Orages Cumulonimbus

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Les cumulonimbus

27/02/2020

Le cumulonimbus est le nuage caractéristique des phénomènes orageux. Il est également responsable de toutes les chutes de grêle. Ce nuage géant et menaçant, large de 5 à 15 km, peut s'élever jusqu'à 15 km d'altitude sous nos latitudes. Un cumulonimbus de 1 km de large sur 10 km de hauteur contient 1 million de litres d'eau. À son sommet, le cumulonimbus se heurte à la stratosphère et s'étale largement, ce qui lui donne sa forme générale d'enclume (ou, parfois, de panache ou de chevelure ébouriffée).

Comment se forment les cumulonimbus ?

L'air chauffé par le rayonnement du soleil sur la surface terrestre se dilate et devient plus léger que l'air situé au-dessus de lui. Il s'élève alors comme une montgolfière. Si cet air est suffisamment humide, la vapeur d'eau qu'il contient se condense pour former des gouttelettes d'eau : un nuage de type cumulus apparaît. Dans une atmosphère instable, les mouvements verticaux de l'air sont intenses et vont favoriser par cette condensation le grossissement du nuage, qui se développe et monte en altitude. Les gouttelettes les plus élevées se transforment alors en cristaux de glace : le cumulus devient un cumulonimbus.

Cumulonimbus (nuage d'orage).

Que se passe-t-il dans un cumulonimbus ?

Le cumulonimbus est une véritable usine thermodynamique, qui s'alimente d'air chaud et humide pour fournir l'énergie nécessaire aux mouvements ascendants. Son énergie est considérable : chaque seconde, un gros cumulonimbus peut aspirer 700 000 tonnes d'air et absorber ainsi 8 800 tonnes de vapeur d'eau. Le même nuage peut renvoyer à la surface terrestre 4 000 tonnes d'eau, sous forme d'eau liquide, de neige ou de grêle.

Les orages agissent globalement comme des générateurs électriques, créant une tension entre le sol et le nuage. Les mouvements verticaux de l'air dans le cumulonimbus sont très violents : brassées par des vents pouvant dépasser  130 km/h, les particules d'eau et de glace du nuage s'entrechoquent. Ces collisions multiples provoquent l'électrisation du nuage. Les courants ascendants et descendants conduisent également à la séparation des particules positives et négatives à l'origine d'éclairs à l'intérieur du nuage ou entre deux nuages, ou bien avec le sol (foudre).

Un nuage de type cumulonimbus. ©  Infoclimat/romèze01