Définition & Formation d'un orage
MÉTÉOROLOGIE
Qu'est-ce qu'un orage ?
Un orage, de l'ancien français "ore" qui signifiait vent, est une perturbation atmosphérique d'origine convective associée à un type de nuage particulier : le cumulonimbus. Ce dernier est à forte extension verticale, il engendre des pluies fortes à diluviennes, des décharges électriques de foudre accompagné de tonnerre. Dans des cas extrêmes, l'orage peut produire des chutes de grêle, des vents très violents et, rarement des tornades.Les orages jouent un rôle important dans le climat en redistribuant l'énergie et l'humidité dans l'atmosphère, influençant ainsi les conditions météorologiques locales et globales. Un nuage d'orage est composé de cellules à divers stades de sa formation. Au plan horizontal, la masse nuageuse peut couvrir de 30 à 500 km. Généralement, ces cellules sont reliées entre elles par d'importantes couches de nuages.
Certains orages peuvent n'être formés que d'une seule cellule, mais celle-ci ne prendra pas l'importance qu'acquiert une cellule faisant partie d'un système multicellulaire. À mesure que l'orage évolue, chaque cellule grossit et gagne une altitude supérieure à celle de la cellule précédente. Les orages multicellulaires, comprenant plusieurs cellules interconnectées, peuvent générer des phénomènes météorologiques plus violents.
Stades de la formation d'un orage "classique"
Les stades décrits correspondent principalement aux orages convectifs ou orages de chaleur, qui sont les plus courants et se forment généralement par des processus de convection atmosphérique. Ces orages sont typiques des climats chauds et humides, où l'air chaud et humide en surface favorise la formation de nuages cumulonimbus.
Stade de développement
Ce premier stade est caractérisée par le développement d'un nuage cumulonimbus à partir d'un cumulus. À ce stade, un courant ascendant prédomine dans toute la cellule, courant vertical qui atteint habituellement sa vitesse maximale dans sa partie supérieure, en fin d'étape. Il n'est pas rare que ce courant atteigne une vitesse de 16 m/s.
À chaque niveau de ce courant, la température est supérieure à l'air environnant. Le diamètre de la cellule peut avoir de 2 à 10 km.
Pour que cette phase de développement se poursuive, il est nécessaire que l'air en surface soit suffisamment chaud et humide, et que l'atmosphère soit instable.
Stade de maturité
Lorsque le courant ascendant atteint de hautes altitudes, une abondance de cristaux de glace et de gouttelettes crée des précipitations. L'apparition des précipitations à la surface indique que l'orage a atteint sa phase de maturité. Les éclairs et le tonnerre sont des manifestations caractéristiques de cette phase. La traînée des précipitations est un des agents initiateurs du courant descendant.
Au début, ce courant descendant ne touche que les couches intermédiaires et inférieures de la cellule. Il augmente graduellement aux plans horizontal et vertical, bien qu'il n'atteigne jamais le sommet du nuage. L'écoulement de l'air descendant qui s'étale au sol entraîne des changements marqués dans les conditions en surface, comme une chute brutale de la température et une intensification des vents. Pendant cette phase, des phénomènes tels que les tornades ou les micro-rafales peuvent également se produire dans certains cas.
La cellule peut atteindre une altitude de 9 à 12 km et, dans certaines zones, jusqu'à 20 km. À l'occasion, un nuage en rouleau se forme au front d'attaque de l'orage, sous l'effet de frottement des courants descendants et ascendants. La phase de maturité dure habituellement de 15 à 30 minutes, mais peut varier en fonction des conditions atmosphériques.
Stade de dissipation
Le courant descendant gagne graduellement toute la cellule, sauf la partie du sommet où le courant ascendant persiste. À ce stade, l'orage est parvenu au stade de dissipation. La pluie cesse progressivement et le sommet de la cellule s'effiloche en forme d'enclume. La dissipation peut être accompagnée d'une diminution des éclairs et d'une stabilisation des conditions météorologiques en surface.
Les stades énumérés ci-dessus correspond à un orage monocellulaire. Un orage monocellulaire est un type d'orage convectif caractérisé par la présence d'une seule cellule orageuse. Les orages monocellulaires ont tendance à être de courte durée et à produire des conditions météorologiques intenses mais localisées. Ils ne durent généralement que de 30 à 60 minutes avant de se dissiper. En comparaison, des orages plus complexes comme les multicellulaires ou les supercellules ont des structures plus sophistiquées et peuvent persister plus longtemps (voir la rubrique structures orageuses).