Qu'est ce qu'un orage ?

Un orage est un phénomène atmosphérique caractérisé par une série d’éclairs et de coups de tonnerre. L'éclair peut se déclencher à l’intérieur du nuage, entre deux nuages, ou entre le nuage et le sol (c’est la 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.

Situation du 7 mai 2006

Par flux de secteur sud, on observe souvent des situations orageuses sur le sud de la France. Pour peu qu’il y ait de l’air frais en altitude, l’air doux et humide provenant de la Méditerranée devient instable et s’élève, formant des nuages à fort développement vertical. L’effet est souvent accentué par le relief là où le vent contraint l’air à s’élever sur les pentes (Montagne Noire , Cévennes,…).

  Carte "iso-front" (champ de pression et fronts)
  le 7 mai 2006 à 18h UTC

On distingue sur la carte :
- des "basses pressions relatives" sur l’Espagne, le golfe de Gascogne et l'Ouest de la France. Les météorologistes parlent de "basses pressions relatives" lorsque la pression observée sur une région donnée est légèrement inférieure à la pression moyenne.
- des hautes pressions sur la Scandinavie se prolongeant par une dorsale (crête de hautes pressions) vers l'Adriatique.
- Un front froid aborde notre pays par la façade atlantique.

Les images satellite

Le canal visible correspond pour simplifier à une photographie en Noir et Blanc de la Terre. Ainsi, sur les images de Meteosat dans le canal visible, les nuages apparaissent en blanc. Plus ils sont épais plus le blanc est intense. Comme on le voit à la fin de l’animation, l’image devient noire quand le soleil se couche.

  Animation d'images satellite dans le canal visible
 le 7  mai 2006

On distingue sur l’image des nuages épais remontant d’Espagne et touchant l'Aquitaine. Le blanc intense de ces nuages révèle leur fort développement vertical. Seuls les cumulonimbus possèdent ces caractéristiques. Nous sommes donc en présence d'une zone orageuse.

Sur cette image visible, l'extension verticale des cumulonimbus est manifeste : aux heures proches du coucher du soleil (ou du lever), la lumière rasante souligne leur relief et permet de les repérer aisément.

On parvient à distinguer à l’intérieur de la masse nuageuse principale en sur brillance des lignes plus étroites axées sud/nord. Ces lignes correspondent à l'extrême sommet du cumulonimbus qui atteint parfois jusqu'à 13 km d'altitude. On peut estimer que l'activité orageuse est plus intense le long de ces lignes.

Images des radars de précipitations

Les radars météorologiques permettent de localiser les précipitations et de mesurer leur intensité. A la différence des images visibles du satellite, le radar fournit des images exploitables durant la nuit.

L’animation d’images successives permet de déterminer le déplacement des zones précipitantes et les variations d’intensité.

Sur l’animation, les régions noires ne sont pas touchées par les précipitations. La palette de couleur (à droite de l'image) représente les intensités allant du bleu (faible) à rouge (très fortes).

  Animation d'images radars le 7 mai 2006

On distingue sur ces images radars de fortes précipitations, caractéristiques d'orages isolés sur le Massif Central et les Alpes. Une ligne orageuse modérément active touche une zone s'étendant du Berry à la Touraine et une autre ligne, plus active, concerne cette fois une zone s'étendant de l'Aquitaine à la Charente-Maritime. De nouvelles cellules, très actives, éclatent aussi sur l'Espagne.

La ligne de précipitations sur l'Aquitaine est caractéristique d'une ligne de grains : les précipitations sont très intenses à l'avant de la masse nuageuse (en jaune et rouge sur l'animation) et plus modérées à l'arrière (dégradés de bleus).

Carte d'impacts de foudre

Les impacts de foudre touchant le sol sont ici matérialisés par des carrés de couleurs différentes suivant l’heure où ils ont été observés.

Cumul des impacts de foudre sur une demi-heure
le 7 mai 2006

L'activité électrique la plus intense et la plus organisée concerne les régions du Sud-ouest ainsi que le versant espagnol des Pyrénées. Ces impacts de foudre sont localisés sur les mêmes zones que les précipitations intenses observées sur les images radars précédemment.

Carte d'observation

Sur cette carte d'observation, les flèches indiquent la direction du vent, les barbules (traits obliques au bout des flèches) son intensité. Un barbule court correspond à un vent moyen de 5 nœuds (9 km/h), un barbule long à 10 nœuds (18 km/h). Un trait seul signifie que le vent moyen souffle à moins de 3 nœuds (5 km/h).

Températures et vents observés le 7 mai 2006 à 17h00

Sur cette carte, on constate que le vent contourne les reliefs :
- sur le Midi toulousain, il vient du sud-est canalisé entre le Massif Central et les Pyrénées,
- il vient du sud sur la basse vallée du Rhône, canalisé entre le Massif Central et les Alpes.
- de part et d'autre de la ligne d'orages, le vent change brusquement de direction (sud-est à Toulouse, nord-ouest à Mont-de-marsan). Ces trajectoires convergentes sont déterminantes dans la formation orageuse : elles renforcent les mouvements ascendants de l'air et contribuent au développement des cumlonimbus.

Les températures relevées sont plus élevées du Midi toulousain au Centre et à Rhône-Alpes.

Interaction des paramètres météorologiques dans la formation orageuse sur Toulouse

L'analyse des différentes cartes météorologiques révèle sur le Sud-Ouest:
- un maximum d'air chaud en surface
- de l'air plus froid arrivant en altitude (approche du front froid)
- de la convergence de vent en basses couches (2 premiers km de l'atmosphère) favorise les mouvements ascendants

Ces conditions simultanées sont à l'origine de l'épisode orageux sur l'Aquitaine et Midi-Pyrénées.

Observations relevées au passage de l'orage sur Toulouse

Les données enregistrées toutes les minutes à l’aéroport de Toulouse Blagnac montrent que les paramètres météorologiques évoluent brusquement au passage de l’orage.

Variation de la pression et de la température à Toulouse Blagnac le 7 mai 2006

La température (courbe bleue) chute de 5 °C en 20 minutes, passant de 17,5°C à 12,5°C. Parallèlement, la pression (courbe rose) augmente soudainement, gagnant plus de 2 hPa en 5 minutes.

Le vent se renforce brusquement à l'arrivée de l'orage. Les rafales (courbe rouge) passent en l'espace de 3 minutes de 7 m/s (25 km/h) à 21 m/s, soit 75 km/h.

Variation de la force du vent à Toulouse Blagnac le 7 mai 2006

L'arrivée et le passage de l'orage se manifestent par une rotation rapide du vent. Avant l'orage, le vent venait du sud-est, après il tourne nord-ouest.

L’humidité de l'air (courbe rose) augmente en raison des précipitations.

Nuage de type cumulonimbus :