Risque d'orage tourbillonnaire : possibilité de phénomènes violents et de tornades

Un orage supercellulaire est un type d’orage particulièrement violent, caractérisé par la présence d'une zone de rotation à l'intérieur du nuage d'orage (un mésocyclone). Sa durée de vie est également plus longue par rapport à celle des orages ordinaires. Ce type d’orage est relativement peu fréquent mais potentiellement très destructeur.

Les orages supercellulaires peuvent générer des phénomènes violents comme de gros grêlons, des rafales de vent destructrices, des pluies intenses et parfois des tornades. Ces phénomènes ne sont pas systématiques, mais ils sont plus probables avec ce type d’orage en raison de sa structure très organisée.

Tous les orages sont potentiellement dangereux, même les plus classiques, car ils peuvent provoquer de la foudre, des rafales de vent, des pluies intenses ou de la grêle. Certains types d’orages, comme les orages supercellulaires, les lignes de grains ou les orages quasi-stationnaires, présentent toutefois un risque plus élevé. Les supercellules sont particulièrement redoutées, car elles ont une durée de vie qui peut atteindre plusieurs heures et peuvent générer des phénomènes violents comme de très fortes rafales, de la grosse grêle ou des tornades.

L’apparition de tornades sous un orage supercellulaire n’est pas du tout systématique. La NOAA (service océanographique et météorologique américain) a estimé qu’environ 20 à 30 % des supercellules engendrent une tornade sur son territoire. 

Mais attention, cette proportion n’est pas nécessairement valide ailleurs : elle est vraisemblablement plus faible en France et en Europe où les supercellules sont moins fréquentes et  les tornades plus rares.

Chacun des 33 radars météorologiques du réseau de Météo-France émet en continu des ondes électromagnétiques qui sont en partie réfléchies par les précipitations. La mesure de l'énergie renvoyée au radar permet d'estimer leur réflectivité, alors que le temps de parcours de l'onde informe sur leur localisation. Les données obtenues toutes les 5 minutes par l'ensemble des radars sont ensuite combinées pour construire une image (mosaïque) de la réflectivité radar sur tout le territoire métropolitain.

La réflectivité (exprimée en dBZ) est étroitement liée à l'intensité des précipitations. Plus elle est élevée, plus les précipitations sont fortes. Les réflectivités les plus intenses sont généralement synonymes de présence de grêle.

La mosaïque de réflectivité radar figure en transparence sur le prototype. Elle indique l’intensité des précipitations mesurées par les radars météorologiques.

Les pixels de couleur en transparence sur l’image représentent la mosaïque de réflectivité radar (voir ci dessus Comment les radars météorologiques mesurent-ils les précipitations ?)

Les orages supercellulaires sont détectés à partir des données des radars météorologiques,  via l’analyse des images de réflectivité radar et de la vitesse des particules de précipitation  en mouvement (mesurée par effet Doppler). Ces données permettent de repérer un mouvement de rotation des particules au sein du nuage d’orage, appelée « mésocyclone », élément caractéristique des supercellules.

La prévision du déplacement de l’orage sur les 30 prochaines minutes repose sur l’hypothèse que la cellule orageuse va se déplacer globalement à la même vitesse et dans la même direction que ce qui a été observé sur les 10 dernières minutes. Une limitation de cette méthode est qu’elle ne permet pas de prendre en compte le fait que des cellules orageuses peuvent se dissiper ou que de nouvelles cellules orageuses peuvent se former.  C'est pourquoi la période de prévision sur l’animation est limitée à 30 minutes.

La présence d’orages sur l’Hexagone et la Corse dépend de la situation météorologique et n’est donc pas systématique ! Par ailleurs, ce prototype cible uniquement un type particulier de cellule orageuse, certes particulièrement dangereux, mais plutôt rare.

Les signalements d’orage supercellulaire en rose correspondent à des détections par le réseau radar de Météo-France (sur les 30 dernières minutes). Elles deviennent violettes lorsque c’est l’anticipation de leur déplacement qui est présentée (sur les 30 minutes à venir).

Le produit présenté ici permet de détecter et de suivre 95 % des supercellules.

En revanche, les scientifiques de Météo-France travaillent encore pour améliorer sa capacité à distinguer les supercellules d’autres types d’orages de façon à limiter au maximum les fausses détections. 

Avant d’envisager une utilisation opérationnelle, il est également indispensable de confirmer auprès des utilisateurs l’utilité et la pertinence du produit et d’affiner la présentation de l’information. C’est pourquoi vos retours sont précieux !

La prévision des orages est difficile car ces phénomènes sont très localisés, évoluent rapidement et dépendent de multiples paramètres météorologiques  comme l’humidité, la température, le vent, et d’effets locaux complexes. Les orages peuvent se former en quelques minutes et changer rapidement d’intensité ou de trajectoire, ce qui complique leur anticipation précise. De plus, ces effets locaux et les interactions fines entre les paramètres météorologiques ne sont décrits que partiellement par les observations et les modèles, rendant la prévision particulièrement difficile, et ce même à court terme.

Une tornade est un tourbillon s'étirant depuis la base d'un nuage orageux jusqu'au sol où il peut engendrer des vents destructeurs. Elle prend l'allure d'un entonnoir dont la taille n'est pas nécessairement liée à son intensité.

Leur diamètre varie de quelques dizaines de mètres à quelques kilomètres pour une durée de vie allant de quelques minutes à plus de 2 heures. Elles se déplacent avec l'orage dont elles sont originaires à une vitesse autour de 50 km/h mais pouvant atteindre 100 km/h dans les cas les plus extrêmes. Exceptionnellement, elles peuvent parcourir plus de 100 km.

https://meteofrance.com/actualites-et-dossiers/comprendre-la-meteo/tornades-et-trombes

Bien que leur aspect visuel soit assez similaire et qu'il s'agisse dans les deux cas de tourbillons de vent violent de très basse couche, trombes et tornades divergent par leur processus de formation et souvent leur intensité.

Les " trombes ", terrestres ou marines, peuvent apparaître dans des situations orageuses peu actives. Dans ce cas, la rotation du tourbillon est imposée par des discontinuités de vent entre le nuage et la surface.

Les tornades quant à elles, naissent d'une rotation plus profonde et marquée au sein du nuage orageux. Elles sont souvent associées à des orages supercellulaires. Les tornades sont généralement plus intenses que leurs cousines, les trombes.

Le terme « mini-tornade » ne correspond pas à un phénomène météorologique. Cette appellation impropre est pourtant parfois utilisée (par exemple dans les médias) pour désigner les coups de vent sous orage (micro-rafales ou fronts de rafale) qui sont beaucoup plus fréquents et peuvent causer des dégâts tout aussi importants que les tornades. Les micro-rafales correspondent à des courants d'air descendants d'un nuage et s'étalant au sol, alors que les tornades correspondent à des courants d'air ascendants et tourbillonnaires.