Îles de la mer Egée, les effets du levage orographique

Témoignage de Mr Thierry Lebrun le 4 juin 2022
Aujourd’hui, nous avons fait route de Karistos à Lavrio (Olympic Marina), soit 25 nm parcourus en 4 heures. Dès le départ nous avons rencontré 45 nds de vent, accompagné de rafales à 58 nds, puis mollissant de 25 à 35 nds en sortant de la baie. Le vent était NNE à Karistos, et dévalait des montagnes...
Quant aux modèles météo, pas un n’avait prévu quelque chose d’approchant, le plus proche était NEMS, au début, et puis ECMWF à la fin.

Témoignage sy Sylphe, (Fantasia 27 pieds) le 29 août 2003
Une fois viré le cap Proximadhi, il nous faudra plus d’une heure trente pour faire le petit mille et demi qui séparent du cap Mnima. Le vent passe au N/NW avec des rafales à 6+, et la mer qui va avec. Et presque deux heures de plus pour gagner Karistos, ou il nous faudra accoster avec un vent traversier de 20 nœuds. A 04:30Z 1012 hPa, à 08:00Z 1014 hPa
ndlr  : F6+ c’est déjà beaucoup pour un voilier de 7,75 m. Nous avions été surpris par l’agressivité des rafales, tombant de N/NW, ce qui nous avait amené à rechercher l’abri de la terre entre le cap Proximadhi et le cap Mnima. Une fois doublé ce dernier, le fetch diminuant, on avait pu faire route directe

Sommaire :

• La situation particulière du cap Kafirea
• La situation particulière du promontoire du cap Kafirea
• Ce que proposent les modèles météo
• Ce que les modèles analysent, avec XyGrib
• Les diagrammes SkiewT-LogP
• Les analyses permises par le modèle OpenWRF 4km
• Analyses des points d’observation
  • Point 1 : au large, et au nord, dégagé de la côte
  • Point 2 : à la côte nord, au vent
  • Point 3 : à mi pente, côte au vent
  • Point 4 : au sommet, 1398 m
  • Point 5 : à mi-pente, côte sous le vent
  • Point 6 : au centre de la dépression
  • Point 7 : au port de Karistos
  • Point 8 : à 6 milles au sud du port de Karistos
• Analyse de la situation le 04/06/2022 à 03Z
• Solutions préventives
• Liens utiles

Situation générale le 4 juin 2022

Pour Wetter3.de

Pour MetOffice

Pour les GFS

Pour ICON.EU

Un immense zone de faible gradient de pression a envahi le basin méditerranéen orientale. GFS et ICON.EU convergent et montre un écart de 4 hPa entre la côte anatolienne et la côte grecque. Un faible flux, de secteur nord, s’établi en Mer Egée.

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La situation particulière du cap Kafirea

Le cap Kafirea (en grec : Ακρωτήριο Καφηρέας ; ancienne forme : Καφηρεύς), aussi nommé Cavo d’Oro ou Cavo Doro (en grec : Κάβο Ντόρο) est un promontoire sur la pointe sud-est de l’île d’Eubée en mer Égée.
Le nom Cavo d’Oro signifie en italien cap doré, il s’agit d’une déformation du nom Cavo Duro, « cap dur », donné à partir du Moyen Âge en raison de sa dangerosité.
Avec l’île d’Andros, il forme le détroit de Kafirea, une des zones de navigation la plus dangereuse de la mer Égée.
La barrière montagneuse formé d’îles entre l’Eubée, dont le promontoire du cap Kafirea et ses 1398 m d’altitude, les pieds dans l’eau, et Mikonos, orientée NW/SE, barre la route des vents dominants, de secteur N en été et S l’hiver.
Le détroit de Kafirea est lui-même borné par les hauteurs de l’île d’Andros qui s’incline vers la mer de 997 m à 698 m à l’est du détroit, et par le promontoire du cap, culminant à 1398 m, surplombant la mer Egée au Nord, le détroit à l’Est et la baie de Karistos au sud.
Dans ce cadre, la position de la baie de Karistos, normalement sous le vent du Meltem, en été, offre un cas spécifique d’effet de levage orographique du vent. C’est ce qui s’est produit le 4 juin, pour le bateau faisant route de Karistos à Olympic Marina

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La situation particulière du promontoire du cap Kafirea

Le promontoire du cap Kafirea vu du Sud

Le promontoire du cap Kafirea vu du nord

Vue du nord, exposée au Meltem, la côte du promontoire n’offre aucun abri, elle est accore, avec de grandes profondeurs tout de suite. La pente raide entre le niveau de la mer et le sommet à 1398 m est une véritable barrière à l’ouest, un petite vallée moins encaissée offre peut-être un échappatoire aux vents de N/NW. Débouchant sur Karistos, elle peut-être une explication aux violentes rafales agitant la baie, mais pas seulement.

Vue du sud, la pente est plus douce, et la forme et la position de la baie peut offrir un lit douillet à ’installation, sous certaines conditions de vent et de pression, d’une dépression orographique (on est proche des effets de Foehn) et c’est probablement ce qui s’est passé ce 4 juin 2022.

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Ce que proposent les modèles

Situation vue par les GFS 12 km

Situation vue par les ICON.EU 7 km

Situation vue par les OpenWRF 4 km

Avec XYgrib, quatre outils graphiques d’analyse

• La vitesse du vent à 10 m
• La pression au sol exprimée en courbes isobariques (écart 1 hPa)
• La température à 2 m
• L’écart entre le point de rosée et la température, exprimée en couleurs

Dépression orographique, définition : Dépression apparaissant sous le vent du relief. A l’inverse, au vent du relief, la pression sera plus élevée. Souvent, la situation revient à la normale lorsque la force du vent se modifie, ou que sa direction n’est plus perpendiculaire à la crête.
 [1]
En l’occurrence, cette définition s’applique parfaitement au cas du promontoire de Kafirea opposé au vent dominant de secteur nord (Meltem), créant une zone de surpression à l’avant de l‘obstacle, et laissant apparaitre à l’arrière un zone de dépression, ce que montrent très bien les WRF 4 km, expliquant bien ce qu’a ressenti Thierry Lebrun : 45 nds de vent, accompagné de rafales à 58 nds dévalant de la montagne !!!

effet de foehn (réf Enc.Universalis)

Les réponses graphiques des modèles :

• NOAA/GFS : il manque de définition, mais il n’est pas fait pour celà. Il indique seulement une zone de refroidissement relatif à l’Est de la baie de Karistos, sous le vent du sommet.
• ICON.EU : incohérent, il indique une zone dépressionnaire au vent de la barrière rocheuse, et y place une zone de faibles températures. Il propose des vents faibles.
• OpenWRF 4 km : cohérents et logiques
  • Les vents affrontent de face la barrière rocheuse
  • En montant en altitudes ils se refroidissent
  • En se refroidissant ils se rapprochent du point de rosée
  • Ils retombent sous le vent de la barrière, ils accélèrent, s’assèchent et se réchauffent
  • On les retrouvent sur la zone logique de la dépression orographique.

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Ce que les modèles analysent, avec XyGrib

• Pour le modèle GFS, prenant en compte les limites de sa définition, mais encore une fois il est surtout là pour servir d’avertisseur avec un horizon de 10 jours, 4 mises à jour quotidiennes, et un pas de 3 heures :
  • le vent à 10 m
  • les rafales
  • la pression
  • la température (mini/maxi)
  • le point de rosée
  • l’humidité relative
  • l’indice de Réflectivité composite
  • l’indice CAPE
  • l’indice CIN

• Pour le modèle ICON.EU, pas de 1 heure, 4 mises à jour quotidiennes, horizon à 5 jours
  • Vent à 10 m
  • Rafales à 10 m
  • Pressions corrigée MSL
  • Couverture nuageuse
  • Humidité relative
  • Température de surface
  • Indice CAPE

• Pour les modèles OpenWRF 4 KM : pas de 1 heure, 1 mise à jour quotidienne (le matin à # 02Z), horizon 48 heures, 6 zones restreintes pour la Grèce : 4 pour la Mer Egée, 1 pour les îles Ioniennes et 1 pour la Crète)
  • le vent à 10 m
  • les rafales
  • la pression
  • la température (mini/maxi)
  • le point de rosée
  • l’humidité relative
  • l’indice de Réflectivité composite
  • l’indice CAPE
  • l’indice CIN

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Les diagrammes SkiewT-LogP
Ils permettent la visualisation de la structure du vent en altitude, ainsi que de nombreux indices :

6 milles au sud

Point au sommet

6 milles au nord

• la courbe d’état du point de rosée
• celle de la température potentielle
  • le niveau de rapprochement des deux courbes montre celui de l’état d’humidité de l’atmosphère
• la visualisation graphique des surfaces CAPE et CIN
• ainsi que dans le bas de la cartouche de nombreux indices météorologiques
• Les données peuvent se lire en mode graphique depuis une option d’extraction, en clic droit, ou en mode texte (cartouche intégrée dans les copies d’écran jointes) depuis le tableau des données de XyGrib. Dans ce deuxième cas, on interprète les données des température géopotentielles (s’écrit “θe”), de la façon suivante :
  • Si “θe” diminue avec l’altitude, on a une masse d’air instable
  • Si “θe” reste stable avec l’altitude, on a une masse d’air neutre
  • Si “θe” augmente avec l’altitude, on a une masse d’air stable.

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Les analyses permises par le modèle OpenWRF 4km

Détail des 8 points observés

Pour 8 points sensibles de la zone du promontoire de Kafirea, nous rechercherons en affichage graphique, mais aussi en texte dans le panneau des valeurs, les indices permettant la mise en évidence de l’évolution physique de l’air :

• la vitesse du vent
• la vitesse des rafales
• la pression MSL (écart de 1°c en mode graphique)
• la température à 2 m
• le point de rosée à 2 m
• l’écart température/point de rosé avec une échelle de couleurs
• le relevé des températures au sol en incrustation graphique

Ecran de lecture : XyGrib, en mode graphique, complété de l’option du panneau d’affichage des valeurs

Grib : OpenWRF 4 km, source : OpenSkiron du ven 03-06-22 18Z. date observée : 20220604 03Z

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Analyses des points d’observation

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• Point 1 : au large, et au nord, dégagé de la côte
  • à 6 milles au large, au nord du promontoire, et à son vent
  • Vent 14.7 nds au 8°
  • rafales : 27.3 nds
  • pression (MSL) : 1011.5 hPa
  • température (2m) : 22.1°c
  • point de rosée (2m) : 18.5°c
  • écart température/point de rosée : 3.6°c
  • humidité relative (2m) : 80%

Conditions du point : dégagé de la côte, c’est une situation de meltem faible, dans un environnement sec. CAPE faible, indice de réflectivité nul. A 1524 m d’altitude, le θe perd 4° et à 3144 m, il perd à nouveau 1,5°, signe que le meltem, sans être violent, est instable en altitude.

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• Point 2 : à la côte nord, au vent
  • à 65 m d’altitude, la pente est de 22%
  • Vent 1.5 nds direction NS (on est dans un trou de vent, face à la falaise)
  • rafales : 22.2 nds
  • pression (MSL) : 1011.9 hPa
  • température (2m) : 16.7°c
  • point de rosée (2m) : 15.9°c
  • écart température/point de rosée : 0.8°c
  • humidité relative (2m) : 95%

Conditions du point : au bord de la côte, déclivité de 22%, pour une altitude 65 m dans un environnement pratiquement saturé, du fait de la chute de la température. CAPE insignifiante, indice de réflectivité nul, le vent est complètement tombé, seules les rafales (22 nds) sont actives. L’isobare 850 hPa est à 1520 m d’altitude, le θe perd 4,8° et à 700 hPa à 3140 m, il perd à nouveau 0,5°, signe d’instabilité en proche altitude. Le vent est face à la pente, pas d’échappatoires sur les côtés, il ne lui reste plus qu’à escalader. Les conditions d’un effet de Foehn sont réunies...

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• Point 3 : à mi pente, côte au vent
  • à 611 m d’altitude, la pente est de 30%
  • Vent 11.5 nds direction 1°
  • rafales : 30.6 nds
  • pression (MSL) : 1011.6 hPa
  • température (2m) : 14.4°c
  • point de rosée (2m) : 14.4°c
  • écart température/point de rosée : 0.0°c
  • humidité relative (2m) : 100%

Conditions du point : mi pente de la côte au vent, déclivité de 30%, pour une altitude 611 m dans un environnement saturé, du fait de la chute de la température. On est surement dans les nuages. CAPE insignifiante, indice de réflectivité nul, le vent 11.5 nds, s’oriente au nord, dans le sens de la pente, les rafales (30.6 nds) se renforcent. L’isobare 850 hPa est à 1516 m d’altitude, le θe perd 5,2° confirment l’instabilité en proche altitude. Toutes les conditions d’un effet de foehn se confirment.

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• Point 4 : au sommet, 1398 m
  • à 1302 m d’altitude, la pente est de 30%
  • Vent 27.2 nds direction 12°
  • rafales : 40.0 nds
  • pression (MSL) : 1010.7 hPa
  • température (2m) : 14.9°c
  • point de rosée (2m) : 14.4°c
  • écart température/oint de rosée : 0.5°c
  • humidité relative (2m) : 97%

Conditions du point : au sommet, côté de la côte au vent, déclivité de 30%, pour une altitude 1302 m dans un environnement qui se désature un peu, du fait de la remontée légère de la température. CAPE et indice de réflectivité nuls, le vent 27.2 nds, s’oriente au N/NE, les rafales (40.0 nds) se renforcent, confirmé par la vision en altitude des SkiewT_LogP. A 1514 m (hPa 850) les θe perdent 5.4° signe d’instabilité

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• Point 5 : à mi-pente, côte sous le vent
  • à 1121 m d’altitude, la pente est de 16%
  • Vent 40.4 nds direction 25°
  • rafales : 46.6 nds
  • pression (MSL) : 1008.8 hPa
  • température (2m) : 17.1°c
  • point de rosée (2m) : 13.9°c
  • écart température/point de rosée : 3.2°c
  • humidité relative (2m) : 82%

conditions du point : au sud du sommet, côté de la côte sous le vent, la déclivité s’adoucit entre 24 et 12%, à une altitude 106 m (on est à la limite de la plaine côtière) dans un environnement qui se désature un peu, du fait de la remontée de la température. CAPE et indice de réflectivité nuls, le vent 40.4 nds, s’oriente au N/NE, les rafales (46.6 nds) se renforcent, confirmé par la vision en altitude des SkiewT_LogP. A 1513 m d’altitude (hPa 850) les θe perdent 5.5° signe d’instabilité, confirmant celle du point précédent.

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• Point 6 : au centre de la dépression
  • à 106 m d’altitude, la pente douce est de 17%
  • Vent 33.5 nds direction 25°
  • rafales : 42.5 nds
  • pression (MSL) : 1008.2 hPa
  • température (2m) : 21.6°c
  • point de rosée (2m) : 13.3°c
  • écart température/point de rosée : 8.3°c
  • humidité relative (2m) : 60%

Les conditions du point : au centre d’une petite dépression parfaitement dessinée, l’atmosphère s’assèche et se réchauffe. CAPE et indice de réflectivité nuls, le vent 33.5 nds, s’oriente au N/NE, et se stabilise, analyse confirmée par la vision en altitude des SkiewT_LogP, annonçant plus de 40 nds à 2000 m, 50 nds à 1500 m, 35 nds à 900 m et moins au niveau du sol. Ce sont les conditions de violentes rafales descendant de la montagne et décrites par Thierry Lebrun. à 850 hPa, l’altitude est de 1513 m et les θe perdent 5.5°. Caractéristique : les OpenWRF 4 km montrent parfaitement le dessin de la petite dépression orographique, nichée aux pieds des hauteurs, sous le vent du cap Kafirea.

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• Point 7 : au port de Karistos
  • au niveau de la mer
  • Vent 17.1 nds direction 22°
  • rafales : 38.9 nds
  • pression (MSL) : 1008.6 hPa
  • température (2m) : 22.5°c
  • point de rosée (2m) : 16.0°c
  • écart température/point de rosée : 6.5°c
  • humidité relative (2m) : 67%

Les conditions du point : au bord de la baie et au sud de la petite dépression orographique, l’atmosphère s’assèche et se réchauffe toujours. CAPE et indice de réflectivité nuls, le vent 17.1 nds, reste orienté au N/NE, et confirmé par la vision en altitude des SkiewT_LogP, identiques à celle du point 6 au centre de la dépression. Les rafales diminuent en puissance, tout en demeurant actives. A 850 hPa, l’altitude est de 1513 m et les θe perdent 5.3°.

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• Point 8 : à 6 milles au sud du port de Karistos
  • au niveau de la mer
  • Vent 8.2 nds du 275°
  • rafales : 16.3 nds
  • pression (MSL) : 1009.8 hPa
  • température (2m) : 22.4°c
  • point de rosée (2m) : 17.9°c
  • écart température/point de rosée : 4.5°c
  • humidité relative (2m) : 76%

Les conditions du point : à 6 milles au large l’atmosphère redevient plus maritime, la température, comme le point de rosée baissent un peu. CAPE et indice de réflectivité nuls, le vent 8.2 nds, s’oriente à W/NW, contournant dans un vaste mouvement le massif du cap Kafirea et ne semble plus concerné par l’effet local de forhn de Karistos, confirmé par la vision en altitude des SkiewT_LogP, identiques à celle du point 6 au centre de la dépression. Les rafales diminuent en puissance, tout en demeurant actives. A 850 hPa, l’altitude est de 1513 m et les θe perdent 5.3°.

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Analyse de la situation le 04/06/2022 à 03Z

Méditerranée orientale 500 hPa

Méditerranée orientale niveau du sol

Karistos niveau local

• Situation synoptique à l’échelle de la Méditerranée orientale
  • Vu du ciel à 500 hPa (environ 5800 m), on trouve de faibles valeurs de hautes pressions sur la Sardaigne : 1020 hPa, et de basses pressions toutes aussi relatives sur Chypre : 1010 hPa.
  • Vu depuis le niveau du sol, on découvre un marais barométrique insuffisant pour déclencher un Meltem. Un faible flux contourne l’arc anatolien
• Situation locale Elle dépendra de phénomènes locaux liés à de faibles gradients de pression
  • en 1 un vent faible de secteur N impacte frontalement les falaises de Kafirea. Ce vent a trois solutions :
  • en 2 il contourne partiellement le massif par l’ouest
  • en 3 il le contourne par l’Est, canalisée par le chenal de Kafirea
  • en 4 s’il trouve les bonnes conditions d’humidité, de température et de pente il escalade le massif. Il se compresse, mais en montant, il perd de sa température. De ce fait, il sature, et il pleut, dans tous les cas il y a une formation de nuages. Arrivé au sommet, il bascule et redescend
  • en 5 en perdant de l’altitude, il décompresse en zone plus froide, donc zone de basses pressions, en créant sur Karistos une dépression orographique générant des vents et des rafales puissantes (58 nds enregistrés par Thierry Lebrun)
  • en 6 les trois flux se retrouvent avec des vents faibles et perturbés

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Solutions préventives

Pfffff....

Pas facile, l’auteur de la note s’était couvert avec les prévisions des modèles proposés par des généralistes, dont aucun convergeait avec la situation ressentie en temps réel. Par sécurité, il a pris des renseignements au près d’un skipper arrivant sur Karistos, qui lui a confirmé que c’était bien plus facile au large, ce qui s’est confirmé.
Tous comptes faits, seul les gribs d’OpenWRF 4 km, permettent une analyse correcte de la situation. Mais, débusquer un risque d’effet de Foehn, nécessite un travail d’analyse considérable, et... un bon niveau d’expertise, et beaucoup de temps.
Ce qui confirme la démarche mise au point par Lysigée :

• suivi au quotidien de la situation générale sur 10 jours, avec le modèle GFS 25 km
• contrôle de cohérence avec les ICON.EU 7km
• validation des informations avec les OpenWRF 4km

Mais encore, est-ce suffisant ??? Pas certain, au vu de l’analyse donnée ici. Il est probable que beaucoup d’entre nous, seraient restés « au bistro »... C’est l’information su skipper entrant qui a été la bonne.

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Liens utiles

• Plaisance Pratique : la météorologie

• Les modèles météo OpenWRF
• Le soulèvement orographique
• Effet de Foehn
• θe ou la température géopotentielle

sy Laorana, Riposto le 15 juin 2022