Tout savoir sur la formation des « super orages »
La nature offre parfois certains spectacles parmi les plus saisissants.
En été, il n’est pas rare d’observer le ciel et d’y apercevoir un magnifique nuage en forme d’enclume qui s’étend comme une couverture. Ce phénomène se produit lorsque certains orages sont si puissants qu’ils dépassent la troposphère dans laquelle nous vivons.
Un orage classique cesse généralement de croître lorsqu’il atteint le sommet de la troposphère. En revanche, certains orages ne s’arrêtent pas à ce niveau et viennent dépasser ce plafond pour pénétrer dans la stratosphère, dépassant ainsi l’altitude de croisière d’un avion de ligne.
Nuage en enclume au-dessus d'Oakville en Ontario. Juin 2023. Photo : Mark Robinson
Le fonctionnement de ces « super orages »
Ce type d’orage commence par une simple colonne d'air ascendante. Ce courant ascendant est alimenté par la différence de température entre l'air chaud près du sol et l'air froid en altitude. L'air chaud est moins dense que l'air froid, ce qui lui confère une certaine flottabilité, un peu comme une bulle remontant à la surface d'un lac. Cet air continuera à s'élever tant qu'il sera plus chaud et moins dense que l'air qui l'entoure. Cependant, l'air ascendant finit par se refroidir suffisamment pour atteindre les températures glaciales de la haute atmosphère.
Le point où un courant ascendant se refroidit suffisamment pour cesser de s'élever se situe à environ 10 à 12 km au-dessus de la surface, généralement le niveau qui sépare également notre troposphère de la stratosphère. L'air ascendant se heurte à ce niveau d'équilibre comme s'il s'agissait d'un plafond, s'étalant avant de redescendre vers le sol.
Une partie de l'humidité contenue dans l'air ascendant se condense en s'étalant contre ce plafond invisible situé très haut dans l'atmosphère, laissant derrière elle une formation mince et plate appelée cumulonimbus capillatus incus, plus communément appelée nuage enclume. Ces nuages plats ont gagné leur surnom parce qu'ils donnent à l'orage tout entier l'aspect d'une enclume de forgeron. Les enclumes remplissent souvent le ciel les jours d'orage, s'étendant parfois sur des dizaines de kilomètres autour d'un seul orage. Ce sont ces formations qui donnent souvent à l'orage sa forme classique lorsqu'il se profile à l'horizon, projetant même de longues ombres s'il se produit au lever ou au coucher du soleil.
Orage enclume à Brampton en Ontario. Juin 2023. Photo : Jarrett T.
Il faut une instabilité extrême pour percer la stratosphère
Certains orages deviennent si violents que leurs courants ascendants déchaînés dépassent le niveau d'équilibre et pénètrent dans la stratosphère. Les courants ascendants sont d'autant plus vigoureux que les différences de température entre les niveaux inférieurs et supérieurs sont importantes. En présence d'un gradient de température très marqué, cette instabilité extrême peut permettre aux courants ascendants de s'élever très rapidement, parfois à plus de 100 km/h.
Lorsqu'un courant ascendant s'élance vers le ciel à une vitesse vertigineuse, il ne suffit pas toujours de percuter le niveau d'équilibre pour le ralentir. Une partie de l'air s'étale et crée un nuage en enclume lorsqu'il atteint ce point, mais le cœur du courant ascendant rapide peut facilement être soufflé dans la stratosphère. Les cumulonimbus qui dépassent l'enclume et atteignent la stratosphère sont judicieusement appelés sommets protubérants.
Vue du dessus d'un orage avec sommets protubérants du typhon Kammuri en 2018. Photo NOAA/CIMSS/UW-Madison.
De puissants courants ascendants peuvent être à l'origine de grands dangers
Un orage pittoresque qui gronde à l'horizon en été est un témoignage impressionnant de la puissance de notre monde naturel. Mais un orage suffisamment intense pour pénétrer dans la stratosphère est aussi un avertissement solide que des conditions difficiles ne sont peut-être pas loin. Le dépassement des sommets est un bon signe de la probabilité d'un temps violent lorsque l'orage passe au-dessus de nos têtes. Il faut un puissant courant ascendant pour produire de gros grêlons, et les plus puissants d'entre eux peuvent générer des grêlons de la taille d'une balle de baseball ou plus. Des rafales très fortes sont courantes dans ces orages intenses, surtout si le courant ascendant s'affaiblit soudainement et que l'orage commence à s'effondrer. Les tornades sont également un risque si l'orage commence à tourner. Les météorologues cherchent même des sommets surplombants dans les orages situés à l'intérieur du mur de l'œil d'un ouragan, où ils peuvent servir de signal d'alarme indiquant qu'un ouragan est sur le point de s'intensifier rapidement.
Les courants ascendants qui créent les sommets de dépassement dans un ouragan en cours de renforcement sont parfois si intenses qu'ils génèrent des ondes de gravité qui ondulent à travers les nuages comme des rides sur un étang calme.
D’après les informations de The Weather Network
