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Parmi les dangers naturels, on compte les intempéries (vent, précipitations, orages, verglas), les crues, les avalanches, les glissements de terrain, les incendies de forêt et les tremblements de terre. En Suisse, différents organes spécialisés sont compétents en cas de danger naturel : MétéoSuisse lors d'événements météorologiques, l'Office fédéral de l'environnement (OFEV) lors de crues et d'incendies de forêt, l'Institut pour l'étude de la neige et des avalanches (WSL SLF) et le Service sismologique suisse (SED). Des événements naturels survenant à l'étranger peuvent aussi avoir des effets en Suisse, comme les éruptions volcaniques qui entravent le trafic aérien.
L'alerte précoce a une importance décisive lors de dangers naturels (à l'exception des séismes). La CENAL transmet les alertes et les prévisions des services spécialisés aux cantons concernés et à d'autres organisations partenaires dans le cadre d'un suivi coordonné de la situation. En cas de tremblement de terre, elle reçoit automatiquement du SED une alerte avec des informations sur la magnitude et l'épicentre, qu'elle retransmet immédiatement aux centrales cantonales d'appel d'urgence et d'intervention. Selon l'intensité et les dommages prévisibles, elle informe également les organisations partenaires ou convoque l'organisation d'intervention.
Lors d'événements graves, comme les intempéries de 2007 ou de 2013, la CENAL assure le fonctionnement du Centre d'annonce et de suivi de la situation de la Confédération (CASS). Elle reste en contact avec les organes de conduite des cantons concernés et les services spécialisés et établit régulièrement des rapports et des cartes de situation résumant l'état actuel et les développements attendus au plan national. Elle joue également le rôle de guichet unique pour les cantons concernant toutes les questions relatives à la protection de la population (Single Point of Contact SPOC).
En cas de danger élevé, les organes spécialisés de la Confédération peuvent émettre des avertissements dont la diffusion par les opérateurs de radio et de télévision est obligatoire dans les régions touchées. C'est la CENAL qui est chargée de la transmission de ces avis, dont le but est de permettre à la population de mieux se protéger contre des dangers reconnus et d'éviter ou de réduire ainsi les dommages subis par les personnes et les biens.