Faire la différence entre un front de rafales et un mésocyclone/wall-cloud (Nuage-mûr)

(VERSION PLUS GRANDE EN CLIQUANT SUR L’IMAGE)

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Sauriez-vous faire la différence entre un front de rafales et un wall cloud sur un orage ? Voici des explications concernant ces deux phénomènes bien différents.

Premièrement il faut savoir que les fronts de rafales vont se produire sur le devant des orages (image 1 et 2 ci-dessus) tandis que le mésocyclone et le wall-cloud est situé derrière celui-ci (image 3 ci-dessus). Le front de rafales produira un shelf cloud (image 1 ci-dessus) devant une ligne orageuse, ou une supercellule qui devient dominée par ses précipitations (les courants descendants). Voici une image radar montrant l’emplacement du front de rafales sur le devant d’une ligne orageuse le 1er Aout 2006 dans le sud du Québec.

Image radar d’une ligne orageuse avec un front de rafales devant (ligne rouge devant les orages)

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Le shelf cloud est la démarcation entre l’air chaud qui monte devant l’orage et l’air froid qui descendant derrière celui-ci (image 2 en haut) ce qui va créer beaucoup de turbulence. Cela donne un aspect assez lugubre au nuage derrière qui est aussi appelé en anglais le « whale’s mouth » (la bouche de la baleine). Les shelf-clouds ne sont pas des nuages associés au mésocyclone et ne sont pas des producteurs de tornades en temps normal. Cependant il peut parfois y avoir de la rotation aux extrémités de celui-ci dans les orages les plus forts lorsque les vents descendant derrière sont puissants et lui confère un echo en arc (bow echo). Des gustnado ou de faibles tornades sont alors possibles à ces endroits. Si la ligne ne prend pas une forme d’arc, il peut y avoir des supercellules incrustées dans la ligne, il faut alors chercher sur le radar pour un écho en crochet à des endroits en particulier.

La majeure partie du temps, le temps violent associé à ce type d’évènement sont des vents violents et parfois la grêle. Des micro-rafales peuvent survenir avec des vents dépassant les 100 km/h. Ce fut le cas pour nous lors de cet orage à St-Alexis de Montcalm dans Lanaudière en Juin 2008 !

Maintenant concernant l’image 3 en haut, nous parlerons d’un orage avec un courant ascendant en rotation, donc une supercellule.

Sur l’image 3 en haut le mésocyclone, ou courant ascendant en rotation, est assez apparent avec la base de celui-ci bien arrondi mais le mésocyclone monte haut en altitude. Juste en dessous de celui-ci on note le wall-cloud (nuage-mûr). Celui-ci se forme à l’endroit où les courants ascendants sont les plus forts et lorsque l’air ambiant est refroidi et humidifié par les précipitations des courants descendants non loin. La saturation de l’air est plus facile car la température baisse et le point de rosé augmente à cet endroit, les nuages se condensent avec l’effet d’entrainement de l’air. Si la rotation devient plus forte dans l’orage et qu’une tornade doit se former, ce sera dans cette région.

Comme indiqué précédemment, les courants descendants eux sont les précipitations (pluie et grêle) de l’orage. Une supercellule a besoin d’un profil de vent qui augmente et change de direction (cisaillement) avec l’altitude pour entrer en rotation et survivre, par exemple si vous ne voulez pas que l’orage naisse, que les précipitations se forment et qu’ils tombent directement dans le courant ascendant (région du mésocyclone) et que l’orage meurt, les vents en altitude doivent être assez puissant pour transporter ces précipitations plus loin, comme dans l’image. Noter aussi la couleur verdâtre du ciel, cela est dû au rayonnement du soleil sur les goutent d’eau et les particules de glaces dans l’orage, il est très probable que l’orage contient de la pluie très intense ou de la grêle, comme de fait, cet orage contenait des grêlons de la grosseur de balles de golf.

Le tail-cloud lui est attaché à la base du wall-cloud et pointe vers les précipitations. Ils se forment pour les mêmes raisons que le wall-cloud et il ne faut pas le confondre avec un nuage en entonnoir même s’il démontre souvent une motion rapide vers le wall-cloud. Cela démontre aussi que l’orage est en santé et que son inflow, donc les courants d’air chaud et humide le domine, C’est un processus important pour la formation d’une tornade.

Finalement le RFD est le Rear Flank Downdraft qui sont les courants descendants plus froids et sec situés derrières ou sur le côté gauche du mésocyclone de la supercellule. On voit le RFD comme une zone très clair dans les nuages. Il arrive que des précipitations tombent aussi dans celui-ci comme le rideau de pluie présent dans l’image. Le RFD joue un rôle très important dans la formation des tornades puisque celui-ci va parfois « s’enrouler » autour du wall-cloud et créer l’étincelle qui va accélérer la rotation de la supercellule et ainsi former une tornade. Cependant si l’air qui descend du RFD est trop froid, il ne se passera probablement rien car l’air trop froid a tendance à couper le courant ascendant.

Voici un autre exemple où vous remarquerez aussi que la base du mésocyclone tend souvent à prendre une forme de fer à cheval. C’est souvent le cas lorsqu’une supercellule arrive à maturité. Le wall cloud se forme à l’extrémité nord (visuellement à droite sur les images ci-dessous) du RFD et du crochet sur le radar. À noter que des tornades anticycloniques peuvent se former du côté sud du crochet (visuellement à gauche sur les images ci-dessous) de la ligne rouge.

Supercellule en pleine « maturation ».

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Même image avec les indices visuels ajoutés.

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Image radar avec les mêmes indices que sur les images précédentes mais ceux-ci sont placées dans le contexte d’un radar. Le RFD pousse derrière le crochet ou le fer à cheval (ligne rouge courbée) est présent. L’indication en rouge W/T au nord du crochet (visuellement à droite en chasse) représente l’endroit ou le wall-cloud et/ou une tornade surviendrait normalement. Une tornade anticyclonique peut survenir au sud du crochet (visuellement à gauche en chasse.)

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Voici la même supercellule 10 minutes plus tard.

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Parfois certains orages montrent aussi des wall-clouds mais sans rotation persistante, ces orages sont souvent des orages faibles qui ne dureront pas. Parfois aucun wall-cloud ne serra présent aussi mais la rotation est bien là, il faut être plus vigilant.

Garder toujours en tête que chaque supercellule est unique et aura les caractéristiques de ces images mais pas nécessairement de la même façon ni apparence. Aussi les fronts de rafales sur les lignes orageuses, qui ne sont pas des supercellules, sont beaucoup plus long que les mesocyclones et wall-clouds. Ceux-ci s’étendent généralement sur plusieurs dizaines de kilomètres voir plus alors que les méso et wall-clouds ne feront que quelques kilomètres à peine, parfois moins.

P-M Doucet.

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