La formation et les dangers des orages supercellulaires
Publié par Aline Timbert dans Météorologie · 21 Juillet 2024
Les orages supercellulaires représentent l'une des formes les plus redoutables et palpitantes de phénomènes météorologiques. Caractérisés par leur rotation interne, ces orages intenses peuvent déclencher des conditions météorologiques démesurées, incluant tornades, grêle et rafales destructrices. Cet article de Météo 45 parcourt en profondeur le processus de formation des supercellules et les dangers associés pour mieux comprendre le phénomène.
Formation des supercellules
La formation d'une supercellule réside en un processus hétérogène qui nécessite la combinaison de plusieurs paramètres météorologiques
Une instabilité de l'atmosphère
Une atmosphère instable est primordiale pour la formation de supercellules. Cette instabilité est souvent créée par la présence d'air chaud et humide en surface et d'air froid et sec en altitude, ce qui favorise les courants ascendants. Selon Markowski et Richardson (2010), une forte instabilité est souvent mesurée par des indices tels que le CAPE (Convective Available Potential Energy) .
Un forçage ascendant
Un mécanisme de forçage ascendant, comme un front froid, une ligne de convergence ou une autre perturbation météorologique, est essentiel pour initier l'ascension de l'air chaud et humide. Brooks et al. (1994) soulignent l'importance des systèmes de forçage dans la formation des orages supercellulaires .
Un cisaillement du vent
Le cisaillement du vent, qui est la variation de la vitesse et/ou de la direction du vent avec l'altitude, joue un rôle crucial. Il génère une rotation horizontale de l'air qui peut être incliné verticalement par les courants ascendants. Selon Doswell et Burgess (1993), un fort cisaillement vertical est essentiel pour la formation et le maintien des supercellules .
Un développement du mésocyclone
Le mésocyclone est une rotation ascendante persistante de l'air au sein de l'orage. Le cisaillement du vent horizontal est incliné verticalement par des courants ascendants, créant une rotation qui est ensuite renforcée et concentrée. Davies-Jones et al. (2001) décrivent ce processus en détail, expliquant comment le mésocyclone se forme et se maintient au sein d'une supercellule .
Une organisation de la supercellule
Une fois formée, la supercellule produit une structure interne stable, avec des courants ascendants et descendants distincts. Les courants ascendants (updraft) sont souvent très puissants, tandis que les courants descendants (downdraft) peuvent produire des rafales descendantes violentes. Weisman et Klemp (1984) ont modélisé ces structures et ont montré comment elles contribuent à la longévité des supercellules. En effet, la rotation crée une structure interne stable et durable. Ainsi, les supercellules peuvent durer plusieurs heures !
Changement climatique et orages supercellulaires
Les orages supercellulaires, caractérisés par des structures rotatives appelées mésocyclones, peuvent être influencés par le changement climatique. Avec des températures globales plus élevées, l'atmosphère contient plus de vapeur d'eau, augmentant l'énergie potentielle convective (CAPE) et l'intensité des orages. Le changement climatique pourrait aussi modifier les modèles de vent et prolonger les saisons de tempêtes, augmentant potentiellement la fréquence des supercellules.
Dangers des orages supercellulaires
Les supercellules sont associées à plusieurs dangers majeurs :
- Les tornades : Les supercellules sont les types d'orages les plus susceptibles de fabriquer des tornades. La rotation interne peut descendre jusqu'au sol et former une tornade, qui peut occasionner des dommages dévastateurs sur son passage .
- La grêle : Les courants ascendants puissants soutiennent la croissance de grêlons de grande taille. De fait, la grêle produite par les supercellules peut endommager les cultures, les bâtiments et les véhicules .
- Les rafales descendantes : Les downdrafts peuvent produire des rafales de vent descendantes extrêmement fortes, appelées rafales descendantes ou microbursts. Ces vents violents sont à même de causer des dégâts importants aux structures et à la végétation.
- Les inondations : Les précipitations intenses associées aux supercellules peuvent mener à des inondations soudaines et crues surtout si l'orage reste stationnaire au-dessus d'une zone pendant une période prolongée .
- Les éclairs : Les supercellules engendrent une activité électrique intense, augmentant le risque de foudroiement. Les éclairs peuvent provoquer des incendies et des blessures graves.
Technologies et méthodes d'étude des orages supercellulaires
- Le radar Doppler : Outil essentiel pour détecter et suivre les mésocyclones et autres structures internes des supercellules .
- Les satellites météorologiques : Utilisés pour observer la formation et l'évolution des supercellules à grande échelle .
- Les modèles de prévision météorologique : Simulations numériques permettant de prévoir les conditions propices à la formation de supercellules .
- Les chasseurs de tornades : Scientifiques et météorologues qui suivent les supercellules sur le terrain pour collecter des données en temps réel .
Efforts de prévision et réduction des risques liés aux supercellules
- Les centres de prévision des orages violents : Comme le Storm Prediction Center (SPC) aux États-Unis ou encore l'Observatoire Français des Tornades et des Orages Violents (KERAUNOS) en France, qui émet des prévisions et des alertes pour les conditions propices aux supercellules .
- Les programmes de sensibilisation et d'Éducation : Initiatives pour informer le public sur les dangers des supercellules et les mesures de sécurité à prendre .
- L'amélioration des modèles et algorithmes : Recherche continue pour améliorer la précision des modèles de prévision et des algorithmes de détection des mésocyclones .
Orages supercellulaires en France
En France, bien que les supercellules ne soient pas aussi fréquentes qu'aux États-Unis, elles se produisent néanmoins et peuvent causer des dégâts significatifs. Voici quelques exemples notables d'orages supercellulaires en France :
Orage du 7 septembre 2005
Cet orage supercellulaire a touché le nord-est de la France, notamment la région de Strasbourg. Il a provoqué des tornades, de la grêle et des rafales de vent violentes. La ville de Rixheim a subi une tornade de type F2, causant des dégâts importants aux infrastructures.
Orage du 28 juillet 2013
Le sud-ouest de la France, notamment le département du Gers, a été frappé par une supercellule. Cet orage a engendré de la grêle de grande taille, causant des dommages aux cultures et aux habitations. Les vents violents ont également arraché des arbres et endommagé des toitures.
Orage du 25 juin 2019
Le centre-est de la France, y compris la région Auvergne-Rhône-Alpes, a été affecté par une supercellule. Cette tempête a produit des grêlons atteignant la taille de balles de tennis, endommageant des voitures, des toits et des champs. La ville de Romans-sur-Isère a été particulièrement touchée.
Orage du 13 août 2020
Cet événement météorologique a frappé la région Nouvelle-Aquitaine. Une supercellule a généré des vents violents, de la grêle et des pluies torrentielles. Les départements de la Dordogne et de la Gironde ont été les plus impactés, avec des grêlons causant des dégâts considérables aux cultures viticoles.
Orage du 19 juin 2021
Une supercellule a traversé le nord de la France, affectant particulièrement la région Hauts-de-France. Des grêlons de grande taille ont été signalés, causant des dommages aux cultures, aux véhicules et aux bâtiments. Les vents violents ont également provoqué des coupures d'électricité et des chutes d'arbres.
Orage du 17 août 2022
Cette supercellule a frappé l'est de la France, notamment les régions de Bourgogne-Franche-Comté et du Grand Est. Des rafales de vent dépassant les 100 km/h et des grêlons de taille significative ont été enregistrés. Les dégâts ont inclus des toitures arrachées, des vitres brisées et des arbres déracinés.
Les supercellules restent des phénomènes météorologiques problématiques et dangereux. Leur étude approfondie permet de mieux comprendre les mécanismes internes et de prévoir les conditions météorologiques extrêmes qu'elles peuvent déclencher. Dès lors, la vigilance et les prévisions météorologiques sont primordiales pour minimiser les impacts de ces orages redoutables.
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