fréquence relative des nuages de grêle de 1976 à 2005 permet de dégager quelques éléments qui semblent très importants. Cette variation est d’abord très aléatoire. Les pics annuels de nuages grêligènes (1978,1980, 1984, 1987, 1993, 1996, et 1998) correspondent à des années où la grêle est particulièrement fréquente, cependant ces mêmes années, ne sont pas les plus orageuses de la période retenue. En outre, l’année 1976, qui est la plus orageuse (990 occurrences d’orages sur 41 stations) ne fait pas partie des années à fort maxima de chutes de grêle. 27 www.meteo.fr/temps/domtom/antilles/pack-public/…/fiche_grele.pdf. La grêle en Tunisie : Diagnostic et gestion d’un risque agricole émergent Chapitre 3 – 96 – de la grêle en Tunisie en 1976. BYERS H.R., en 1942 a confirmé une valeur comprise entre 9 et 10% des orages contenant de la grêle. La météo-France donne le même pourcentage en indiquant que « Moins de 10% des cumulonimbus donnent de la grêle atteignant le sol mais on peut estimer qu’un pourcentage beaucoup plus important fabrique de la grêle sans que celle-ci ait le temps d’atteindre le sol » 27. Aussi, L’Equip-grele.eu, filiale de Paintfill & Carding France et spécialiste en réparation des véhicules grêlés, a rapporté en 2010 que la grêle reste, néanmoins, un phénomène rare du fait que seul 10% des cumulonimbus génèrent des grêlons pouvant atteindre le sol. Figure 47. Variation inter-annuelle des nuages de grêle en Tunisie entre 1976 et 2005 (Source : INM). Durant la période d’étude, et d’une année à l’autre, la fréquence relative des nuages de grêle se caractérise par une grande variabilité. En effet, en 1984, 14,46% des orages sont accompagnés de grêle ; en revanche, à peine 4,89% des orages observés en l’an 2000 sont grêligènes. La variation interannuelle de la fréquence relative des nuages de grêle de 1976 à 2005 permet de dégager quelques éléments qui semblent très importants. Cette variation est d’abord très aléatoire. Les pics annuels de nuages grêligènes (1978,1980, 1984, 1987, 1993, 1996, et 1998) correspondent à des années où la grêle est particulièrement fréquente, cependant ces mêmes années, ne sont pas les plus orageuses de la période retenue. En outre, l’année 1976, qui est la plus orageuse (990 occurrences d’orages sur 41 stations) ne fait pas partie des années à fort maxima de chutes de grêle. 27 www.meteo.fr/temps/domtom/antilles/pack-public/…/fiche_grele.pdf. La grêle en Tunisie : Diagnostic et gestion d’un risque agricole émergent Chapitre 3 – 97 – 

Cœurs de grêle 

 Cœurs de grêle et ampleur des dégâts et le cas du 18/05/2000 

Les averses de grêle suivent le plus souvent des couloirs de quelques kilomètres de largeur sur quelques dizaines de kilomètres de longueur. Par ailleurs, de nombreuses expériences de mesure de la grêle au sol (en l’occurrence celle de Grossversuch IV)28, ont confirmé qu’à l’intérieur des ces couloirs l’énergie de la grêle n’est pas homogène (MEZEIX JF., en 1981, DESSENS J., en 1988 et FIELD PR. et al, en 2010) et qu’il existe des « cœurs de grêle » à l’intérieur des averses. Diamètre des grêlons, énergie de la grêle, nombre de grêlons au mètre²… tous ces paramètres s’amplifient dans ces cœurs de grêle de quelques hectares à quelques km² de superficie (CHANGNON S.A., 1997 et CHANGNON S.A. et BURROUGHS J., 2003). Ces cœurs de grêle dessinent au sol des ellipses allongées dans la direction du vent en altitude (figure 48), où l’on enregistre davantage de dégâts en comparaison aux autres endroits du couloir de grêle. C’est ainsi qu’on peut comprendre clairement l’hétérogénéité des dégâts entre deux parcelles pourtant proches. Les agriculteurs connaissent bien cette injustice en voyant leur champ totalement ravagée alors que celui du voisin peut se trouver indemne.