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Orages Multicellulaires

(Dernière Mise à jour du 29 octobre 2007. Dossier partiellement terminé. Il manque notamment quelques schémas et photos. Merci à Météofun d'Infoclimat pour sa correction.)

1. Définition

Généralité :
En fait, un orage multicellulaire désigne un grand nombre de catégorie orageuse. Tous les orages constitués de plus d'un cumulonimbus plus ou moins soudés, peuvent être désignés comme multicellulaire. Un orage multicellulaire se forme, grâce à la réunification de plusieurs foyers convectifs différents, sous une même et unique structure orageuse. Ceci peut se dérouler à une échelle locale de la taille d'un cumulonimbus, soit 20 km de diamètre, jusqu'à une échelle, dite "Mésoscale", qui veut dire de "Moyenne Echelle" (le terme mésoscale reviendra souvent dans la suite du dossier). Un orage devient multicellulaire, uniquement lorsqu'on peut trouver une "certaine" organisation structurelle entre les différents sous-foyers convectifs, constituant l'orage multicellulaire. Il existe généralement des relations de cause à effet entre tous les foyers convectifs. Enfin, il faut savoir que le mode de fonctionnement de la multiplication des cellules orageuses dans une même structure orageuse, s'effectue de 2 façons différentes : Soit par clonage en plusieurs protubérances multicellulaires (le plus fréquent), soit par la fusion de différents foyers orageux qui étaient auparavant isolés. Ces deux mécanismes de création d'un orage multicellulaire, peuvent même se produire en même temps, lorsque les conditions y sont propices.
Classement en 5 Groupes :
La famille des orages multicellulaires est très vaste, mais peut être divisé en 5 grands groupes :

- Tout d'abord les orages multicellulaires classiques, conditionnés par simple fusion d'un orage monocellulaire ou de plusieurs orages multicellulaires ou bien, ce qui est plus courant encore, conditionnés par simple clonage en plusieurs cumulonimbus soudés (2 cumulonimbus soudés constituera un orage multicellulaire classique par exemple dans sa forme la plus simple possible).
- Les orages multicellulaires en Grappe (dont rétrograde - en V etc...) sont organisés en une ligne de protubérances multicellulaires clonées et hiérarchisées entre elles en fonction du cycle de vie de chaque cumulonimbus, et prennent souvent la forme d'une grande grappe de cumulonimbus ("cluster").
- Lorsque les conditions sont propices, la fusion de plusieurs orages multicellulaires entre eux commence à former une cellule unique sous une même structure de méso-echelle (mésoscale) de parfois de plus de 200 kms de diamètre. Nous entrons là parmi les SCME (ou MCS), les Systèmes Convectifs de Méso-Echelles.
- Les Complexes Convectifs de Méso-Echelles (ou MCC) sont assez rares et évolue également par fusion d'orages multicellulaires entre eux. Il sont en fait très similaire aux SCME mais beaucoup plus gros encore, pouvant aller jusqu'à 500 km de diamètres et plus.
- Enfin une catégorie à part des orages multicellulaires concerne les "squall lines", les orages "en ligne de rafale" (ou ligne de grain) et qui feront l'objet d'un dossier à part. Ils peuvent être parfois aussi grand que des complexes convectifs.

Comme nous le verrons par la suite, l'échelle est un élément important pour décrire l'entité orageuse présente. A des dimensions proches des dépressions, on ne parle plus d'orage multicellulaire. Il existe alors toute une faune d'entité météorologique convective et qui ont des dimensions synoptiques ou sous synoptiques (à partir de 1000 km de diamètre). On parle alors de tempêtes tropicales, de polar low, de comma clouds, jusqu'aux cyclones tropicaux bien connus.
D'un Orage Monocellulaire vers un Orage Multicellulaire :
Si aucun lien de cause à effet n'existe entre les différents foyers orageux, alors ils s'agit probablement plutôt d'un orage monocellulaire en essaim, ou de différents orages monocellulaires isolés les uns des autres. D'autres part, un orage monocellulaire mobile avec une ligne d'alimentation très en escalier (léger cisaillement de vitesse) peut ressembler et avoir une structure mixte avec un orage multicellulaire classique très simple (cisaillement des vents moyen). La présence de plusieurs enclumes différenciées par exemple, même si elles sont soudées (ou de plusieurs foyers électriques ou de précipitations) constitue à peu près, la frontière entre les 2 catégories d'orages (De monocellulaire mobile avec ligne d'alimentation en escalier ---> vers multicellulaire à protubérances multiples). La frontière entre les 2 est parfois fine et courte dans le temps, l'orage évoluant.
Energie Convective, Cisaillement des Vents :
La plupart des orages multicellulaires demandent plus d'instabilité et d'énergie potentielle convective disponible (EPCD) pour se développer et perdurer, qu'un simple orage monocellulaire dans la majorité des cas. Il arrive cependant aussi fréquemment que l'EPCD ne soit pas le facteur déclenchant principal de l'orage multicellulaire. C'est pourquoi on peut rencontrer des orages multicellulaires également à tous les niveaux d'EPCD possible, de faiblement instable (500 J/Kg) à très fortement instable (3000 J/Kg). Le cisaillement des vents (vitesse et directionnel) doit également être plus important, car c'est le cisaillement qui est le principal vecteur de structuration et d'organisation d'un (ou de plusieurs) orage monocellulaire vers un orage multicellulaire. (notion importante)

2. Ambiguïté du Classement

Chaque Orage est Unique :
Scéma des orages multicellulaires Aucun classement des orages multicellulaires quel qu'il soit ne sera parfait. A l'heure actuel il s'agit d'un domaine de recherche non encore abouti et sujet à modification. Les débats entre chercheurs et chasseurs d'orages pour classer les orages en différentes catégories varient et les courants de pensées également. La nature de l'orage multicellulaire y est pour beaucoup, car il n'existe pas de frontière bien définie entre un état ou un autre. Un orage naît, vit meurt, se transforme, évolue, se clone, fusionne... Il est conditionné par une multitude de paramètres microscopiques (humidité, température) comme locaux (cisaillement du vent) ou globaux (instabilité) et à différentes intensités. Chaque modification d'ingrédient donne un cocktail différent. Chaque orage est absolument unique.
Une Interprétation Libre :
J'ai longtemps cherché un plan pour les orages multicellulaires et les différentes sources trouvées semblaient soient incomplètes, soient contradictoires, ce qui ne m'a pas beaucoup aidé. La plupart de mes sources proviennent des sites américains et il est parfois difficile de trouver une traduction parfaite des termes entre la nomination américaine et celle française. La façon de classer même, parfois différentes. Je me suis rendu compte au fil de mes recherches, que la définition même des mots était parfois laissée ambiguë (comme le terme de "méso-échelle") afin de laisser libre court à chacun de classer les orages selon la façon qui lui convient le mieux. Là encore c'est la nature particulière des orages multicellulaires qui finalement l'explique le mieux, nous le verrons par la suite.
Notion d'Echelle :
Le schéma ci-dessus est à voir du haut vers le bas. De l'échelle du cumulonimbus (orage monocellulaire mobile) vers les orages multicellulaires et jusqu'au entités météorologiques que l'on dit de "dimension synoptique" (ou sous-synoptique). Les orages multicellulaires classiques pouvant être formés par clonage (orages à protubérances multicellulaires) sont à gauche. Un orage multicellulaire classique peut ensuite évoluer en orage en grappe (cluster) ou en orage en ligne de rafale (squall line). Ces deux derniers pouvant avoir une dimension mésoscale ou non.
Classique - Mésoscale ? :
A droite du schéma, la fusion des cellules orageuse entre elles conditionne le classement. Différencier un orage multicellulaire classique organisé par fusion, d'un SCME - (ou MCS) est un exercice fort difficile que je ne recommande à personne de faire, car la notion de mésoscale, comme vu auparavant est fort ambigu. Dans un souci d'adaptation au dossier, j'ai décidé tout de même de la fixer à 88 km de diamètre. Ainsi en dessous nous sommes parmi les orages multicellulaires organisés par fusion. Au dessus, nous entrons dans les systèmes convectifs de méso-échelles (SCME ou MCS). Pour connaître la raison exacte de ce chiffre (88 km) et son calcul, je vous invite à aller sur ce lien : Cliquez-ici
Le Plan du Dossier :
Pour vraiment faire de la façon la plus communément admise, j'aurais dû appeler en fait la partie "Par Clonage" de mon plan, des "Orages à Protubérances Multicellulaires", car cela est presque un synonyme. Mais il m'aurait manqué dans ce cas un titre analogue pour les orages multicellulaires "Classiques", qui sont issus d'une Fusion et non d'un Clonage. D'autre part, les Orages à Protubérances Multicellulaires englobent également les "Orages en Grappe", qui en sont une sous-catégorie. Ces derniers pouvant eux-mêmes être sous-divisés en plusieurs sous-groupes (Orages en V - Orages Rétrograde). De plus en faisant ainsi je n'aurais donc pas eut de partie pour désigner tous les orages à protubérances multicellulaires qui ne peuvent être désigné tout à fait comme des "Orages en Grappe". Comme par exemple : un orage qui se clone en 2 protubérances des deux cotés en même temps et meurt rapidement sur place, et que j'ai donc classé parmi les orages multicellulaires classiques, tout simplement. J'ai donc un peu effacé ce terme de "Orage à Protubérances Multicellulaires" dans ce dossier, qui désigne plusieurs sortes d'orages différents. ("Classique" et "en Grappe" donc). Le schéma ci-dessus est donc personnel et une tentative de ma part de classifier au mieux l'ensemble des orages multicellulaires. Mais on pourrait sans problème classer encore ces orages d'une façon différente.

3. Les Orages Multicellulaires Classiques

A. Introduction

Une vaste Famille :
Les orages multicellulaires classiques désignent en fait tous les orages multicellulaires qui ne sont, ni des orages organisés en ligne de rafale (Squall Line, ou Ligne de Grain), ni des Complexes (MCC) ou Systèmes Convectifs de Méso-Echelle (MCS), ni des orages en grappe (rétrograde, en V). Il s'agit donc d'un très vaste regroupement hétéroclite de structures orageuses, allant du monocellulaire qui vient de se cloner en un deuxième cumulonimbus, au regroupement par fusion de 2 gros orages multicellulaires en un unique amas orageux plus gros (20 à 80 km de diamètre). D'ailleurs, Alex Hermant dans son livre Traqueur d'Orage, nous dit que l'ont parle d'orage multicellulaire (sous-entendez "classique"), dès lors que l'on désigne "un système orageux puissant, organisés et dont les cellules en développement viennent éclore et développer de nouveaux orages près de l'orage principal".
Classique mais pas forcément Simple :
Les orages multicellulaires classiques sont souvent assez déstructurés et comprennent généralement un degré de complexification assez élevé. Il devient alors difficile de les classer entre eux, même si une grande diversité d'orage multicellulaire classique existe sans doute. Il faut en fait comprendre 2 modes de fonctionnement qui parfois se superposent :
- Le clonage par protubérances multicellulaires. Pouvant donner successivement (ou directement) dans mon classement utilisé : orage multicellulaire classique --> orage à protubérances en grappe --> orage en ligne de rafale
- La fusion des cellules orageuses entre elles. Pouvant donner successivement (rarement directement) dans mon classement utilisé : orage multicellulaire classique --> système convectif mésoscal (SCME) --> complexe convectif mésoscal --> systèmes orageux synoptiques (cyclones tropicaux).

B. Par Clonage

Evolution Classique d'un Orage :
Phases d'un Orage Multicellulaire Classique Lorsque le cisaillement et l'instabilité devient modéré, il est très commun de voir un orage monocellulaire mobile se cloner en un second cumulonimbus à l'arrière, formant ainsi un orage multicellulaire classique dans sa forme la plus simple (comme on le voit sur le 1er schéma). Si l'augmentation du cisaillement et de l'instabilité se poursuit, alors il pourra même devenir peut être un orage multicellulaire à protubérances multiples (comme sur le le 2nd schéma).
Orage à protubérances multicellulaires :
Ce premier clonage à généralement lieu sur une ligne et dans un sens particulier et c'est une des caractéristiques principales des orages à protubérances multiples. Cependant, il arrive parfois, surtout dans un environnement stationnaire, que le clonage ait lieu de façon moins organisé et sur plusieurs cotés différents et parfois en même temps, ou à différents moments à différents endroits (beaucoup de "différents" dans cette phrase, désolé). D'autre part, comme c'est un peu le cas sur le schéma ci-dessus, lorsque nous avons affaire à un orage multicellulaire qui se développe vers l'ouest et l'est en même temps (ici en taille, mais hélas pas en précipitation, ce qui aurait bien illustré mon propos), alors c'est une forme qui ne rentre pas dans la catégorie d'orage que j'ai appelé "à protubérances "multicellulaires". C'est donc une forme d'orage multicellulaire classique car elle ne se déplace pas dans une direction précise. Chaque nouvelle protubérance de l'orage vient ainsi par clonage, grossir un peu plus l'orage multicellulaire. On appelle tous ces orages multicellulaires classiques évoluant par clonage plus ou moins mal organisé, des orages à protubérances multicellulaires, tout simplement, dont les orages multicellulaires que j'ai appelé à protubérances "en grappe" (organisés eux dans un sens hiérarchique bien déterminé), en font aussi parti (voir prochain chapitre).

C. Par Fusion

Une Organisation Déstructurée :
Lorsque les conditions sont assez instables, il arrive de voir des cellules isolées (monocellules) fusionner entre elles, de façon anarchique. Les orages multicellulaires classique issus d'une fusion, possèdent généralement une organisation assez hétérogène, bien que parfois partiellement structuré (avec parfois des formes mixtes entre monocellulaire - multicellulaire - rarement supercellulaire). Il est rare que deux fusions, donnant un orage multicellulaire classique, se ressemblent. Il est important de noter également que les orages multicellulaires même avec une organisation chaotique d'ensemble, peuvent parfois être très violent. D'ailleurs, lorsque les conditions d'instabilité sont propices, ceux-ci peuvent aussi s'étendre sur de vastes zones avec la présence de plusieurs foyers orageux reliés les uns aux autres de façon anarchique (dimension proche d'un SCME mais déstructurée).
Conditions :
La présence d'une masse d'air uniforme (marais barométrique par exemple) peut favoriser l'absence de structuration, grâce au fait qu'il y aura peu de cisaillement et peut-être même aucun vent dominant. Si les conditions sont tout de même assez instable (par ex : 1500 à 2000 J/Kg d'EPCD), cela peut favoriser la formation de cumulonimbus sur place. De même, un cisaillement fort mais anarchique ou variable permettra également de donner ce type d'orage, évoluant par fusion. Enfin des orages monocellulaires en essaim peuvent aussi devenir par fusion et/ou par clonage un orage multicellulaire classique aussi déstructuré mais plus compact. Ce changement témoigne alors d'une augmentation de l'instabilité dans un environnement sans cisaillement important pourtant.
Fusion Aléatoire :
La fusion dans son ensemble est généralement assez aléatoire. Un orage plus gros peut en capter un plus petit, mais ce n'est pas toujours vrai. Plusieurs forces viennent de plus contrer cette fusion, comme la compétition des cellules entre elles, qui fait que plus une cellules est éloigné d'une autre, plus elle dispose d'énergie autour d'elle pour se développer. D'autre part, la plupart du temps les orages multicellulaires s'organisent en ligne (à protubérances multiples par ex) avec un sens dans le courant dominant rendant ainsi impossible le croisement de deux cellules entre elles, ou la fusion à partir d'un coté particulier de l'orage. Ceci est d'ailleurs particulièrement vrai, à mesure que le cisaillement se renforce.

4. Orage Multicellulaire en Grappe (ou Cluster Multi-Cell Storm)

A. Définition

Ligne Mobile Hiérarchisée
Orage Multicellulaire en GrappeLes orages en grappes font partis de la famille des orages à protubérances multicellulaires, qui fonctionnent par clonage en multiples protubérances. Cependant, les orages en grappes sont organisés en une ligne hiérarchique, conditionné par un cisaillement des vents, qui témoigne d'une "mobilité" de l'orage avec l'air situé autour. Ils commencent souvent leurs vies en tourelles convectives les unes derrières les autres et de plus en plus hautes. Lorsqu'ils prennent une configuration hiérarchique en forme d'escalier aux marches de plus en plus hautes et grosses (cumulonimbus de plus en plus mûrs), alors on commence à parler véritablement d'orage multicellulaire en grappe. Un "Orage en Grappe" pourrait donc aussi être appelé un "Orage à Protubérances Multicellulaires en Ligne Mobile Hiérarchisée", mais c'était un peu plus long à dire.
Définition :
Phases d'un Orage Multicellulaire RétrogradeUn Orage Multicellulaire en Grappe, peut se développer à n'importe quelle intensité d'environnement convectif ambiant, y compris dans une atmosphère faiblement instable. En revanche, la présence d'un cisaillement des vents important semble être une condition primordiale pour que se développe un orage à protubérance multicellulaire (y compris "classique" d'ailleurs). Ce type d'orage ressemblent généralement dans la forme classique, à une ligne de cumulonimbus soudée en escalier du plus jeune au plus vieux, formant comme une grappe (Cluster) de raisin assez caractéristique sur une image satellite, du plus jeune cumulonimbus (à l'arrière - dans le sens du flux de propagation des cellules) au plus vieux cumulonimbus également plus large (à l'avant). La présence de plusieurs enclumes soudées les unes à cotés des autres et témoignant d'un dynamisme de clonage de cumulonimbus enfants successifs, organisée en une ligne hiérarchisée et au comportement mobile, constitue bel et bien un orage à protubérances multicellulaires en forme de grappe (ou "Cluster Multi-Cell Storm" en anglais). Bien sûr, chaque protubérance correspond à un cumulonimbus entier, mais ils sont réunis dans une même structure orageuse possédant une dynamique complexe de petite méso-échelle.
Formation :
Les protubérances multicellulaires peuvent se développer de différentes manières, mais le plus couramment, cela se produit lorsque le cumulonimbus principal (à maturité) crée un courant d’étalement frais qui soulèvera l’air chaud environnant (plutôt dans la partie sud-ouest du cumulonimbus principal), créant ainsi de nouvelles cellules les unes à la suite des autres et dans un ordre croissant de développement : Le nuage cumuliforme le plus développé sera le plus vieux, et donc le plus proche du cumulonimbus à maturité. La présence du vent dominant donnera le sens général des cellules (généralement le vent d’altitude, plus rapide). Lorsque les nouvelles cellules remontent le flux dominants (propagation rétrograde), c’est le signe bien souvent également d’un apport supplémentaire en basse couche, et modifiant localement le cisaillement général. La configuration du cisaillement des vents dans l’environnement de l’orage est donc capitale dans l’explication de la direction de propagation des nouvelles cellules.
Situation météo :
La situation favorable à leur création est un vent chaud de sud voir de sud-est, rentrant en contact avec l’air frais de nord-est (créé par le courant d’étalement du cumulonimbus principal). Il faut également un cisaillement des vents (changement de vitesse bien souvent, ou de direction avec l'altitude ou l'espace). La famille des orages à protubérances multiples est vaste et variée. De plus ces orages se rencontrent dans beaucoup de situations météorologiques différentes, allant d'une instabilité légère à une très forte énergie convective disponible. Ces orages sont donc parfois forts avec de violentes précipitations. Ils peuvent également produire (un court instant et lorsque le courant ascendant a atteint son point culminant) des phénomènes orageux très intenses. (Foudre - Pluie - Grêle - Front de rafale surtout).

B. Propagation Classique

Un Escalier Mobile :
Orage Multicellulaire en Grappe ClassiqueSi le courant dominant de l’orage (surtout si un cisaillement de vitesse en altitude a lieu) est assez fort, il permet un déplacement rapide des cellules naissantes en direction de ce flux. Chaque nouvelle cellule pourra arriver ainsi à maturité presque à l’emplacement de l’ancien cumulonimbus et le remplacera. Cette situation produira des orages à répétition sur la même zone, avec (comme vu précédemment) des phases calmes alternant avec des moment violents. Si l'ensemble de ces orages successifs ont une vitesse de formation verticale inférieur à leur vitesse horizontale en direction du flux dominant, alors il s'agit d'un orage multicellulaire en ligne d'escalier tout à fait classique. Ce type d'orage multicellulaire à protubérances multiples est assez fréquent, car ne demande qu'une EPCD faible, et témoigne d'un développement convectif arrière moins rapide que le déplacement des orages vers l'avant. Tout l'orage multicellulaire se déplace donc généralement dans la même direction. Ce type de propagation en ligne d'escalier hiérarchisée ressemble beaucoup dans le fonctionnement, mais en beaucoup plus grand, à un orage monocellulaire classique mobile, l'un dérivant de l'autre très souvent au départ.

C. Propagation Rétrograde.

Les Orages à Formation Arrière :
Orage Multicellulaire en Grappe Rétrograde Tous les orages multicellulaires à protubérances multiples dits de "formation arrière" possèdent une propagation rétrograde, c'est à dire qu'ils se propagent vers le sens inverse d'un orage à propagation en escalier classique. Les orages rétrogrades (ou "à formation arrière", cela veut dire la même chose) se déplacent donc de la cellule la plus vieille vers la cellule la plus jeune (comme sur le schéma ci-dessus). Pour un observateur, ces orages donnent l'impression de se rapprocher de plus en plus de nous, alors qu'ils devraient normalement s'éloigner de nous s'ils suivaient les vents dominants et donc le sens de leur cycle de vie. Ce type d'orage multicellulaire témoigne généralement d'un cisaillement de vitesse global assez faible, rendant possible aux cellules naissantes de remonter au flux. Le courant de basse-couche est aussi relativement plus puissant et converge avec plus de force sur ce type d'orage. C'est pourquoi les orages rétrogrades sont aussi généralement plus violents que les orages en escalier classiques.
Une Propagation Rétrograde :
Si au contraire il n’y a pas ces vents directeur forts ou qu'un cisaillement directionnel important a lieu entre le sol et l'altitude, la cellule se reformera en arrière continuellement. Si le cisaillement de vitesse est très faible et que l'alimentation en basse couche des cellules naissantes se fait très rapidement, alors la cellule peut même se régénérer à contre-courant de son flux principal, comme si elle se déplaçait de l'avant vers l'arrière : Il s'agit alors d'un orage à propagation rétrograde, comme c'est le cas sur le schéma ci-dessus. Un cas particulier d'orage rétrograde et qui a fait l'objet de beaucoup d'études dans les régions méditerranéennes est l'orage rétrograde stable en V. Stable car l'effet rétrograde est parfaitement équilibré. De nouveaux orages naissent successivement toujours au même endroit, ce qui en fait des orages multicellulaires faisant du sur-place et localement extrêmement violent. En V, car c'est leur forme caractéristique vu sur une image satellite.

D. Propagation Rétrograde en V.

Définition :
Un orage en V est un orage multicellulaire à protubérances multiples particulier, car il possède une circulation à propagation rétrograde très stable géographiquement. La zone violente de l'orage effectue en fait un sur-place. Il doit son nom à la forme en V (visible sur les images satellites) qu’il acquiert dans des situations à forts vent en haute troposphère soufflant l’enclume, qui se développe continuellement, en cirrus filamenteux sur des centaines de kilomètres de long dans la même direction. Ces puissants orages multicellulaires ont été ont été particulièrement étudiés en Europe où ils sont plus présents qu'ailleurs dans le reste du monde, grâce à la Méditerranée, très propice à leur naissance. , très propice à leur naissance.
Pointe en V :
La pointe du V (quasi stationnaire) doit être entretenue en permanence par des courants ascendants très puissants et de nombreux cumulonimbus doivent se former à l’arrière. Il s'agit d'un orage à propagation rétrograde, qui se développe dans le sens de l’évasement de l’enclume au sud (hémisphère nord). Grâce au courant ascendant très puissant, la pointe du V sera très souvent surmontée d’un dôme (partie pénétrant au-dessus de la limite de la tropopause, cette dernière bloquant la formation de nuages au-dessus).
Pluies Stratiformes :
Le véritable danger, plus lent à se mettre en place, vient des pluies stratiformes situés à l'arrière de l'orage (issus des cumulonimbus à maturité). Certaines vastes régions situés dans l'évasement du long V de plusieurs centaines de kilomètres de long de l'orage, peuvent voir toutes leurs régions noyées sous une précipitation modérée stratiforme pendant plus de 24 heures (car à caractère pluvio-orageux), provoquant des inondations sur de vastes zones.
Orage Multicellulaire Puissant :
Il existe des orages en V plus ou moins violents. Les régions du sud-est de la France voient naître des orages en V extrêmement puissants, responsables de précipitations diluviennes et de nombreux dégâts. L’activité électrique va en décroissance ; d’incessante à la pointe jusqu’à quasi inexistante à la fin du V. Elle est très impressionnante vers le dôme de l’orage (à la pointe du V), où elle est souvent très forte, accompagné de pluies diluviennes, de forte grêle et de puissantes rafales de vents.
Recommandation :
Chasser un orage en V peut s'avérer très dangereux sans un minimum d'expérience et de préparation, car ils peuvent être plusieurs dans la même région, imprévisible (avant leur apparition) et constant dans leur durée et leur zones touchés (mais s'échapper d'un orage en V est difficile sans données sat). Le danger pour les habitants vient de leur durée de vie importante sous forme intense près de la pointe, particulièrement si l'orage fait du sur-place. La région méditerranéenne en est par exemple souvent le témoin surtout au début de l'automne. Les fameuses catastrophes par exemple des inondations de Nîmes (3 octobre 1988) ou de Vaison-la-Romaine (22 septembre 1992) furent causés par des orages en V.

5. Système Convectif de Méso-Echelle (SCME)

A. Définition.

Notion d'Echelle :
En météorologie, on utilise généralement 4 échelles géographiques :
- L'échelle Microscopique traitant de l'échelle des molécules (Cycle d'une molécule d'eau - Biochimie etc...)
- L'échelle Locale traitant à l'échelle humaine ou ramené indirectement pour calcul à une échelle visible humainement ou compréhensible comme telle (Chaleur - Instabilité - Nuages). Un orage, un cumulonimbus ou un de ses composants comme une tornade est un phénomène localisé par exemple. L'échelle locale va donc des choses minuscules mais humainement visibles (1 cm) aux choses micro-régionales (environ 50 à 80 km de diamètre max).
- L'échelle Mésoscale (ou Méso-Echelle), moins connus, traite d'un ensemble plus grand que ce qui est visualisable humainement. 50 à 80 km de diamètre constitue une échelle maximale de vision de l'horizon du paysage pour nos yeux humains (à noter qu'un cumulonimbus de 12 km de haut est visible à plus de 350 km par ciel limpide). C'est alors le début de l'échelle méso. Certains complexes mésoscaux géants d'un diamètre de 1000km sont aussi grands qu'un pays comme la France, ils sont alors presque plus du tout considérés comme mésoscale et entre dans une autre catégorie.
- L'échelle Synoptique est beaucoup utilisée pour faire de la prévision météorologique. Elle traite des dépressions, des perturbations et de toute la dynamique générale de l'atmosphère de notre planète. Un cyclone ou une tempête tropicale, par exemple, est un phénomène convectif de dimension sous-synoptique. La limite maximale de l'échelle synoptique est représentée par l'atmosphère globale de notre planète, la Terre.
Définition SCME :
Un SCME est un Système Convectif de Méso-Echelle (= MCS en anglais). Ils sont relativement fréquent dans les climats tropicaux et se rencontrent aussi parfois dans les milieux tempérés. Il s'agit d'un gros orage, composé de plusieurs groupes d'orages multicellulaires (voir supercellulaires aux USA). On commence à parler de SCME lorsqu'un orage dépasse environ les 80km de diamètre (en moyenne 200km de diamètre). Mais c'est son organisation en une seule entité dynamique qui caractérise cet orage comme étant de dimension mésoscale. Un SCME n'est donc pas une classe propre aux orages multicellulaires, car certains orages en ligne de rafale (qui sont classés dans les orages multicellulaires, comme les déréchos ou certaines grandes lignes de grains - Fera l'objet d'un autre dossier à part), peuvent très bien être considérés également comme étant des SCME. On distingue cependant deux classes de SCME, faisant partis des orages multicellulaires. Le MCS classique et le MCS circulaire.

B. MCS Classique.

Définition :
Un MCS (Systeme Convectif Mésoscal) classique est un SCME dans sa forme la plus simple. Il évolue d'abord comme un orage multicellulaire normal, mais par fusion successive des orages entre eux, commence à prendre des dimensions bien plus prononcées qu'un simple orage à protubérance multiple. Il se crée grâce à l’assemblage de plusieurs cellules isolées, les cellules isolées vont venir se regrouper et se lier en un ensemble cellulaire inclus dans une importante zone de précipitations stratiformes (pouvant atteindre plusieurs centaines de kilomètres).
Formation :
Un MCS se forme donc au début grâce au regroupement de nombreux noyaux d’air froid (laissé par l’étalement des orages précédents) fusionnant les uns les autres. A ce niveau d'échelle, des forçages de plus grandes échelles (synoptiques) entre en jeux également pour expliquer la formation d'un MCS (jet de basse couche - ligne de convergence - talweg etc...) mais ce n'est pas l'objet de ce dossier, plus descriptif qu'explicatif (il me faudrait écrire un autre dossier presque aussi gros ^^). Malgré le fait qu’il soit observable dans des climats tempérés (il arrive souvent que des systèmes orageux européen soient classés MCS), le système convectif mésoscale se forme plutôt dans les régions à climat tropical.
Aspect :
L’aspect visuel de ce type d’orages est impressionnant, il ressemble à un bloc compact, "infranchissable" de cumulonimbus. A noté que plusieurs orages à protubérances multicellulaires les uns à coté des autres dans la même région, ne peuvent être considéré comme étant un MCS (ou un SCME), car il faut une organisation générale unique entre tous ses foyers orageux. Un MCS simple possède généralement à la fin qu'une seule zone locale en périphérie de précipitation et de foudre très intense. Tout le reste du MCS étant composé de vastes régions aux pluies stratiformes.
Auto-Entretien :
Les orages classés MCS ont généralement une durée de vie plus longue que beaucoup d'autres orages et il n'est pas rare qu'un MCS formé en fin d'après-midi perdure jusqu'au petit matin, alors que les conditions depuis seraient redevenus peu propice à la création d'orages. Ceci s'explique par le fort pouvoir d'auto-entretien que peuvent posséder certains MCS. La majorité des précipitations (+ froides) sont ramenés à l'arrière, elles ne coupent ainsi pas totalement l'ascendance chaude à l'avant (ce qui mettrait un terme à l'auto-entretien du système). De plus les MCS abaissent ainsi le seuil d'humidité autour d'eux, allant même dans les cas extrêmes (MCC par exemple) jusqu'à abaisser la pression (dépression de surface).

C. MCS Circulaire.

Définition :
Un MCS Circulaire est un SCME possédant une rotation. Il est très similaire à un MCS simple, mais possède souvent un panache de cirrus très circulaire (visible sur une image satellite). Il sont également plutôt visible en milieux tropicaux, mais peuvent également se rencontrer dans les climats tempérés. Sur les tropiques, si des conditions dépressionnaires se confirment, un MCS circulaire peut évoluer en MCC ou bien en petite tempête tropicale (changement d'échelle de mésoscale à synoptique).
Formation et Situation :
Les conditions de formation sont exactement les mêmes que pour un MCS simple, grâce à l'union de plusieurs orages multicellulaires entre eux. La différence vient d'une rotation cyclonique en moyenne couche (observable sur image satellite). Cela correspond souvent à une dépression naissante au centre du système. [Note de Météofun d'IC : Ces anomalies de tourbillon de l’étage moyen sont quasiment toujours cyclonique car lié à Coriolis (il faut que le MCS, ou plus couramment, le MCC dure suffisamment longtemps) plus que de l’étirement d’un tourbillon de plus grande échelle préexistante. De telles anomalies peuvent perdurer bien après la mort du système convectif et sont appelés MCV. Elles peuvent favoriser le déclanchement d’une nouvelle offensive orageuse en provoquant des forçages. On notera que le mouvement anticyclonique parfois visible sur les images sat est souvent associé à la divergence d’altitude. Dernière remarque, tout ceci est plus présent sur les MCC que sur les MCS.] La zone d'intense foudroiement semble souvent se situé dans la partie sud (hémisphère nord) du MCS en tournant dans le sens de rotation autour de la périphérie. En basse couche, la rotation est plus compliqué à décrire et peut paraître parfois anticyclonique en raison d'anomalie de haute pression de surface et qui apparaissent en phase mûr de l'orage.
Reccomandation :
Attention, tous les SCME, y compris les MCS simple et circulaire constituent tous deux, des systèmes orageux intenses, avec des dégâts probables (inondation - forte grêle - foudroiement) et parfois des morts. Il est demandé la plus grande vigilance, particulièrement dans la zone intense, si vous en rencontrez un.

6. Complexe Convectif Mésoscale (MCC)

A. MCC Classique.

Définition :
Plus vaste qu’un MCS, la cellule complète d’un MCC mesure au minimum 400km de diamètre. Il s'agit d'un très vaste orage multicellulaire rond ou ovoïde, organisé en un unique et monstrueux système convectif. Une rotation circulaire peut parfois être visible également, mais ce n'est pas ce qui le caractérise (voir les critères de Maddox). En milieu tropical, un MCC, dépressionnaire en son centre, peut ensuite évoluer en tempête tropicale, voir en cyclone, particulièrement si les conditions chaudes-humides de surfaces sont propices. (A noter que ce n'est pas indispensable non plus. D'ailleurs un cyclone naît généralement à partir de simples orages mono et multicellulaires au départ). [Note de Météofun d’IC : Pour l’organisation en cyclone les conditions d’altitude sont primordiales. Les ondes créent généralement un tourbillon à plus grande échelle qu’un MCC, ce qui est plus favorable à cette évolution. En sachant que l’un n’exclue pas l’autre]
Formation :
Le MCC se forme grâce au vent d’une petite dépression à une altitude variant de 3000 à 6000m (l’étage moyen de la troposphère) et lorsque la température atteint ou est proche d’atteindre son paroxysme (vers 18 heures en été). Il faut également qu’il y ait d’importants mouvements ascendant ainsi qu’une forte advection* chaude sur la base avant de l’énorme cellule. Les MCC se forment avec un cisaillement des vents quasi nul et un très fort taux d’humidité. Comme pour les MCS, plusieurs cellules se soudent entre elles pour créer ce complexe orageux ultra puissant.
Zone Intense :
Comme pour les orages à protubérance multicellulaire, la zone la plus forte se trouve en général au sud-ouest du complexe, c’est aussi là que se trouve la zone avec les plus hauts cumulonimbus (la température de leurs sommet dépasse –70°C). Ils se déplacent grâce à un flux situé entre 700 et 500hPa (environ 3000 et 5500m). Ce type d’orage est très rare en Europe, il se rencontre parfois sur les régions méditerranéennes où il cause de nombreux dégâts. Sa puissance maximale est souvent atteinte en milieu de nuit.
Criteres de Maddox :
Les MCC sont identifiables grâce à certains critères (« les critères de Maddox ») :
- la durée de vie doit être supérieur à 6 heures
- les sommets des CB doivent présenter une température inférieur à -52°C et doivent occuper une surface supérieur à 50000km carré (250 x 200km).
- les sommets des CB en étalement doivent présenter une température inférieur à -32°C et doivent occuper une surface supérieur à 100 000km carré (320 x 312 km) sur lequel on a une très grande zone de pluie stratiforme, souvent situé sur la partie arrière de la zone la plus active de l'orage
- on pourrait rajouter que l'orage dans sa globalité doit au minimum faire 160 000 km carré (400 x 400 km) mais ce n'est pas un critere indispensable, bien que répandu.

8. Les Episodes Orageux (très gros dossier)

A. Orages de Masse d'Air Uniforme. (marais barométrique - traine)

(...Dossier Futur...)

B. Orages Frontaux (dont pré-frontaux).

(...Dossier Futur...)

C. Orages Liés à une Anomalie d'Altitude (goutte froide - talweg - jet stream).

(...Dossier Futur...)

9. Les Cyclones Mésoscaux

B. Comma Cloud.

(...Dossier Futur...)

C. Polar Low.

(...Dossier Futur...)

C. Tropical Like Cyclone (TLC) ou Cyclone Méditéranéen.

(...Dossier Futur...)

10. Les Systèmes Convectifs Sous-Synoptiques

A. Dépressions Tropicales.

(...Dossier Futur...)

B. Tempête Tropicale.

(...Dossier Futur...)

C. Cyclone Tropical.

(...Dossier Futur...)

Notes :

Ce qui suit sera corrigé ultérieurement (il me manque le logiciel adapté actuellement) :
- Sur le tableau récapitulatif des orages multicellulaires, le terme de "Méso-Synoptique" est une invention de ma part. Il faut lire "Sous-Synoptique".
- Sur les 2 schémas montrant la coupe d'un orage à protubérance multicellulaire classique et rétrograde, la flèche rouge "Sens de déplacement par rapport au sol" est incomplète. Il faut lire "Sens de déplacement des cellules naissantes en développement". En effet, généralement la "grappe" dans l'ensemble à tendance à se déplacer en crabe.
Divers :
- La partie sur les SCME traitant des notions d'échelles (microscopique à synoptique) est une adaptation "Grand Public" de ma part pour coller à la problématique du dossier. J'ai donc pris quelques libertés par rapport à l'échelle la plus communément admise afin de m'adapter au langage courant. Vous trouverez cependant le classement admis des échelles dans la partie Introduction (schéma).