Le temps des orages

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Le calme avant l’orage : l’expression commune traduit bien cette réalité naturelle que nous avons tous vécue. Le vent vient de tomber, l’air est surchauffé, la Nature semble retenir son souffle. Une dizaine de minutes s’écoulent, puis le vent se lève, plus frais. Soudain, un premier éclair zèbre le ciel, un déluge de grosses gouttes d’eau s’abat sur le sol. Le spectacle va commencer… Ainsi débutent les orages, dont l’arrivée est annoncée par une soudaine irruption d’air froid, qui précède l’averse d’environ 5 km.

Pour fabriquer un orage

Instabilité, chaleur, humidité

Les ORAGES d’été naissent dans la chaleur des après-midi ensoleillées, lorsque la convection de l’air, déjà très forte, se trouve renforcée par une instabilité en altitude qui déclenche de violents courants ascendants. Si l’air est chargé d’humidité, la combinaison de ces deux conditions conduit à la formation d’un nuage très développé dans le sens vertical. Les courants ascendants très violents qui circulent au sein de ces nuages naissent de la grande différence de température (jusqu’à 90 °C) entre la base et le sommet. Car dès que la température de condensation est atteinte, cette dernière provoque un dégagement de chaleur, à raison de 600 000 calories par litre d’eau. Sachant que 250 calories suffisent pour augmenter d’1 °C la température il 1 litre, on voit que même une faible teneur en eau provoquera réchauffement de la masse d’air en ascension. Devenue plus chaude que la masse d’air environnant, elle poursuivra son ascension, créant une instabilité verticale. D’où la formation de nuages à grand développement vertical, dont la base se situe à 1 000 m du sol et dont le sommet frôle la troposphère, à plus de 10000 m sous nos latitudes. Un gros cumulonimbus absorbe 9 000 tonnes de vapeur d’eau par seconde ! Et il en déverse la moitié en même temps… Pour «fabriquer» un orage d’été, il faut donc que l’atmosphère soit tout à la fois instable, chaude et humide.

Comme les nuages orageux sont avides de vapeur d’eau, ils vont chercher cette humidité là où elle se trouve. C’est pourquoi les orages suivent souvent les rivières et les vallées encaissées. Quant aux montagnes, si elles sont des sites orageux privilégiés, c’est parce qu’elles favorisent l’ascension de l’air chaud. Il y a aussi des orages de mer, qui surviennent souvent la nuit (sur terre, c’est l’inverse). À l’intérieur du nuage, deux courants verticaux coexistent, descendant au centre, ascendant à la périphérie, leur vitesse pouvant atteindre 110, voire 140 km/h. Sous le nuage, l’air froid entraîné par les averses s’étale et rejette l’air chaud en altitude. Au sol, on assiste au passage d’un grain, qui se traduit par des rafales de vents, une chute de la température et de violentes précipitations sous forme d’averses de pluie. Une partie des précipitations s’évapore et humidifie l’air environnant en le refroidissant. De la grêle ou du grésil se forme ainsi dans ce type d’orage.

Les cellules

La plut part des orages sont constitués de plusieurs cellules, d’environ 10 à 30 km de diamètre chacune, interagissant les unes avec les autres. Cette dimension relativement faible explique le caractère local des orages. Ces structures sont influencées par des effets locaux, liés notamment au relief. Les systèmes orageux qui produisent le plus d’éclairs nuage-sol sont ceux de taille moyenne, formés de plusieurs orages multicellulaires.

Les structures orageuses ne sont cependant pas toutes identiques. Il en existe essentiellement trois catégories : des « complexes convectifs de moyenne échelle » (systèmes circulaires de grande extension), des «lignes de grains» (structures alignées) et des « super cellules » (structures quasi stationnaires possédant des courants ascendants et descendants intenses).

Les orages les plus dévastateurs naissent dans ces supercellules, qui peuvent persister pendant plusieurs heures et s’étaler sur une longueur de 50 kilomètres. Les supercellules présentent un fort cisaillement de vent (vents contraires sur de faibles épaisseurs), avec de l’air chaud et humide près du sol, et de l’air sec en altitude.