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La saison chaude approche et, associée à celle-ci, l'activité orageuse va tout doucement reprendre du service.


C'est donc le moment de se poser les questions suivantes: "Qu'est-ce qu'un orage? Comment se forme-t-il?"

Un orage est avant tout une perturbation atmosphérique convective, accompagnée d'éclairs et associée à un nuage caractéristique: le cumulonimbus! Et oui, sans cumulonimbus, pas d'orage...

Pour que ce nuage, qui donne de fortes averses et parfois de l'orage, se forme, il faut un profil atmosphérique particulier. Il nécessite en effet des basses couches chaudes et humides dans lesquelles vont se former des "bulles thermiques" qui vont s'élever tant qu'elles seront plus chaudes que leur environnement. L'idéal est donc une combinaison d'air chaud et humide près du sol et d'un environnement se refroidissant très vite en altitude, de sorte que les bulles d'air s'élevant seront toujours plus chaudes que leur environnement et pourront s'élever très haut. En s'élevant, ces thermiques arrivent à condensation et un nuage se forme.

Dans le cas du cumulonimbus, le nuage s'élève tellement haut qu'il n'est bloqué qu'en atteignant l'inversion thermique (elle joue en rôle de "couvercle") que constitue la tropopause (sommet de la troposphère). Ces nuages s'étalent alors sur cette couche stable, ce qui explique leur sommet évasé en forme d'enclume.

Cumulonimbus typique avec son sommet en forme d’enclume

Les cumulonimbus sont les nuages qui présentent donc la plus forte extension verticale connue et celle-ci dépend de la hauteur de la tropopause (elle peut varier de 6km dans l'air polaire à 11km dans l'air tempéré et dépasser les 15 à 16 km dans l'air très chaud, d'origine tropicale). Les mouvements verticaux qui animent le nuage viennent de la convection et, comme ils sont assez violents, les différents frottements créent au sein du nuage des zones de charges opposées à l'origine de la foudre.

Les orages sont-ils tous les mêmes?

La réponse est: non. Il existe autant de types d'orages que de marques de voitures...

L'orage monocellulaire est le plus simple dans sa structure: il est constitué d'une seule cellule dans laquelle on retrouve le courant ascendant qui, une fois arrivé à maturité, se fait progressivement "asphyxier" par le courant descendant et les fortes pluies associées. C'est l'orage typiquement rencontré durant les journées calmes et ensoleillées mais instable l'après-midi: il est de petite taille, souvent stationnaire, isolé et, de part sa structure, ne peut durer plus de 30 à 60 minutes.

Evolution et structure d'un orage monocellulaire

L'orage multicellulaire se constitue de plusieurs cellules et peut durer plus longtemps. En effet, il apparait lorsque la vitesse du vent varie avec l'altitude de sorte que le courant descendant (zone des fortes pluies) est décalé avec le courant ascendant et n'asphyxie plus ce dernier.

Evolution et structure d'un orage multicellulaire

Les orages multicellulaires peuvent parfois s'organiser en "amas orageux" de grande échelle appelé MCS (mesoscale convective system) et dont l'extension peut attendre plusieurs centaines de kilomètres de diamètre. Les orages multicellulaires peuvent aussi s'organiser linéairement en "lignes de grains", fréquentes au passage des creux thermiques ou des fronts froids instables.

L'orage supercellulaire est un type particulièrement violent d'orage que l'on rencontre qu'en une masse d'air très instable s'accompagne d'une forte variation du vent selon l'altitude, que ce soit en vitesse ET en direction. Ce type d'orage est constitué d'une seule cellule à longue durée de vie, plus grande taille qu'un monocellulaire classique et qui a tendance à tourner sur elle-même.

On retrouve la trace de ce tournoiement sur elle-même avec une petite dépression de surface appelée mesocyclone, repérable par une structure en crochet sur les radars fins.

Structure d'un orage supercellulaire

Notons que la grande majorité des tornades sont issues d'orages  supercellulaires. Si elles sont rares en Belgique, il s'en produit tout de même quelques-unes chaque année.

 

 Mesocyclone et tornade associée

Il faut toutefois distinguer les véritables tornades (phénomène tourbillonnaire violent avec un nuage en entonnoir touchant le sol) des "mini-tornades" annonçées par les journalistes, qui ne correspondent généralement qu'à de fortes bourrasques sous un front de rafales orageux ou à des rafales dites "descendantes", pourtant tout aussi destructrices que des vraies tornades de petite échelle.

Dans un orage, les rafales descendantes peuvent générer des vents violents et divergents

 

La prévision d'orage? Facile?

Vaste sujet que la prévision d'orage... Et force est de constater qu'elle n'est pas facile. En effet, s'il est aisé de déterminer les conditions propices à la formation d'orage, il est plus difficile de préciser exactement où ceux-ci vont frapper au sein d'une zone limitée, à fortiori lorsqu'il s'agit d'orages isolés. Bon nombre d'internautes ont été déçus et le seront encore vis-à-vis des prévisions d'orages puisqu'un risque pour "sa région" ne veut pas dire que l'orage affectera précisément "son village" ou "sa ville".

L'exercice devient un peu plus simple en cas d'orages frontaux organisés, mais dans ce cas les cumulonimbus sont souvent noyés au sein de masses pluvieuses de plus grande échelle (nimbostratus) et certaines régions peuvent être également "épargnées" par l'orage tout en enregistrant de bonnes pluies.

L'orage, à quelle époque?

En Belgique, c'est de la fin du printemps au début de l'automne que l'essentiel des orages se produisent. Il faut en effet un réchauffement suffisant des basses couches pour créer les fortes ascendances nécessaire à la formation d'orage. La fréquence maximale se situe généralement en fin d'après-midi et début de soirée, même si certains orages de types MCS arrivent typiquement à maturité durant la nuit.

En hiver, les basses couches sont généralement trop froides dans les terres et trop stables pour générer des orages. La seule exception vient des courants polaires très froids qui, s'ils transitent sur des surfaces marines en comparaison tièdes, peuvent se réchauffer suffisamment par la base pour que naisse de la convection générant quelques giboulées orageuses, plus fréquentes en mer et près des Côtes au coeur de l'hiver.

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