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Le cumulonimbus et les nuages d'orages
 
par Christophe Suarez

 

 

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§ 1. Le cumulonimbus, introduction

En cette soirée de juillet, Un orage orographique extrêmement électrique éclate sur les massifs du Nord des Alpes...

Roi des nuages, le cumulonimbus s'étend sur les trois étages atmosphériques, inférieur, moyen, supérieur, et s'autorise même de petites incursions dans la stratosphère.

Aussi appelé Cb, s'il est parfois anodin, ce nuage est aussi synonyme de rafales de vent, de grêle et de foudre. Parfois même, dans les cas extrêmes, des tornades ou des trombes d'eau peuvent prendre naissance en son sein.

A l'origine du Cb, et donc de l'orage, on retrouve différent facteurs comme la chaleur, un taux d'humidité important et un conflit de masse d'air à l'étage inférieur, moyen, ou supérieur.

 

§ 2. Formation du cumulonimbus  
Qu'il ait pour origine  la simple convection d'une journée  estivale, un conflit de masse d'air (chaud-froid, goutte d'air froid) ou l'élévation brutale de l'air chaud sur les massifs montagneux (orages orographiques), le cumulonimbus est le fruit d'un mécanisme bien huilé. A la vue de certains nuages, l'imminence d'un l'orage peut-être pressenti.

 

 
2.1 Quelques signes  
   
Traînées d'avions  
La vapeur d'eau générée par les avions à réaction est un indice intéressant. Lorsque les traces grossissent rapidement, et se transforment en petites tourelles verticales, on dénote une instabilité à l'altitude de la traînée.  
   
Cumulus en forme de tourelles convectives Tourelles convectives. Des orages orographiques éclateront plus tard dans la soirée
Des cumulus en forme de grandes tours (castellanus) sont souvent le signe d'une instabilité locale pouvant mener à la formation d'un Cb. Si l'existence des ces buildings naturels ne suffit  pas à générer un orage, il s'agit d'un signe que l'observateur averti notera.
   
2.2 Cumulus congestus

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Cumulus congestus rougeoyant au crépuscule
Lorsque l'instabilité est forte, le cumulus prend du volume et s'étire en hauteur. Nuage préalable au cumulonimbus lors des orages convectifs, il arrive souvent qu'il "s'effondre" par manque d'énergie (chaleur et humidité).
   
2.3 Cumulonimbus  

Arrivé à maturité , le cumulonimbus peut prendre des formes variées. Le point commun à tous les cumulonimbus est de chatouiller la tropopause, soit environ 12000m sous la latitude de la France.

Différentes espèces de cumulonimbus ...

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Cumulonimbus capillatus incus en formation Cumulonimbus capillatus incus
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Cumulonimbus capillatus incus

 Cumulonimbus capillatus incus

Cumulonimbus champignon Cumulonimbus champignon dégénérant en cirrus spissatus.

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Cumulonimbus champignon  

Cumulonimbus Incus Nike Release Black Air Sneakerfiles Olive Max Flair 201 942236 Date ww4qPvCumulonimbus capillatus
 
Cumulonimbus calvus  

 

La genèse d'un  orage stationnaire orographique très violent en photos

1. Le cumulonimbus au loin est bien mur. Côtoyant la stratosphère, le sommet est très dense, signe d'une belle activité. Sur l'avant, l'activité convective importante suggérée par des cumulus en bourgeonnement laisse présager d'autres évolutions.

2. Quelques instants plus tard, un cumulus congestus s'est formé sur l'avant. D'autres petites tourelles suggèrent une évolution probable en Cb. Au dessus des massifs, le mouvement convectif est très puissant.Enfant Baskets Vente Air Blanc Invigor Max Achat Nike Basket UdwqaIw

3. Sur l'avant, le cumulus congestus est devenu cumulonimbus. La cellule arrière prend encore de la hauteur et s'invite dans la tropopause.

4. La cellule arrière pénètre assez profondément dans la stratosphère, ce qui en fait une cellule très virulente.Le Cb avant dévoile un joli panache, il frôle désormais la tropopause. Plus avant on devine la formation d'une nouvelle cellule convective. D'autres cellules se sont formées et s'intercalent. Pour être plus précis, sur cette photo, on relève quatre Cumulonimbus alignés et un cumulus congestus en formation sur la droite. Hors de l'objectif, sur la droite, de nombreuses cellules sont arrivés à maturité.

5. Sur cette image, une énorme cellule s'est formée. Plusieurs cellules on été phagocytées et se sont transformées en enclume à protubérances multiples. Arrivée à maturité, cette énorme cellule ne tardera pas à faire parler d'elle.

6. Dernière photo effectuée avant la disparition totale de la lumière du soleil, on note ici de très nombreuses protubérances sur l'énorme cellule stationnaire. Le feu d'artifice peut enfin commencer...

La soirée fut très électrique. Au plus fort de l'orage, j'ai pu compter entre 20 et trente coups de foudre par minute. Constamment alimenté par l'air chaud remontant le long des massifs l'orage se régénéra plusieurs fois, avant de mourir au milieu de la nuit. Il provoqua un nombre incalculable de coups de foudre.

   
Sommet pénétrant dans la tropopause Ml574 Meilleur amp;rt Bleu Hjk Rouge Balance Chaussure New Prix Qsj apxpIq4 Sommet pénétrant
Parfois, lorsque la convection est très importante, le courant ascendant pénètre localement dans la stratosphère. C'est le signe d'un cumulonimbus puissant, voire si le sommet pénétrant est étendu et durable, d'une supercellule.
 

 

 

 

 

Cumulonimbus avec enclume à protubérances multiples pénétrant assez profondément dans la tropopause. De très fort orages eurent lieu dans la soirée

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Le cumulonimbus sur la tranche Basketball Noir Viii Vif Rose Kd Chaussures Kevin Nike Durant 2018 tEwfOO
Vu sur le côté, on note:
  • L'enclume, énorme, comme un ballon gonflé par l'air chaud avec de l'eau en suspension.

  • Sous l'enclume, des nuages remplis d'eau: ce sont des hydrométéore.

  • la zone de convection sur l'avant du nuage, qui ressemble à des boursouflures (vu de devant ce sont les castellanus). Plus les tourelles sont hautes, plus la convection est importante.

  • La base parallèle au sol
  • La zone de précipitations
 

§ 3. Les Nuages liés au Cb

 
   
3.1 Nuages et ciels préorageuxBleu Ligne En Reebok 2018 Fusion Zpump Hommes 116 Nl036 Tr  
   
Altocumulus undulatus  

Parfois cité comme nuage annonciateur d'orage dans les 24 heures à suivre (60% en période d'été selon Alex Hermant), la forme bien particulière de ces nuages en vagues simplifie leur identification.

   
Cumulus congestus  

Le cumulus congestus s'étend sur plusieurs étages, au minimum l'inférieur et le moyen. Prenant de l'altitude avec la convection, lorsque son sommet s'affaisse sous la stratosphère il devient cumulonimbus.Graffiti Reebok Pump Files Insta Fury Vetements Kix X bs7031 vznxFO

   
Pileus  
Le pileus est un petit béret de glace qui se pose sur le sommet du cumulus congestus ou du cumulonimbus calvus. Chaussure Pas Running De Xxsrq6x Ouge Prix Nike Vapormax Air Flyknit R wA4BqXT
   
Altocumulus castellanus avec base commune  

Nuage d'instabilité, souvent pré orageux, en forme de petites tourelles reliées par une base commune.  Lors du passage d'une ligne de grain, l'altocumulus castellanus  précède l'orage de peu.

Cheap Sail Reebok Nylon Womens White Away Soletrader Cl At Trainers B47wBrqLes petites tourelles visibles sur le bas de cette photo sont caractéristiques de l'avant d'une cellule orageuse.Nike 37 Taille Mid 36 Chaussures Hommes Eu Sp Femmes 41 Air Presto qwv0O
   
Cumulus fractus en tourelle  

Nuage orageux auxiliaire au cumulonimbus, généralement à l'avant de l'orage. Ils apparaissent souvent dans un ciel étonnement contrasté avant l'orage.

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Arcus  
Nuage précédent généralement l'arrivée d'une ligne de grains, l'arcus est toujours très impressionnant. En forme de rouleau, l'arcus passe parfois inaperçu dans le ciel chaotique pré orageux. Voici une photo exceptionnelle de Damien Belliard, car cet arcus est d'une rare beauté. Front de rafale avec nuage en rouleau (arcus). Photo exceptionnelle de Damien Belliard
   
3.2  Nuages et ciels orageuxCharms Sur 92mg Gris Mesh Chaussures Balance New Homme 9729 U410 11nTrq  
   
Précipitations et virgas  
Les précipitations sont indissociables de la cellule orageuse. Plus ou moins violentes, elles prennent parfois la forme d'averse de grêle destructrices pour les cultures. Le rideau de pluie doit toujours être considéré comme un danger potentiel. On pourrait considérer cette zone de l'orage comme le centre de la cellule et les coups de foudre y sont fréquents. Ceci est particulièrement vrai pour les lignes de grains. Plus les précipitations sont sombres et étendues, plus elles sont denses. Dans les cas extrêmes (rideaux très sombres et concentrés touchant le sol), il peut s'agir de grêle. Quant aux virgas, il s'agit de précipitations qui n'atteignent pas le sol, plus fréquentes après l'orage. New Balance Sports Jd Enfant Sportwear r4w8xUArq
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Précipitations orageuses

Virga
 
Mammas  
Bien qu'ils puissent se développer hors contexte orageux, sous forme d'altocumulus et cirrocumulus, entre autre, les mammas sont des nuages orageux typiques et assez courant. Ce sont de grosses mamelles de précipitations qui tapissent la surface inférieure du Cb, bien visibles à l'arrière et sur les flancs du cumulonimbus. Ultra Air Nike Bleu Homme Max Utility Presto qRnxOwtZH Mammas non orageux

 

 

Situé sous l'enclume du cumulonimbus, le mamma orageux a des poches d'hydrométéores caractéristiques, généralement très contrastés. S'il s'agit d'une zone plus calme de la cellule orageuse, ce nuage est parfois le siège  d'éclairs intranuageux. Mammas orageux
Mis en valeur par les jolis contrastes d'un ciel d'orage diurne, le mamma est mis en valeur par un coucher de soleil, et prend des couleurs rougeoyantes irréelles.90 Air Infrared Flyknit 0 Ultra 2 Nike Max qpnCFgEqw Haut Des De Gamme Enfants Max Nike Les Vendent Air Marques Xv7HwzqMammas orageux éclairés par un coucher de soleil.
   
Mésocyclone  
Parfois, sur les grands plateaux généralement, mais surtout lorsque les conditions atmosphériques sont extrêmes:  une forte température, un taux d'humidité élevé, mais surtout un cisaillement vertical puissant, une cellule orageuse entre en rotation. Une des particularités de ce type de nuage est de présenter un centre particulier dont la rotation, bien visible, peut donner naissance à des tornades. C'est cette zone centrale assez particulière, que les météos reconnaissent à sa signature radar, que l'on appelle  le mésocyclone. Souvent associé aux supercellules, avec le mésocyclone nous entrons dans le monde des phénomènes surpuissants...   
   
3.3  Nuages et ciels post-orageux  
   
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Lorsqu'un orage passe devant l'observateur après le lever ou avant le coucher de soleil, le rideau de précipitations, décomposé par la lumière, donne lieu à d'éclatants arcs-en-ciel. Lorsque le soleil est bas et la pluie abondante, on observe parfois un deuxième arc-en-ciel. Une réflexion supplémentaire est à l'origine de l'arc secondaire, dont la particularité est d'avoir les couleurs inversés par rapport au primaire.

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Cumulus fractus orageux (pannus)

Nuage fréquent à l'arrière de l'orage, sa présence indique un taux d'humidité important, suite à de grosses précipitations généralement.

   
Pour aller plus loin:

Livres

  • "Traqueur d'orages" de Alex Hermant, chez Nathan
  • "Au coeur des orages" de Nicolas Gascard

Sites

 
Remerciements: Damien Belliard pour son aide théorique et son superbe arcus.

Site officiel de la liste Chasseurs d'orages. Les photos diffusées sur ce site sont la propriété exclusive de leurs auteurs. Toute copie devra faire l'objet d'une autorisation préalable de l'auteur. Une initiative de la communauté francophone des chasseurs d'orages.