article 5 - les orages


  • Qu'est ce qu'un orage et comment se forment t'ils?

Les orages sont des phénomènes atmosphériques intenses provoquant de fortes précipitations, des rafales de vent, de la grêle, des éclairs et parfois même des tornades. Les orages sont toujours associés au nuage de type cumulonimbus. Ils peuvent être isolés ou s'organiser en ligne (appelé" ligne de grain").

Les orages naissent de la rencontre entre un conflit de masse d'air instable. En générale (mais pas tous le temps), entre de l'air chaud et humide dans les basses couches de l'atmosphère et de l'air froid et sec en altitude. L'air chaud étant plus léger que l'air froid, celui ci va alors s'élever en altitude, se condenser, pour former un cumulus humilis. Si l'instabilité est forte, le cumulus va alors continuer son extension verticale de plus en plus haut en altitude devenant un cumulus mediocris, congestus et enfin, le cumulonimbus.

Il existe différents types d'orages : les orages de masse d'air froid (généralement en hiver ou en situation de ciel de traîne), les orages pré-frontaux (à l'avant d'une perturbation), les orages orographiques, (à proximité des reliefs) ainsi que les orages thermiques comprenant : les monocellulaires (une seule cellule), les mutlicellulaires (plusieurs cellules) et les  supercellules (orage les plus puissants).

Plusieurs courants s'affrontent dans un orage : le courant ascendant, chargé en humidité et en chaleur, il alimente l'orage. Le courant descendant due aux précipitations qui coupe l'alimentation de l'orage.

 

                                                 

  @Source image : meteo-centre.fr

  • Comment se forme les éclairs et la grêle?

Dans un nuage d'orage, suivant son intensité, de forts courants ascendants et descendants s'affrontent. Ces deux types de courants engendrent des collisions entres les différentes particules présentes à l'intérieur du nuage (grésil, grêlons, cristaux de glace, poussières...). Lorsque ces particules s'entrechoquent, elles s'arrachent des électrons (charge négative), qui vont alors s'accumuler à la base du nuage. Les particules ayant perdues des électrons se charge positivement et vont alors s'accumuler au sommet du nuage. La différence de potentiel entre les charges + et les charges - (à la manière d'une pile ou d'une batterie) est tellement importante, qu'un arc électrique se forme : l'éclair.

Au sol, les charges positives s'accumulent généralement au sommet d'objets pointus ou en hauteur. Voilà pourquoi la foudre tombe en général sur les arbres, clocher d'église ou autres...

Lors d'un orage, il existe différents types d'éclairs :

                       - les intra-nuageux (à l'intérieur du nuage)

                       - les éclairs inter-nuageux (entre deux nuages d'orage)

                       - les éclairs extra-nuageux (à l'extérieur du nuage)

                       - Les éclairs nuage-sol (la foudre) ou sol-nuage

 

Le tonnerre quand à lui, est crée par l'éclair en lui même. Lorsqu'un éclair apparaît, il va brusquement chauffer l'air environnant (30 000° en moyenne).  Ce réchauffement soudain va alors augmenter la pression de l'air qui va se dilater. Cette brusque dilatation va créer une onde de choc, le fameux roulement de tonnerre.

 

Quelques chiffres : 44 000 éclairs par jour dans le monde; température d'un éclair de l'ordre 30 000° ; puissance de 100 millions de volt.

 

La formation des grêlons est aussi due à ces fameux courants ascendants et descendants. Dans un orage, les gouttelettes d'eau présentes en suspension dans l'air, vont se faire aspirer au sommet du nuage par les courants ascendants. Les températures étant négatives au sommet du nuage, elles se transforment en glace autour de noyaux de congélation (poussières...). Ces billes de glace vont alors de nouveau descendre à la base du nuage aidées par les courants descendants. Dans sa chute, le petit grêlon va attraper d'autres petites gouttelettes d'eau, se faire de nouveau aspirer au sommet du nuage, geler, redescendre etc... Lorsque le poids du grêlon est

plus important que les courants ascendants, ils finissent par retomber au sol.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          

La taille d'un grêlon est fonction de la puissance de l'orage et donc de la puissance de ces courants ascendants et descendants.

 

Quelques chiffres : le plus gros grêlon au monde mesurait 17.78 cm de diamètre pour un poids de 726 g. Le plus gros grêlon en France a atteint la taille de 15 cm de diamètre    

 

@source image : anti-grele