Éd. 1971-1976

orage (suite)

Précipitations et vents

Les précipitations orageuses (pluie et grêle, neige parfois) ont normalement un caractère torrentiel et un déclenchement brutal. Le vent d’orage est aussi un phénomène violent. Il s’explique par la baisse de pression liée à l’ascendance qu’implique le cumulo-nimbus et par la chaleur latente de condensation, qui, libérée par la pluie, donne beaucoup d’énergie, dont une partie se transforme en énergie cinétique (mouvement).

Autres caractères

L’orage se manifeste aussi par un refroidissement dû à l’intervention des pluies et aux courants descendants jumelés aux courants ascendants dans la cellule orageuse ; ces courants rabattants introduisent l’air d’altitude aux plus bas niveaux.

L’orage est par ailleurs un phénomène local et ponctuel. Les foyers orageux se déplacent, cependant, selon certaines trajectoires préférentielles bien connues régionalement, mais pas toujours bien expliquées (importance des failles ? des lisières forestières ?).

Types

Pour se produire, les orages nécessitent un air humide et instable. Ils ont donc un caractère saisonnier.

Orages de convection

L’orage de convection évolue en quelques heures et altère provisoirement le beau temps. Il se réalise en masse d’air homogène instable sous forme de cellules dont le diamètre est de l’ordre de la dizaine de kilomètres aux latitudes tempérées (manifestation en été surtout). Les cellules orageuses sont plus vastes aux latitudes tropicales (période d’hivernage). Là, les pluies peuvent totaliser de 500 à 600 mm dans un espace de temps restreint.

Le déclenchement du phénomène fait intervenir une ascendance thermique locale (niveau du sol, le jour ; surface des eaux, la nuit). Au-dessus du sol, l’orage éclate dans l’après-midi. L’ascendance orographique peut épauler le processus thermoconvectif. Les précipitations se manifestent au sol à partir du moment où leur mouvement descendant n’est plus contrebalancé par l’ascendance de l’air. La cellule orageuse est alors chaude. Dans la phase de maturité, de l’air descendant se combine à de l’air ascendant dans la cellule même. La pluie, la grêle qui interviennent expliquent alors, avec l’arrivée froide d’altitude, le refroidissement signalé plus haut. Des mouvements descendants interviennent aussi, en ciel clair, autour du système nuageux de l’orage. D’où l’aspect fantastique de ces cumulo-nimbus qui s’exaspèrent au milieu d’espaces célestes dégagés. Dans la phase finale, seuls subsistent les mouvements descendants à l’intérieur de la cellule orageuse. Celle-ci est alors plus froide que l’environnement. Puis les pluies cessent : la cellule froide s’efface, comme s’efface le système nuageux. L’orage disparaît alors.

Les orages de convection peuvent jouer un grand rôle dans les pays tropicaux. À l’aérodrome de Pointe-à-Pitre (Guadeloupe), 45 p. 100 des orages avec éclairs et tonnerre ont été comptabilisés dans l’après-midi pour dix années d’observation. La statistique des manifestations électriques s’accorde d’ailleurs avec celle de la présence des cumulo-nimbus.

Orages frontaux

Il faut en tenir compte largement aux latitudes tempérées à côté des orages de convection. Ces orages se manifestent l’été et aux changements de saison sur les fronts chauds et les fronts froids, indépendamment du rythme diurne des températures, c’est-à-dire à n’importe quel moment du jour et de la nuit. Leur ampleur peut être grande, de l’ordre de plusieurs dizaines de kilomètres. Il ne faut cependant pas voir dans tous les orages frontaux des processus indépendants des précédents. Une advection froide d’altitude arrivant au-dessus d’un air chaud impose une instabilité thermique généralisée à l’intérieur de laquelle peuvent se développer des foyers thermoconvectifs. Cela dit, si l’orage de convection pur, réalisé en air homogène, aboutit à un effacement provisoire du beau temps, l’orage frontal est généralement l’indice prémonitoire d’un changement de temps et non pas la cause de ce changement comme on le pense souvent.

Effets

Les orages maintiennent la charge électrique à la surface du globe. Ils interviennent sur l’homme et ses activités. Les avions doivent craindre la turbulence orageuse ainsi que la foudre bien que celle-ci atteigne peu les avions modernes, entièrement métalliques. Au sol, la foudre intervient dans le cadre de phénomènes complexes et d’effets parfois bizarres. Le foudroiement des personnes et des bêtes est à redouter, surtout en rase campagne et en montagne. L’orage, par ses précipitations, peut provoquer de graves dégâts (érosion des sols, saccage des récoltes et des arbres par la grêle). La prévision locale des orages est un acte agricole impératif, en pays de vignoble par exemple.

P. P.

orage magnétique et aurore polaire

On désigne par orage magnétique toute perturbation transitoire, naturelle, du champ magnétique terrestre quand elle est intense et de grande extension géographique. (L’expression synonyme tempête magnétique, plus logique et qui préviendrait toute confusion avec les orages météorologiques, reste peu usitée.)

Introduction

L’observation précise (remontant au xvii^e s.) des mouvements que peut prendre une aiguille aimantée a montré qu’épisodiquement cette aiguille « s’affolait ». Depuis que des enregistrements sont faits régulièrement, on a établi que ces mouvements correspondaient à des variations des diverses composantes magnétiques H, D, Z (v. géomagnétisme). Ces variations peuvent atteindre plus de 1 000 γ (1 γ = 10^–5 G) en intensité et plus de 1° en direction. En dehors des erreurs que ces perturbations peuvent causer à la navigation, d’autres conséquences néfastes sont apparues avec le développement des transmissions télégraphiques et téléphoniques par câbles (induction, dans ces câbles, d’effets électriques brouillant les signaux), et avec celui, ultérieur, des transmissions radiotélégraphiques. Dans ce dernier cas, c’est la propagation hertzienne elle-même qui est affectée (avec parfois un black-out total — évanouissement complet des signaux transmis — pouvant durer plusieurs heures) ; on explique ce fait par un désordre total qui s’est alors instauré dans les couches ionosphériques (orage « ionosphérique »).

Les orages magnétiques sont capables d’affecter, en quasi-synchronisme, la totalité de la surface du globe terrestre. C’est alors un orage mondial.

Plus fréquemment — mais intenses seulement dans les régions polaires —, on observe des orages (ou sous-orages) polaires ou magnétosphériques, des baies magnétiques, etc., perturbations que l’on peut, cependant, arriver à détecter dans la plupart des autres régions du globe en fonction de diverses conditions locales.