Les orages

Un éclair, du tonnerre qui gronde, des trombes d'eau et parfois de la grêle (ou de la neige) ; c'est un orage, l'un des plus impressionnants phénomènes météorologiques. Au total, environ 1600 orages se produisent simultanément sur Terre, recouvrant environ 0.3% de sa surface.
Qui ne les connaît pas? Et qui sait comment ils se créent?

Un orage est une forme de condition climatique caractérisée par la présence d'éclairs (décharges électriques) et leurs effets acoustiques dans l'atmosphère terrestre connus sous le nom de tonnerre. Le type de nuage associé à l'orage est le cumulonimbus. Les orages sont généralement accompagnés de forts vents, de fortes pluies et parfois de neige, grêle ou d'aucunes précipitations.
Les éclairs résultent de charges électriques différentes entre les nuages et la Terre. Ceci avait déjà été prouvé en 1752 par le chercheur et homme d'état Benjamin Franklin, en laissant des cerfs-volants voler dans les orages. À travers cette dangereuse expérience, il a aussi inventé le paratonnerre.
Dans un orage, la séparation temporaire des charges électriques se développe si les particules de glace et d'eau se chargent électriquement différemment et sont soufflées à différentes altitudes par des vents forts à l'intérieur de nuages orageux élevés. Un éclair est le relâchement soudain d'une grande charge électrique. Les éclairs se développent principalement depuis l'intérieur de nuages d'orage. Sur la Terre, il y a environ 40 à 50 éclairs par seconde et 10% d'entre eux atteignent le sol.

Les nuages d'orage résultent de l'élévation d'air chaud et humide. Les trois conditions suivantes sont nécessaires au développement d'un orage:

1. De l'humidité: une couche d'air humide au niveau du sol avec une grande extension et une humidité relative supérieure à 80%;
2. Une stratification instable: une chute verticale brutale de la température (diminution de plus de 6.5°C par kilomètre d'altitude);
3. Une élévation: un déclenchemeur pour l'élévation de l'air humide. Cela peut être causé par une forte radiation solaire, des courants ascendants ou des différences dans la stratification de l'air.

Si une masse d'air froide commence à monter depuis le sol, il se refroidit alors d'environ 6.5°C/km (ascension adiabatique humide) durant l'ascension. À partir d'une certaine altitude (niveau de condensation = base du nuage), des gouttelettes d'eau se forment par condensation (voir formation des nuages) à cause du refroidissement de l'air. Par la chaleur de condensation (énergie qui est relâchée avec la formation de l'eau), la masse d'air ascendante se refroidit moins vite que l'air environnant; elle reste ainsi plus chaude et plus légère que l'air environnant (dû à la diminution de densité). Ceci crée et/ou renforce le processus d'ascension.
Une fois le processus en cours, l'air ascendant peut atteindre des vitesses allant jusqu'à plusieurs centaines de kilomètres par heure au sein-même du nuage d'orage. Les nuages d'orage peuvent souvent mesurer jusqu'à 10 km de haut et même jusqu'à 15 km dans les tropiques. C'est seulement lorsque l'air ascendant atteint la limite supérieur de la troposphère qu'il arrête de s'élever et s'écoule latéralement. Ce mouvement latéral de l'air, qui est encore partiellement humide, crée la forme typique en enclume du nuage d'orage.

Les orages passent par 3 étapes:

1. La formation
2. La maturation
3. La dissipation

Ces étapes sont illustrées sur le graphique.

exemple

Les orages se produisent principalement dans les régions tropicales. Un exemple de formation d'orage sur un météogramme air est montré sur la droite.

Questions pour s'entraîner

Par la suite, vous allez pouvoir tester vos connaissances, et surtout les appliquer. Si vous avez un doute, relisez le texte et les images ci-dessus.
Essayez ;-). Nous - l'équipe meteoblue - vous souhaitons beaucoup de plaisir!

Orage le 14 juillet 2010 en France