Tempêtes, orages : comment se forment-ils ?

Sciences et Avenir

En matière de météo, chaud et froid font rarement bon ménage. Les perturbations atmosphériques naissent au contact de masses d'air opposées, entraînant, selon l'échelle spatiale, la formation de vastes tempêtes ou d'orages très localisés.

Cet article est issu du magazine Les Indispensables de Sciences et Avenir n°216 daté avril/ juin 2024.

Les tempêtes, de violentes collisions d'air

Les tempêtes des moyennes latitudes (entre 30 et 60°) - appelées aussi cyclones extratropicaux - naissent de la collision de masses d'air chaudes et humides venant des régions tropicales avec celles, froides et sèches, situées (dans l'hémisphère nord) au-dessus de l'Atlantique. Se créent alors des fronts pouvant atteindre plusieurs milliers de kilomètres carrés. Ils s'étirent à mesure que l'altitude augmente, dessinant une ligne courbe.

Leur confrontation entraîne une baisse de pression au sol : les vents s'intensifient, les nuages et les précipitations se développent. Plus l'écart de température, de densité et d'humidité entre les masses d'air est important, plus les vents sont violents. Ceux-ci s'intensifient encore en rencontrant le courant-jet, entre 8 et 12 kilomètres d'altitude. La tempête se calme lorsque l'énergie cinétique mobilisée pour former les fronts se dissipe par frottement. Une tempête est définie dès lors que les vents dépassent 90 km/h. Les plus intenses se situent autour de 60° de latitude, où le contraste thermique est maximal entre les masses d'air polaires et subtropicales.

Comment se forme un orage ?

Les orages sont des phénomènes localisés et de courte durée s'accompagnant d'événements violents : averses de pluie ou de grêle, vents, tonnerre et éclairs. Pour qu'un orage se forme, l'atmosphère doit être humide et instable, avec un fort contraste de températures entre l'air chaud près du sol et l'air froid en altitude. L'ascension de masses d'air chaud est le facteur déclenchant la formation de nuages orageux, ou cumulonimbus. Elle se produit dans différentes conditions : en présence d'un relief montagneux par exemple (soulèvement orographique), quand le sol surchauffé provoque l'ascension d'une bulle d'air chaud et donc plus léger que l'air environnant (soulèvement thermique), ou lorsque l'air chau[...]

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