Explications orages

Qu'est-ce qu'un orage ?

C'est un phénomène atmosphérique, caractérisé par une série d'éclairs et de coups de tonnerre. Un éclair peut se déclencher à l'intérieur du nuage, entre deux nuages, ou entre le nuage et le sol ou un aéronef (on parle alors de coup de foudre).
Foudre, éclair et tonnerre sont classés parmi les électrométéores*.

L'orage est toujours lié à la présence d'un nuage de type cumulonimbus, dit aussi nuage d'orage.

Il est souvent accompagné par un ensemble de phénomènes violents : rafales de vent, précipitations intenses parfois sous forme de grêle et quelquefois vents rabattants, ou bien trombe ou tornade.
Les orages se forment lorsque l'atmosphère est instable, avec de l'air chaud près du sol et froid en altitude.
L'orage est généralement un phénomène de courte durée : de quelques dizaines de minutes à quelques heures. Il peut être isolé (orage dû à la présence de reliefs ou causé par le réchauffement du sol en été) ou organisé en ligne (dite "ligne de grains").

Dans certaines conditions, des orages peuvent se régénérer sans cesse au même endroit ou bien s'y succéder. Ils provoquent ainsi durant plusieurs heures de fortes précipitations qui peuvent conduire à des inondations.

Parfois, après la survenue d'un premier orage, on peut observer dans un second temps la formation d'un arc orageux circulaire centré sur la zone où s'était produit l'orage initial.


Zoom sur les cumulonimbus

Le cumulonimbus est le nuage caractéristique des phénomènes orageux. Il est également responsable de toutes les chutes de grêle. Ce nuage géant et menaçant, large de 5 à 15 km, peut s'élever jusqu'à 15 km d'altitude sous nos latitudes. Un cumulonimbus de 1 km de large sur 10 km de hauteur contient 1 million de litres d'eau. À son sommet, le cumulonimbus se heurte à la stratosphère et s'étale largement, ce qui lui donne sa forme générale d'enclume (ou, parfois, de panache ou de chevelure ébouriffée).

Comment se forme-t-il ?

L'air chauffé par le rayonnement du soleil sur la surface terrestre se dilate et devient plus léger que l'air situé au-dessus de lui. Il s'élève alors comme une montgolfière. Si cet air est suffisamment humide, la vapeur d'eau qu'il contient se condense pour former des gouttelettes d'eau : un nuage de type cumulus apparaît. Dans une atmosphère instable, les mouvements verticaux de l'air sont intenses et vont favoriser par cette condensation le grossissement du nuage, qui se développe et monte en altitude. Les gouttelettes les plus élevées se transforment alors en cristaux de glace : le cumulus devient un cumulonimbus.

Que se passe-t-il dans un cumulonimbus ?

Le cumulonimbus est une véritable usine thermodynamique, qui s'alimente d'air chaud et humide pour fournir l'énergie nécessaire aux mouvements ascendants. Son énergie est considérable : chaque seconde, un gros cumulonimbus peut aspirer 700 000 tonnes d'air et absorber ainsi 8 800 tonnes de vapeur d'eau. Le même nuage peut renvoyer à la surface terrestre 4 000 tonnes d'eau, sous forme d'eau liquide, de neige ou de grêle.Les orages agissent globalement comme des générateurs électriques, créant une tension entre le sol et le nuage. Les mouvements verticaux de l'air dans le cumulonimbus sont très violents : brassées par des vents pouvant dépasser 130 km/h, les particules d'eau et de glace du nuage s'entrechoquent. Ces collisions multiples provoquent l'électrisation du nuage. Les courants ascendants et descendants conduisent également à la séparation des particules positives et négatives à l'origine d'éclairs à l'intérieur du nuage ou entre deux nuages, ou bien avec le sol (foudre).

Parfois, après la survenue d'un premier orage, on peut observer dans un second temps la formation d'un arc orageux circulaire centré sur la zone où s'était produit l'orage initial.


Comment se protéger de la foudre ?

  • Ne pas stationner sous un arbre isolé, ni sous un surplomb.
  • Éviter de manipuler tout conducteur d'électricité (eau qui ruisselle...).
  • S'asseoir par terre, car la foudre est attirée par tout ce qui dépasse (un arbre, un pic, ou un homme debout). Ne pas s'allonger ni s'appuyer contre une paroi.
  • S'isoler au maximum du sol au moyen de tout matériau isolant : rouleau de corde, sac de couchage, ou sac à dos dont l'armature est posée sur le sol.

En montagne :

  • Éviter les arêtes et les sommets.
  • Si l'on est surpris sur un sommet, descendre le plus bas et le plus rapidement possible.
  • S'éloigner de tout objet métallique (piolets, crampons, mousquetons, pito

Pourquoi les orages sont-ils difficiles à prévoir ?

Des phénomènes atmosphériques complexes

Les processus physiques à l'origine des orages sont complexes et font intervenir de nombreux "ingrédients". Outre l'état de l'atmosphère, leur formation dépend beaucoup des conditions locales très variables de température et d'humidité des sols, conditionnées par la nature du sol, le type de végétation, mais aussi la configuration du relief.
Les orages sont par ailleurs de courte durée (de quelques dizaines de minutes à quelque heures) et concernent des zones limitées (quelques dizaines de kilomètres) comparés par exemple aux tempêtes.

Des modèles pour améliorer la prévision des orages

Les modèles numériques de prévision d'échelle globale simulent imparfaitement ces phénomènes locaux et brefs. Ils permettent d'identifier les zones géographiques qui réunissent les conditions favorables au développement des cumulonimbus et donc le déclenchement des orages, mais pas de déterminer leur localisation précise, ni leur intensité. De nouveaux modèles numériques à aire limitée et à "maille fine", tels que le modèle Arome de Météo-France, permettent cependant de progresser dans la prévision des orages. Grâce à une maille de 1,3 km, le modèle Arome prend mieux en compte les effets du relief et de la nature des sols, les diverses observations disponibles et en particulier celles issues des radars hydrométéorologiques. Il décrit aussi plus précisément les processus physiques responsables du déclenchement des orages. Leur développement et leur évolution sont ainsi simulées de manière plus réaliste. Toutefois, l'erreur de localisation reste encore de l'ordre de grandeur de la taille du phénomène, soit quelques dizaines de kilomètres.

La vigilance : une information sur un risque à l'échelle d'une région


La vigilance orange pour orages signale un risque de survenue d'orages organisés et violents sur un département. Un risque d'orages isolés (même s'ils peuvent être localement puissants) se traduit par une vigilance jaune.

L'évaluation de ce risque est réalisée par les prévisionnistes à partir de l'analyse des différents scénarios proposés par les modèles de prévision numériques et de leur connaissance du climat local. Cette évaluation comporte nécessairement une part d'incertitude. La vigilance fournit une cartographie des régions qui seront a priori les plus concernés par le phénomène.
Or, même organisés, les orages touchent généralement une zone géographique restreinte, plus petite qu'une province. C'est pourquoi une vigilance orange peut alors sembler, après coup, peu pertinente alors qu'un risque était bien présent et que de violents orages ont éclaté à quelques kilomètres du lieu où on se trouvait ou dans des zones inhabitées.