Les orages supercellulaires                            

C'est certainement l'orage le plus puissant qui puisse exister sur Terre. Sa formation est relativement exceptionnelle et est responsable d'un nombre tout à fait remarquable d'orage violent. Leur territoire de prédilection est le Middle West americain ou les contrastes impressionnants permettent plus qu'ailleurs le développement de ces orages surpuissants. On l'appel "supercellulaire" car il n'est formé que d'une unique cellule convective : c'est donc un orage monocellulaire ultra puissant. Ces orages sont également connut pour être générateur de tornade.

La formation d’un orage supercellulaire :

Généralement la création d'une supercellule débute à l'avant d'une ligne orageuse puissante, au niveau d'un conflit entre une masse d'air froide en altitude descendant du nord-ouest, une autre plus chaude et sèche remontant du sud-ouest dans des couches plus basses et enfin un apport d'air chaud et humide par le sud-est au niveau du sol (donc présence d'un cisaillement directionnel important).

La couche chaude et sèche (relativement plus chaude que l'air présent au niveau du sol) va permettre de garder l'énérgie convective au niveau du sol (présence d'une inversion de température). En effet l'air au niveau du sol ne peut s'élever au dessus de l'air plus chaud qui est au dessus de lui.

Pour qu'il puisse s'élever il faut soit que l'air au niveau du sol devienne encore plus chaud, ou que l'air au dessus devienne plus froid, ces deux phénomènes pouvant se produire en même temps. Lorsque ce "couvercle" va éclater en un point précis, toute l'énérgie disponible va pouvoir se diriger vers cette brèche et s'y engouffrer pour former une puissante cellule convective. Il est important que cet orage soit isolé pour que l'énérgie convective ne se disperse pas dans de multiples orages mais reste concentré au niveau d'une unique cellule pour un développement explosif. Ainsi la formation de l'orage peut débuter, souvent violement avec un courant ascendant qui va rapidement atteintre la tropopause et la forcée pour former un sommet pénétrant (sommet du cumulonimbus dépassant la tropopause en forçant l'inversion présent à ce niveau).

Caractéristiques :

1. Caractéristiques visuels :

Voilà à quoi peut ressembler une supercellule vue de près :

supercelluleOn distingue bien l'unique courant ascendant, très puissant, avec le cisaillement directionnel marqué par la rotation de la structure nuageuse au fur et à mesure de son ascension ( au passage, magnifique photo de Dean Gill!). On note aussi la présence d'un mésocyclone, zone de l'orage présentant une rotation marqué et une signature radar particulière (détaillé par la suite).

2. Au niveau schématique

schema supercellule

Le courant ascendant sur ce schéma se situerait au départ au niveau du mésocyclone pour atteindre le sommet penéntrant "un peu" plus haut. Ce genre de nuage peut atteindre 20 km de haut, tant le forçage de la tropopause peut y être important (10 à 12 km de haut sous nos latitudes pour un orage normal). A noter que la tornade n'est pas indispensable sur ce schéma, car elle n'apparaît pas forcement lors de la formation d'une supercellule.,On observe aussi un nuage mur correspondant à une base surbaissée présentant une rotation, qui est en faite une sorte d'excroissance du mesocyclone. Si une tornade se forme, se sera au niveau du nuage mur, comme le montre le schéma.

On note également la présence d'un puissant rideau de précipitation au nord-ouest de la cellule...ou pas! En effet différents types de supercellule existent: les supercellules LP (Low Precipitation), classique, ou HP (High Precipitation). Les Lp sont caractérisées par peu de précipitations et des structures nuageuses facilement observable du fait de ce manque relatif de précipitation. Ils se développent souvent au niveau de la ligne sèche. Leurs évolution les mènent soit vers une supercellule classique, soit une HP.
La SC Classique présentera de fortes précipitations tombant de l'enclume, sous forme de très fortes pluies et grêle. La HP est redoutable. Les précipitations enveloppent toute la région de rotation, tombants depuis la face trainante du mésocyclone. Il est recommandé de garder ces distances avec ce genre d'orage, les précipitations camouflant une éventuelle tornade, et pouvant donner des grêlons gros comme des oranges (ce qui peut faire très mal^^). Enfin, toutes les annotations sur le schéma sont des caractéristiques d'une supercellule.

3. Caractéristiques radars

On peut repérer plutôt facilement une signature radar d'une supercellule, car elle vraiment caractéristique. C'est la signature en "aile de papillon".

supercellule radar

La pointe, en crochet, correspont au mesocyclone et marque souvent l'emplacement d'une tornade. Les précipitations tombent au nord-ouest du courant ascendant, et donc le courant ascendant est au sud-est des précipitations.

Les tornades  :

Je ne détaillerais pas ici le fonctionnement d'une tornade, qui d'ailleurs est encore mal compris.
Tout ce que l'on peut dire c'est que les supercellules sont les orages les plus propices aux tornades, et de très loin.
Leur lieux de formation est situé au niveau du mésocyclone, sous le nuage mur, et on peut présenter la tornade comme le centre de rotation de toute la structure orageuse.
Tornade en formation sous un nuage mur :

tornade

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