Dégâts consécutifs à la tornade EF4 de Hautmont le 3 août 2008 - (c) KERAUNOS

L'échelle la plus couramment utilisée pour juger de l'intensité des tornades est l'échelle de Fujita. Elle a été mise au point par T. FUJITA au début des années 1970. Elle repose sur l'évaluation de la nature et de la sévérité des dégâts observés suite au passage des tornades.

Cette échelle a fait l'objet d'une réévaluation en profondeur entre les années 2000 et 2005. Un groupement composé de météorologues, d'experts en bâtiments et d'ingénieurs a réajusté précisément les vitesses de vent à l'échelle des dégâts, en étudiant les effets du vent sur plus d'une vingtaine de types de construction différents. Ainsi a été établie l'échelle de Fujita améliorée, ou échelle EF. Celle-ci vient corriger certains travers de l'échelle originelle, parmi lesquels l'absence de prise en compte de la solidité des bâtiments frappés, la surestimation des vitesses de vent proposées et l'extrême simplicité des indicateurs fournis.

L'échelle améliorée de Fujita est en usage de référence aux Etats-Unis depuis 2007. KERAUNOS utilise cette échelle également depuis 2007 et a renoté intégralement la base de données des tornades françaises sur cette échelle en 2010, suite à un passage en revue de tous les cas actuels comme passés.

Synthèse de l'échelle

L'échelle EF est bâtie autour de 28 indicateurs de dégâts, qu'il est impossible de retranscrire intégralement dans le détail ici. Une synthèse est toutefois proposée ci-dessous. Elle permet de fixer quelques repères, qui sont toutefois sensiblement plus détaillés et subtiles dans leur usage opérationnel.

DÉGÂTS OBSERVÉS INTENSITÉ VENT ESTIME ILLUSTRATIONS

 

Casse de petites branches d'arbres, couvertures de toit faiblement endommagées, gouttières cassées,...

exemple : la tornade EF0 d'Isbergues le 25 janvier 2014

EF0 105 à 135 km/h Dégâts consécutifs à la tornade EF1 de Chanoy - (c) KERAUNOS

 

Couvertures de toit en grande partie soufflées, portes envolées, arbres cassés,...

exemple : la tornade EF1 de Douchapt le 4 novembre 2013

EF1 135 à 175 km/h Dégâts consécutifs à la tornade EF0 d'Isbergues - (c) KERAUNOS

 

Toits entièrement détruits, gros arbres cassés, projections à grande distance,...

exemple : la tornade EF2 de Saint-Alyre-d'Arlanc le 28 juillet 2013

EF2 175 à 220 km/h Dégâts consécutifs à la tornade EF2 de Saint-Alyre-d'Arlanc - (c) KERAUNOS

 

Etage supérieur des maisons solides en grande partie détruit, arbres dépouillés et en partie écorcés,...

exemple : la tornade EF3 d'Etrochey le 19 juin 2013

EF3 220 à 270 km/h Dégâts consécutifs à la tornade EF3 d'Etrochey - (c) KERAUNOS

 

Maisons solides en grande partie détruites, y compris au rez-de-chaussée, arbres projetés à distance,...

exemple : la tornade EF4 de Hautmont le 3 août 2008

EF4 270 à 320 km/h Dégâts consécutifs à la tornade EF4 de Hautmont le 3 août 2008 - (c) KERAUNOS

 

Tous les arbres et structures proéminentes sont détruits et projetés à distance, les maisons solides sont intégralement rasées, les gratte-ciels subissent des dommages structuraux,...

exemple : la tornade EF5 de Montville le 19 août 1845

EF5 > 320 km/h Dégâts consécutifs à la tornade EF5 de Palluel - (c) KERAUNOS

Pourquoi l'échelle EF ?

L'échelle de Fujita, dans sa formulation originelle (échelle F), est une échelle de vitesses de vent, qui relie l'échelle de Beaufort à la vitesse du son. Le niveau F1 correspond à 12 Beaufort ; et le niveau F12 correspond à Mach 1. Cette approche, très théorique, est délicate à mettre en oeuvre sur le terrain et très subjective dans son utilisation. La version améliorée (échelle EF) vient corriger ces limites, tout en conservant l'esprit de l'échelle de Fujita originelle.

Plusieurs échelles d'intensité des tornades coexistent dans le monde, la plus célèbre et la plus utilisée d'entre elles étant l'échelle de Fujita (échelle F). Cette échelle répartit les tornades selon 6 niveaux différents, qui vont du niveau F0, le plus faible, au niveau F5, le plus intense.

KERAUNOS utilise donc la version la plus récente de l'échelle de Fujita, dite "échelle améliorée de Fujita", ou échelle EF, mise en oeuvre par les Américains depuis 2007. Pourquoi ce choix ?

1. l'échelle EF est une échelle de dégâts, ce qui la rend efficiente lors des enquêtes de terrain. Son principe est ainsi cohérent avec son utilisation, contrairement à l'échelle F d'origine, qui est une échelle de vents, trop souvent utilisée à tort comme une échelle de dégâts (voir ci-contre).

2. l'échelle EF propose une série d'indicateurs de dommages, qui sont autant de référentiels pour l'analyse des dégâts. Un certain nombre d'entre eux sont directement adaptables sur le continent européen, ce qui n'était pas le cas des quelques indications fournies par Fujita dans son échelle originelle. La cohérence entre les notations d'intensité réalisées en Europe et aux Etats-Unis s'en trouve très nettement renforcée.

3. les vitesses de vent déduites de l'analyse des dommages ont été calibrées par des ingénieurs en structure, ce qui n'était pas le cas de l'échelle F d'origine, ni des autres échelles d'intensité disponibles.

4. enfin, la notation des cas de tornades du passé est très sensiblement améliorée et affinée par l'usage de l'échelle EF. En effet, par définition, il est impossible de réaliser des mesures de vitesses de vent pour des cas du passé. L'usage d'une échelle de vents (échelle F) dans ce contexte n'est donc pas adapté, là où une analyse par les dommages (échelle EF) trouve tout son sens et son intérêt.

L'ensemble de ces améliorations assurées par l'échelle EF ont justifié le choix de cette dernière comme échelle de référence pour les notations de tornades depuis 2008 en France.

Une version spécifique de l'échelle EF pour l'Europe

Comment déterminer la vitesse des vents qui ont pu détruire ces arbres de cette manière ? On peut supposer qu'ils ont dépassé 200 km/h. Mais plutôt 240 km/h ? Plutôt 260 km/h ? Sans mesure anémométrique, la tâche est délicate. La décision n'est toutefois pas anodine car, sur l'échelle F, on se situerait au niveau F2 dans le premiers cas, et au niveau F3 dans le second. Sur la base des indications fournies par Fujita dans son échelle, le choix d'un niveau devient très subjectif. A l'inverse, l'échelle EF est claire, vu qu'elle raisonne au préalable en termes de dommages. En l'occurrence, des arbres de cette essence dépouillés et partiellement écorcés relèvent d'un niveau de dégâts EF3. Ce niveau est associé à une fourchette de vents estimatifs qui va de 220 à 270 km/h. [Tornade EF3 d'Etrochey, le 19 juin 2013. (c) KERAUNOS]

Malgré sa pertinence, l'échelle EF, dans sa version de 2007, comporte quelques manques et imperfections, liés au fait qu'elle est de conception strictement nord-américaine. De fait, si elle prend en compte les divers types d'habitats que l'on trouve aux Etats-Unis, elle laisse naturellement de côté un certain nombre de spécificités de l'habitat européen en général, et français en particulier.

C'est pour pallier cette lacune que KERAUNOS a développé une version augmentée de l'échelle EF. Cette variante, totalement calibrée sur l'échelle EF de 2007, a été développée spécifiquement pour intégrer à cette échelle les principaux types de bâtiments rencontrés en Europe. Elle rend enfin possible une notation précise de l'intensité des tornades en Europe et une climatologie cohérente des deux côtés de l'Atlantique. Les principes de cette échelle augmentée ont été présentés lors de la Conférence Européenne sur les Orages Violents de 2011 (WESOLEK E., P. MAHIEU, 2011 : Contribution to an European adaptation of the Enhanced Fujita Scale : Analysis of Damage caused by Tornadoes in France. 6th European Conference on Severe Storms, Palma de Majorque, octobre 2011).

C'est cette échelle qui est utilisée de manière opérationnelle par KERAUNOS, autant pour les cas actuels que pour les cas du passé, qui ont tous été ré-étudiés et documentés. L'intégralité de la base de données des tornades françaises a ainsi été entièrement revue et notée de manière uniformisée sur cette échelle.

A noter que l'échelle EF n'est pas figée et sera sans doute amenée à connaître quelques évolutions, entre autres dans les fourchettes de vent associées à chacun des niveaux de l'échelle. KERAUNOS, qui est membre du comité d'orientation de l'échelle EF (comité international composé majoritairement de membres de la NOAA et du SPC, ainsi que de 4 membres européens dont 2 issus de Keraunos), oeuvre justement à une évolution encore plus internationale de cette échelle, ainsi qu'à l'introduction de quelques ajustements sur certains indicateurs de dommages.

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