Qu'est-ce qu'un orage ?

Un orage 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 (c'est le coup de foudre).
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 de grêle –, et quelquefois vents rabattants, ou bien trombe ou tornade.
Les orages se forment lorsque l'atmosphère est instable. L'air doit alors être chaud en surface 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 » par les météorologistes).
Par certaines conditions, des orages peuvent se régénérer sans cesse au même endroit ou bien s'y succéder à leur maximum de maturité. Ils provoquent ainsi durant plusieurs heures de fortes précipitations qui conduisent à des inondations catastrophiques.

Le nuage d'orage : le puissant 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. 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).

Les différents types de nuages (fichier PDF, 179 Ko)

 

Comment se forme un cumulonimbus ?

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 le ferait 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 se nourrit 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 un courant dirigé du sol vers le nuage. En effet, 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 nombreuses collisions provoquent l'électrisation du nuage, où des particules de signes opposés se regroupent à différents étages depuis la surface (chargée négativement) jusqu'au sommet (chargé positivement). Des microdécharges se propagent alors et finissent par établir une liaison électrique entre le nuage et le sol.

Où et quand se produisent les orages en France ?

Dans la plupart des régions, les orages se produisent le plus souvent durant les mois de juin, juillet et août. Le Sud-est de la France fait toutefois exception : les orages sont souvent plus nombreux en septembre, voire en octobre et novembre pour la Corse.

Sur l'ensemble de l'année, les orages sont plus fréquents en Corse et sur le sud de l'Aquitaine. On y dénombre en moyenne plus de trente jours d'orage par an. Sur le nord de l'Aquitaine, Midi-Pyrénées, le Limousin, l'Auvergne, les reliefs de la région Provence-Alpes-Côte-d'Azur, Rhône-Alpes, le sud de la Bourgogne, la Franche-Comté, l'Alsace et la Lorraine, les orages sont relativement nombreux. Sur le reste du pays, ils sont moins fréquents, même assez rares sur la Bretagne.

Pour la période estivale (juin-juillet-août), la répartition est un peu différente. En été, les orages ne sont guère plus fréquents en Corse que sur la région parisienne. C'est surtout sur un axe Sud-ouest/Nord-est et sur les régions alpines que se produisent le plus fréquemment les orages estivaux. On dénombre généralement chaque été sur ces régions quinze à vingt journées orageuses. Comme pour l'ensemble de l'année, c'est en Bretagne qu'ils sont les plus rares en été, avec en moyenne moins de cinq journées avec orage.

Carte du nombre moyen d'impacts de foudre au sol par km²/an (période 2000-2009)

Combien d'impacts de foudre en France chaque année ?

La France reçoit en moyenne un million de coups de foudre par an.
Le record journalier du nombre d'impacts de foudre sur notre pays date du 6 août 1999 : Météorage a enregistré ce jour-là 75 901 impacts de foudre. Au deuxième rang, le 17 août 2004 totalise 56 317 impacts, et au troisième rang, le 28 juillet 1994, 44 142 impacts de foudre.

Carte d'impacts de foudre enregistrés le 6 août 1999 (fichier PDF, 194 Ko)

Carte d'impacts de foudre enregistrés le 17 août 2004 (fichier PDF, 195 Ko)

Carte d'impacts de foudre enregistrés le 28 juillet 1994 (fichier PDF, 183 Ko)

À chaque instant, 1 000 à 2 000 orages sont actifs autour de la planète. Ils produisent une centaine d'éclairs environ par seconde, soit 8 millions par jour.
En France, la foudre provoque le décès de 15 à 40 personnes par an.


 

Les dangers liés aux orages

Un orage peut toujours être dangereux en un point donné, en raison de la puissance des phénomènes qu'il produit et de leur caractère aléatoire.

La foudre est le nom donné à un éclair lorsqu'il touche le sol (ou un aéronef). Cette décharge électrique intense peut tuer un homme ou un animal, calciner un arbre ou causer des incendies.
Les pluies intenses qui accompagnent les orages peuvent causer des crues-éclairs dévastatrices. Un cumulonimbus de 1 km de large sur 10 km de hauteur contient 1 million de litres d'eau. Un orage déverse fréquemment plus de 50 à 100 litres d'eau par mètre carré en quelques heures. En septembre 1992, 400 à 500 litres d'eau étaient tombés sur Vaison-la-Romaine.

La grêle est un type de précipitation formé de petits morceaux de glace, qui peut par exemple dévaster en quelques minutes un vignoble ou un verger.

Le vent sous un cumulonimbus souffle par rafales violentes jusqu'à environ 140 km/h et change fréquemment de direction. Plus rarement se crée sous la base du nuage un tourbillon de vent très dévastateur, la tornade.
Les pilotes, même de gros avions, évitent de traverser des cumulonimbus : ils pourraient être soulevés de plusieurs centaines de mètres, puis brutalement rabattus dans ce qu'on appelle communément des "trous d'air".

Comment se protéger de la foudre ?

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, pitons, bâtons télescopiques, pylônes, etc.).

En tous lieux
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.

Les signes annonciateurs de l'orage

L'orage s'annonce par divers phénomènes :
- Le ciel s'assombrit rapidement, et dans les orages les plus violents il peut devenir d'un noir d'encre. Plus le ciel est sombre, plus le nuage est épais.
- Le vent se renforce et tourne à la bourrasque. Ces rafales précèdent souvent de fortes pluies.- Votre poste de radio grésille et révèle ainsi une forte activité électrique, due à la foudre à proximité.
- En montagne, vous pouvez observer des effluves lumineux à l'extrémité des objets pointus (feux Saint-Elme) ou entendre des bourdonnements diffus. Ces signes indiquent l'imminence d'un coup de foudre.

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Source : Météo-France