Quand les éléments se déchainent
Les orages ont habituellement lieu à la fin d'une chaude journée d'été, quand les cumulonimbus ont atteint leur développement maximal (extension verticale pouvant atteindre 20 km). Pourquoi? Parce que l'été, le soleil brille plus longtemps et est plus fort; il réchauffe l'air. Plus l'air est chaud, plus il monte vite et haut, rencontrant des zones de plus en plus froides. Il y a donc formation de plus de cumulus ou cumulonimbus. D'importantes masses d'air très froid et d'air très chaud se confrontent donc, cherchent à se repousser, montent et descendent en tourbillons, se mélangent chargeant ainsi les nuages d'électricité.
L'éclair :
Quand le champ magnétique d'un nuage est assez puissant pour produire, malgré la résistance de l'air, une étincelle géante (i.e. si le nuage est suffisamment chargé pour donner lieu à un coup de foudre), on observe d'abord une faible décharge, déclenchée habituellement dans la partie basse du nuage, appelée traceur par bonds, qui progresse vers le sol en zigzaguant, en suivant la trajectoire offrant la plus basse résistance entre le nuage et la terre. Ce traceur avance par bonds de quelques dizaines de mètres de long et d'une durée de quelques microsecondes; il met 1/100s pour arriver au sol et se déplace à environ 200 km/s. Entre chaque bond, le traceur prend une pause d'environ 50 microsecondes. Le traceur peut se diviser et créer ainsi des ramifications. Il laisse derrière lui un canal ionisé qui, aussitôt que le traceur rencontre un objet (arbre, clocher, toit d'un édifice), sert de chemin entre le sol et le nuage et laisse passer une décharge de retour puissante. Aussitôt s'écoule un très fort courant électrique qui remonte le long du canal ouvert par le traceur: c'est le coup de foudre! Cette puissante décharge de retour qui se propage en vague se déplace à près de 40000 km/s et correspond à une différence de potentiel pouvant atteindre 100 millions de volts.
Après la décharge de retour, l'éclair peut s'arrêter là. Mais s'il la charge est suffisante dans le nuage, un
traceur de dard peut retourner du nuage au sol par un
circuit direct. Ce traceur de dard déclenche une deuxième décharge de retour. Il peut y avoir plusieurs décharges de retour dans un éclair, en moyenne 3 ou 4, avec entre 40 et 80 millisecondes
entre chaque décharge.
La décharge électrique ainsi produite zèbre l'atmosphère de lignes lumineuses (éclairs); elle est constituée de particules électriques qui se déplacent très rapidement en lignes sinueuses. Environ un tiers de toutes les décharges ont lieu entre les nuages ou à l'intérieur de ces derniers (aussi appelés éclairs de chaleur). L'éclair semble zigzaguer: en fait, c'est la combinaison de plusieurs éclairs. Ils jaillissent si vite d'un nuage à l'autre qu'ils donnent l'illusion d'un seul éclair.
3 types d'éclairs :
fulminants: en sillons qui ne sont ni rectilignes ni en zigzag, mais courbés avec des arrondis graduels.
ramifiés: lorsqu'ils se subdivisent en plusieurs branches.
sinueux: lorsqu'ils ont de nombreux traits et segments assez apparents.
La Tempête :
Le seuil au-delà duquel on parle de tempête est de 89 km/h, correspondant au degré 10 de l'échelle de Beaufort (échelle de
classification des vents selon douze degrés, en fonction de leurs effets sur l'environnement).
Le contact entre deux masses d'air de caractéristiques différentes est appelé un front. On distingue les fronts chauds et les fronts froids.
- Un front chaud sépare une masse d'air chaud poussant une masse d'air froid.
- Un front froid sépare une masse d'air froid poussant une masse d'air chaud.
Du fait de la différence de densité entre les masses d'air chaud (légère) et froid (lourde), un front est généralement oblique.
Une tempête correspond à l'évolution d'une perturbation atmosphérique, ou dépression, le long de laquelle s'affrontent deux masses d'air aux caractéristiques distinctes
(température, teneur en eau).
L'essentiel des tempêtes touchant la France se forme sur l'océan Atlantique, au cours des mois d'automne et d'hiver (on parle de " tempête d'hiver "), progressant à une vitesse
moyenne de l'ordre de 50 km/h et pouvant concerner une largeur atteignant 2 000 km.
En France, ce sont en moyenne chaque année quinze tempêtes qui affectent nos côtes, dont une à deux peuvent être qualifiées de " fortes " selon les critères utilisés par Météo-France. Bien que le risque tempête intéresse plus spécialement le quart nord-ouest du territoire métropolitain et la façade atlantique dans sa totalité, les tempêtes survenues en décembre 1999 ont souligné qu'aucune partie du territoire n'est à l'abri du phénomène. Elles ont également démontré l'ampleur des conséquences (humaines, économiques, environnementales) que les tempêtes sont en mesure de générer. Les tempêtes des 26, 27 & 28 décembre 1999 ont en effet été les plus dramatiques de ces dernières dizaines d'années, avec un bilan total de 92 morts et de plus de 15 milliards d'euros de dommages. Leur période de retour a été estimée de l'ordre de 400/500 ans. L'une des caractéristiques de ces tempêtes a été que les vents violents, atteignant près de 200 km/h sur l'île d'Oléron et 170 km/h en région parisienne, ont concerné une très grande partie du territoire métropolitain et pas seulement des secteurs " classiquement " frappés par ce type de phénomène.
Tempête de neige :
C'est un phénomène météorologique produit par une dépression hivernale importante et brutale entre la fin de l'automne et le début du printemps.De tels systèmes se forment dans une masse d'air sous le point de congélation et les précipitations tombent sous forme de neige en quantité importante.Les vents se mêlent aux chutes de neige et à la neige déjà tombée .
Il en résulte une perte quasi-totale voire totale de la visibilité (inférieure à 1 mètre), perte de visibilité due au phénomène d'aérosol.On peut retrouver des conditions de blizzard
Un autre phénomène se produit lorsqu'une tempête se produit, ou que des vents violents sévissent: le refroidissement éolien.