L’effet de fœhn

Dans les vallées des Alpes suisses et surtout autrichiennes souffle parfois un vent de sud, qui a la propriété d’être chaud et sec. Ce vent local appelé fœhn, s’établit fréquemment à l’avant des dépressions abordant l’ouest ou le nord-ouest de l’Europe.

L’air transporté par ce vent, plutôt frais et humide au départ, doit franchir des cimes élevées et glacées : on peut donc s’étonner de la mutation que lui fait subir ainsi le franchissement de la chaîne alpine. L’explication de ce double processus de réchauffement et d’assèchement tient en fait à un important phénomène de nature thermodynamique baptisé l’effet de fœhn, effet qui se manifeste dans de nombreux autres sites géographiques.

- Par exemple, à l’approche d’une dépression abordant le Golfe de Gascogne ou la péninsule Ibérique, il est fréquent qu’à l’avant le vent de sud se renforce violemment sur les crêtes pyrénéennes, alors qu’à plus basse altitude l’autan gagne également en vigueur, balayant le midi toulousain en direction de la dépression nettement plus à l’ouest.
Foehn et autan sont donc parfois intimement liés, mais pas toujours, ce qui explique que localement ces 2 vents soient nommés indifféremment l’un de l’autre.

Le phénomène a été particulièrement spectaculaire lors de la tempête Xynthia durant l’hiver 2010, ravageant des forêts entières dans les vallées. Au renforcement du flux en altitude s’est ajoutée l’accélération du vent sur les crêtes et en vallées par effet venturi (238 km/h au Pic du Midi). Cet effet venturi, autrement appelé effet de tunnel, correspond à l’accélération du flux dans les zones resserrées afin de conserver le même débit, à l’image d’une rivière qui voit sa vitesse augmenter et des tourbillons apparaître à son passage entre 2 falaises escarpées.

- Autre exemple, le versant alsacien des Vosges est en partie redevable de son vignoble à l’effet de fœhn.

Effet de foehn

Effet de foehn sur les Pyrénées espagnoles

Animation METEOSAT8 du 14/01/2013 de 09h00 à 12h55 UTC

Publié le 14/01/2013 à 15h28 (heure de Paris)

Dans un flux de nord-nord-ouest, des nuages à basse altitude sont bloqués sur les Pyrénées coté français. Le versant espagnol en revanche est dégagé.

Le même phénomène se retrouve sur le Massif Central associé à des ondes orographiques.

L’effet de fœhn : réchauffement et assèchement

La différence de température que suscite l’effet de fœhn entre les versants au vent et sous le vent d’un massif montagneux peut être remarquable.

Une explication courante de cette amplitude se réfère à l’influence des précipitations accompagnant l’ascendance forcée du courant aérien en amont.

En effet, en amont, l’air ascendant subit une détente, la pression atmosphérique diminuant avec l’altitude. La température de cet air s’abaisse de +1 °C tous les 100 m avant saturation. Après saturation, la décroissance des températures est voisine de 0,5 °C par 100 m.
La saturation atteinte, les précipitations se produisent : les versants au vent du relief sont donc encombrés de nuages et arrosés.
Une fois les sommets franchis, c’est donc un air déchargé d’une partie de son eau qui redescend dans les vallées. Cet air plus sec subit une compression dite adiabatique sèche, dont le taux de variation de la température avec l’altitude est pratiquement de 1 °C tous les 100 m.
Ainsi l’air en aval de la montagne se réchauffe nettement plus vite qu’il ne s’est refroidi en amont.

Effet de foehn

Un peu de calcul pour illustrer notre propos

En suivant le schéma ci-contre, une particule d’air initialement à 15 degrés à 1000 m a perdu 5 degrés à 1500 m puis 7,5 degrés supplémentaires à 3000 m soit une baisse de 12,5 degrés lors de son ascension.

En aval, elle gagne 20 degrés en redescendant du sommet à 1000m d’altitude.

Au final, à 1000 m, la particule d’air affiche 22.5 degrés soit un gain de 7.5 degrés de plus qu’à cette même altitude avant son ascension.


Cette différence d’environ un demi-degré tous les 100 m entre les parcours ascendant et descendant du flux d’air crée le réchauffement, couplé avec l’assèchement dû aux précipitations.
L’effet de fœhn entraîne des conditions météorologiques radicalement différentes d’un côté ou de l’autre de la montagne. Il provoque parfois des hausses spectaculaires des températures, en automne ou en hiver, sur le piémont des Pyrénées basques, béarnaises ou ariégeoises.

Un exemple de records de températures hivernaux liés à l’effet de foehn à Saint-Girons (Ariège) :

  • 31,2 degrés le 29 février 1960 ;
  • 29 degrés le 11 mars 1981 ;
  • 22 degrés le 29 janvier 1966.
Températures et Humidités tri-horaires

Le 29 février 1960 à Saint-Girons, de 09 h à 12 h, la température de l’air passe de 15 à 30 degrés avec un assèchement marqué de 51 à 14 %.
Ce même jour le mercure grimpe à 29 degrés à Tarbes, 27 degrés à Pau-Uzein pour 16 degrés « seulement » à Toulouse-Blagnac.

Ces redoux spectaculaires peuvent se révéler très dangereux, provoquant des risques d’avalanche et d’incendie.
L’effet de fœhn est aussi appelé « mangeur de neige » tant il peut faire fondre rapidement le couvert neigeux même pendant la nuit. Cette capacité est principalement due à la température douce qu’il engendre, mais l’assèchement de la masse d’air y participe également.

Nuages lenticulaires

La beauté d’un ciel de fœhn

Cet air descendant, souvent violent et turbulent suite à son accélération dans les vallées par effet venturi, peut se révéler dévastateur sur la végétation voire les habitations.

Mais il génère également de magnifiques nuages d’onde (ici des altocumulus lenticulaires).

L’onde se propage parfois en plaine, les sommets de l’onde peuvent alors être matérialisés par ce type de nuages très loin de la montagne.

Plus d’information sur le foehn sur le site de Météo-France.

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