La vérité est que nous n’associons généralement pas l’été aux tempêtes, mais plutôt au contraire : le soleil, la plage, les glaces et les vacances. Cependant, si vous y réfléchissez, vous penserez à plus d’un orage qui, en quelques minutes seulement, a transformé le ciel lumineux de l’été en pluie, en éclairs ou en grêle. Si vous souhaitez savoir pourquoi d’intenses tempêtes estivales et, surtout, des orages se produisent, cet article est fait pour vous.
Que sont les tempêtes?
Un aspect fondamental pour savoir pourquoi les redoutables tempêtes estivales se produisent est de vraiment savoir ce qu’est une tempête .
Une tempête est un phénomène atmosphérique caractérisé par la présence de deux ou plusieurs masses d’air de températures différentes. L’interaction thermique entre les deux provoque une instabilité de l’atmosphère, qui donne naissance à de la pluie, du vent, des éclairs, du tonnerre et de la grêle.
Comment se forment les tempêtes?
Bien que la formation d’une tempête puisse paraître aléatoire, en réalité plusieurs phénomènes simultanés sont nécessaires. L’un d’eux est la convection, une forme de transmission de chaleur.
Pour comprendre le phénomène de convection, il faut se référer à la faible capacité calorifique de l’air, qui fait que le rayonnement solaire le traverse sans augmenter à peine sa température et réchauffe directement le sol. À son tour, le sol transmet une partie de la chaleur, par conduction , à l’air qui est en contact avec lui, générant des courants d’air chaud ascendants.
C’est alors que le deuxième ingrédient des tempêtes entre en jeu : l’humidité. Et lorsque l’air ascendant est humide, il forme des nuages orageux . La raison en est que lorsque cet air monte et se refroidit, il finit par se condenser en gouttelettes d’eau, ce qui donne naissance à des nuages. Le nuage peut rester petit ( Cumulus humilis ) ou commencer à croître verticalement ( Cumulus mediocris ).
Pour que les nuages grossissent, il faut un autre phénomène : l’instabilité atmosphérique . En d’autres termes, l’air chaud ascendant rencontre des courants d’air plus froids, provoquant une augmentation de la taille des nuages et déclenchant un orage .
Les trois phases d’une tempête
Une fois ce point atteint, la formation d’une tempête ordinaire peut être divisée en trois phases :
Cumulus ou phase de développement : comme nous l’avons évoqué plus haut, la première phase de formation des tempêtes est la création des nuages. Durant cette phase, les masses d’air chaud s’élèvent à une vitesse d’environ 50 km/h vers le centre des nuages et même au-dessus de ceux-ci, générant les fameuses turbulences atmosphériques .
Entre 15 et 30 minutes, l’air chaud monte et commence à se condenser. De plus, si le nuage est gros, le sommet peut être inférieur à 0 degré, ce qui provoque la formation de grêle . Lorsque les gouttes ou la grêle atteignent une taille considérable, elles commencent à tomber, créant un courant descendant.
Phase de maturité : dans cette phase, contrairement à la première, on retrouve à la fois des courants ascendants et descendants (précipitations accompagnées d’air froid qui se trouvait au sommet du nuage). D’une durée d’environ 20 à 30 minutes, des rafales de vent se produisent à la surface de la Terre en raison de l’impact généré par l’air froid qui descend contre le sol, entraînant une baisse des températures.
Phase de dissipation : pour qu’une tempête prenne fin, il faut que le « carburant » qui a fait grandir le nuage disparaisse, c’est-à-dire la convection. De plus, il est important de noter que, au début de cette phase, les nuages peuvent encore maintenir leur activité électrique, mais celle-ci diminue peu à peu, ne laissant que les courants descendants.
Les types de tempêtes
Même si la formation des tempêtes suit un schéma similaire, leurs conséquences peuvent être très différentes. Les tempêtes peuvent être classées en au moins quatre types :
Cellules simples : ce type de tempête est constitué d’un seul centre actif appelé cellule. Les cellules simples sont les plus courantes et, même si elles sont moins susceptibles de générer des catastrophes météorologiques, il ne faut pas les sous-estimer, car en été elles peuvent produire des rafales de vent ou de fortes averses.
Multicellulaires : elles sont constituées de plus de deux centres actifs. Les tempêtes multicellulaires sont dues à des changements soudains de direction du vent, qui entraînent le remplacement des anciennes cellules par de nouvelles. Ces types de tempêtes sont responsables de nombreuses inondations.
Systèmes convectifs à méso-échelle (MCS) : contrairement aux multicellules, dans ce type de tempêtes, les cellules orageuses coexistent à différents stades de développement. Dans ce cas, les nuages se déplacent généralement rapidement, ils ne laissent donc généralement pas de précipitations persistantes, mais ils peuvent générer des vents forts en surface ou de la grêle de taille moyenne.
Supercellules : Ces tempêtes s’accompagnent généralement d’effets néfastes en surface, tels que de grosses grêles ou des vents violents. Il s’agit d’une cellule unique, mais avec un courant ascendant profond.
Comment se forment les tempêtes estivales?
Maintenant que vous savez comment se forment les tempêtes, vous commencerez à comprendre pourquoi les tempêtes estivales ont tendance à être plus violentes que celles du reste de l’année.
La réponse réside dans les températures élevées. En fait, de nombreuses journées d’été se lèvent avec du soleil et peu à peu le ciel s’assombrit et une tempête estivale éclate. Cela est dû à la chaleur des premières heures de la journée, qui provoque des températures de l’air plus élevées que le reste de l’année. Au fur et à mesure que cet air chaud monte et entre en collision avec des masses d’air froid, un fort contraste thermique est généré qui finit par produire des tempêtes estivales.
La raison de l’ intensité des tempêtes estivales réside dans la grande quantité de vapeur d’eau qui se transforme en gouttelettes d’eau et, sous l’effet de la gravité, précipite.
Grêle et tempêtes d’été
L’une des caractéristiques les plus courantes des tempêtes estivales est la précipitation sous forme de grêle. Et comme prévu, il y a une explication scientifique derrière cela.
La grêle se forme lorsque des gouttelettes d’eau se condensent autour de particules de poussière ou d’autres substances, appelées noyaux de condensation . Les gouttes de pluie continuent alors d’atteindre ces noyaux, se transformant automatiquement en glace. À mesure que de nouvelles gouttelettes entrent en collision avec la grêle en croissance, celle-ci grossit selon un processus appelé accrétion .
Pour que cela se produise, les températures atmosphériques doivent être froides, mais pas trop basses, sinon il n’y aurait pas d’eau pour former de la grêle. Pour cette raison, les tempêtes estivales sont plus propices à la formation de grêle.
Heureusement, il arrive un moment où les « boules » de grêle cessent de croître et, si l’instabilité du nuage augmente avec le vent, la grêle retombe à la surface.
Comment se forment les orages?
S’il y a quelque chose qui nous aide à identifier un orage, ce sont bien les éclairs et le tonnerre. Mais comment sont générées ces décharges électriques ?
La formation de la foudre commence par la charge électrique des nuages, qui est positive et négative. L’air est chargé de séparer les deux charges dans les nuages. Cependant, lorsque ces charges s’accumulent suffisamment dans les nuages, l’air ne peut plus les séparer, ce qui entraîne une décharge électrique appelée foudre.
Bien que la raison pour laquelle les charges positives et négatives s’accumulent dans le nuage ne soit pas complètement connue, on dit que cela est dû au frottement entre la glace et les gouttelettes d’eau présentes dans les nuages, qui, lors du frottement, génèrent des polarités différentes.
En revanche, le tonnerre n’est rien d’autre que l’effet acoustique produit par la foudre.
Comment savoir si un orage est proche ?
L’une des caractéristiques des tempêtes estivales est leur formation rapide. Et en une heure environ, la tempête peut apparaître et se dissiper. Cela signifie que plus d’une personne est surprise par la tempête estivale. Nous partageons donc avec vous une petite astuce qui vous évitera de nombreux orages électriques.
Un orage a deux effets : la foudre et le tonnerre. Comme chacun le sait, les éclairs apparaissent en premier, puis le tonnerre se fait entendre, même si les deux se produisent simultanément. C’est parce que la lumière se propage beaucoup plus vite que le son. Plus précisément, la lumière se déplace à 300 000 kilomètres par seconde, tandis que le son se déplace à 343 mètres par seconde.
L’astuce est donc aussi simple que de compter les secondes entre l’éclair et le grondement du tonnerre ou, en d’autres termes, le temps écoulé entre la lumière et le son.
Ces secondes vous aideront à savoir à quelle distance se trouve l’ épicentre de l’orage . Pour calculer la distance jusqu’à l’orage, divisez simplement le nombre de secondes par trois. Le résultat de cette division sera le kilométrage auquel se situe l’orage électrique. Par exemple, si vous avez compté 9 secondes, 9/3=3 : l’orage est à 3 kilomètres.
Tempêtes d’été et odeur de pluie
Après une tempête estivale , de nombreuses personnes disent sentir « l’odeur de pluie » caractéristique.
Ce qu’ils sentent réellement s’appelle le pétrichor et ne vient pas de la pluie ou des nuages, mais de la terre humide et de sa chimie.
Le composant principal du pétrichor est la géosmine , une substance produite par les actinobactéries du sol. La fonction de ces bactéries est de décomposer la matière organique pour servir de nourriture aux plantes et autres micro-organismes.
Les actinobactéries deviennent plus actives lorsque le sol est humidifié avec les premières gouttes de pluie et, lorsqu’elles sont activées, elles commencent à libérer de la géosmine, un composé alcoolique à l’odeur caractéristique. La combinaison de géosmine et de gouttes de pluie donne naissance au pétrichor.
Alors, quand il pleut, ça sent le pétrichor ? Non, lorsque les actinobactéries détectent de l’humidité après une sécheresse, leur activité augmente, tout comme la géosmine. Si, au contraire, il pleut très souvent, nous ne percevrons pas l’odeur aussi intensément ni aussi fréquemment.
Maintenant que vous connaissez toute la complexité scientifique derrière les tempêtes et orages d’été, vous avez peut-être réalisé que ce n’est pas une « simple » pluie qui ruine vos projets d’été.