Pourquoi a-t-on des giboulées en mars ?

Nous sommes en début mars. Le soleil brille, le ciel est bleu et quasiment sans nuages. La visibilité est excellente. La température est douce, de près de 10°C et au soleil il fait même agréable. Le temps idéal pour une ballade. Le temps de se préparer, voilà que le ciel s'est brusquement assombri de nuages très sombres; déversant soudainement des averses de pluie, grésil et neige mêlées. La température a chuté de près de 6°C. Dix minutes plus tard, le soleil reprend ses droits : bienvenue en mars et aux giboulées qui l'accompagnent.

Qu'est ce donc que ce phénomène ? Pourquoi est-il souvent présent en mars ?

(Republication d'un article de 2016)

 

 Giboulées : explications du phénomène 

Ce phénomène météorologique est causé par l’instabilité de l’atmosphère au passage de l'hiver au printemps : à cette période, le rayonnement du soleil, déjà fort calorigène puisqu'on se rapproche de l'équinoxe, réchauffe les basses couches de l'atmosphère (grosso modo les 1000 à 1500 mètres inférieurs de l’atmosphère) tandis que l’air des couches supérieures reste froid.

Ce contraste va entraîner une instabilité de l'atmosphère. Celle-ci sera particulièrement marquée quand de l'air polaire maritime descend vers nos régions par la mer du Nord, ou quand une masse d'air très froide en altitude, d'origine polaire est isolée : on parle alors de goutte froide. Dans ces conditions, l'air en altitude peut être très froid : jusqu'à moins de -35°C à l'altitude de 500 hPa (environ 5500 m d'altitude).

Situation classique d'une goutte froide d'altitude sur nos régions, modélisée par la couleur bleue
sur cette carte des températures à 500 hPa (à 5200 m dans ce cas présent sur la Belgique)
Les températures y sont de -35°C environ.

Ce contraste des températures entraîne une instabilité marquée : la chaleur du soleil des couches de l'atmosphère près du sol va réchauffer celles-ci, et ces masses d'air, par convection vont rapidement s'élever : cette convection étant aidée par l'important gradient de températures entre les masses d'air du sol et d'altitude. Comme les masses d'air en altitude sont très froides, il y rapidement formation de nuages cumuliformes (Cumulus congestus voir des Cumulonimbus) à fort développement vertical. En haut de ces structures nuageuses, les températures sont très froides : des cristaux de glaces se forment : ils seront à l'origine des précipitations qui pourront être de pluie froide, de neige et pluie mélangées, de grésil ou de neige.

Ciel tumultueux trahissant l'extrême instabilité de l'atmosphère, modélisé par un
Cumulonimbus, juste avant le passage de giboulées, le 23 février 2016.
Photo : Henry Vicenzy

Comme les précipitations sont souvent intenses, elles amènent l'air froid avec elles, plus lourd et qui ne demande que cela, et par isothermie, font chuter brutalement la températures au niveau du sol. Il n'est pas rare de perdre ainsi 4 ou 6°C, voir plus, lors d'une telle averse. Dans l'image en haut de notre article, on voit bien la situation d'avant la giboulée, la température est de plus de 8°C à Bruxelles et le ciel quasiment sans nuages en ce début de matinée du 2 mars 2016. Après le passage de l'averse de giboulées, elle n'atteindra même plus les 4°C, après des averses de grésil soutenues. 

Ce phénomène se produit surtout entre la mi-février et mi-avril, et parfois exceptionnellement jusqu’au mois de mai. Mais classiquement c'est souvent la première quinzaine de mars qui est la plus concernée par le phénomène.
Les régions côtières sont les plus exposées aux giboulées, la mer du Nord jouant un rôle dans l'instabilité et amenant l'humidité nécessaire au phénomène.

Comme on peut le voir sur la carte ci-dessus, les giboulées apparaissent au passage d'un front froid (matérialisé par les lignes bleues sur la carte) et après le passage de ceux-ci, dans l'air polaire, de ce qu'on appelle le ciel de traîne. Après le passage du front, dans le ciel de traîne, les éclaircies reviennent mais des nuages d'averses se forment, que l'on voit d'ailleurs très nettement sur la photo satellite ci-dessous, donnant un aspect moutonné aux zones concernées par le phénomène.