Orages : pourquoi grêle-t-il ?

Comment se forme la grêle ?

La grêle est un type de précipitation constitué de particules de glace de diamètre supérieur à 5 mm : les grêlons. Les épisodes de grêle se produisent en général lors d'orages violents, au sein de cumulonimbus. 

Il existe de forts courants ascendants et descendants entre la base, chaude et humide, et le sommet très froid de ce nuage orageux. La glace se forme dans cette « colonne d'ascendance » autour de particules solides microscopiques en suspension dans l’atmosphère (poussière, suie volcanique, rejets de réacteurs d’avion...), appelées « noyaux glaçogènes ». 
Les grêlons se développent à l'intérieur du nuage par dépôts successifs de glace sur ces noyaux glaçogènes, avant de tomber au sol sous forme d'averses de grêle. Il arrive souvent que les grêlons fusionnent entre eux pour donner des particules encore plus grosses : on parle d'accrétion. 

Pourquoi la taille des grêlons varie ?

Les grêlons de plus de 5 cm de diamètre observés parfois sont dus à des phénomènes orageux particulièrement intenses. Si les courants ascendants sont faibles, la particule qui grossit va très rapidement descendre et être éjectée du nuage. Comme elle est de petite dimension, elle fond avant d'atteindre le sol ; il ne tombe alors que de la pluie. Dans le cas contraire, plus les ascendances du cumulonimbus sont fortes, plus la particule reste longtemps en suspension dans le nuage, collectant l'eau présente dans le nuage. Ce sont donc les cumulonimbus et par conséquent les orages les plus violents qui génèrent les plus gros grêlons.

Quelle est la saison la plus propice à la grêle ?

Mai et juin sont des mois très favorables aux orages et à l’occurrence de grêle.

Ces phénomènes sont-ils bien prévisibles ?

Les systèmes de prévision mis en œuvre à Météo-France permettent d’anticiper l’occurrence de conditions favorables à la survenue d’orages et leurs caractéristiques attendues, notamment leur degré d’intensité et la possibilité qu’ils entraînent de fortes rafales ou de la grêle. Toutefois, il est beaucoup plus difficile d’anticiper la localisation et l’intensité précise de ces phénomènes. 

Quel lien avec le changement climatique ? 

La formation d’orages est régie par des phénomènes complexes faisant intervenir des processus qui peuvent être, selon les cas, facilités ou inhibés dans un climat plus chaud. Il existe très peu d’observations fiables et de long terme sur lesquelles baser des analyses de tendance passée. En outre, la relative petite taille des systèmes responsables des orages et la complexité des processus mis en jeu rend difficile la représentation de ces phénomènes dans les modèles de climat utilisés pour analyser l’évolution du comportement de l’atmosphère dans un climat changé. 

S’il est désormais établi de plus en plus clairement que le changement climatique occasionne une augmentation de l’intensité des précipitations extrêmes, il n'y a pas de résultat clair sur l’évolution des autres caractéristiques des orages (grêle, rafales sous orage, tornades, foudre, etc.) dans un climat qui se réchauffe. L’analyse de l’effet du changement climatique sur les caractéristiques des orages requiert des recherches de long terme, s’appuyant notamment sur le développement de modèles numériques capables de représenter les phénomènes physiques en jeu.