ASCENDANCE, météorologie

L’organisation des systèmes convectifs développés

Dans les systèmes convectifs développés, l’élément de base est la cellule, région active composée d’une forte ascendance et d’un courant descendant accompagnant les précipitations. Ils sont composés d’une ou de plusieurs cellules indépendantes ou regroupées de manière organisée.

Les cellules ordinaires ne dépassent pas quelques kilomètres de diamètre et durent rarement plus de 30 ou 40 minutes. Pendant leur phase de croissance, nommée « stade cumulus », elles sont le siège d’un courant d’air chaud ascendant. Leur sommet monte rapidement et prend l’apparence d’une tour. Lorsque les gouttes de pluie et les particules de glace formées dans l’ascendance sont devenues suffisamment grosses, elles tombes en entraînant de l’air dans leur chute. Courant ascendant et courant descendant coexistent alors dans la cellule, c’est le « stade de maturité ». Dans la descendance, l’air entraîné est refroidi par l’évaporation d’une partie des précipitations, ce qui le rend plus dense et accélère sa chute. Arrivé au voisinage du sol, il s’étale et donne naissance à des coups de vent froids parfois violents : les « grains ». Pendant ce temps, le sommet atteint la tropopause et commence à s’étaler sous forme d’enclume. L’ascendance n’est plus alimentée, le courant descendant s’étend à tous les niveaux de la cellule qui commence à se dissiper. On a atteint le « stade de dissipation ».

Dans une atmosphère en instabilité conditionnelle, en présence d’un fort cisaillement vertical du vent horizontal, la convection peut être fortement renforcée par une interaction importante entre ascendance chaude et descendance froide. Dans ce cas, les ascendances peuvent atteindre des vitesses verticales de 140 ou 150 km/h et dépasser la tropopause de plusieurs kilomètres. Les cellules associées sont extrêmement intenses et donnent naissance à de violents orages, parfois accompagnés de tornades soufflant à plus de 300 km/h, de pluies torrentielles, de grêlons gros comme des boules de pétanque, et de foudroiements importants. Pour qualifier de telles cellules, qui peuvent parfois persister plus d’une heure ou deux, on parle de supercellules.

En présence d’une instabilité de moyenne ou de grande échelle, des cellules convectives peuvent s’organiser en ensemble nuageux de grande dimension, capables de persister plusieurs heures, voire plusieurs jours. Ces systèmes convectifs organisés sont composés de cellules qui se renouvellent, la dissipation des cellules les plus anciennes étant systématiquement compensée par la naissance de nouvelles cellules.

Les systèmes multicellulaires sont composés à un instant donné de trois à quatre cellules ordinaires à des stades différents de croissance. Lorsqu’une cellule arrive à maturité, son courant descendant s’écoule sous forme de front de rafale soulève l’air chaud et engendre une nouvelle cellule. Cette dernière se développe et assure l’entretien du système qui peut alors durer plusieurs heures.

Les amas convectifs peuvent s’étendre sur plusieurs centaines de kilomètres. Ils sont composés d’un grand nombre de cellules organisées au hasard et se renouvelant de façon continue. À maturité, ils sont surmontés d’une immense enclume presque circulaire engendrant des précipitations régulières et étendues.

Les lignes de grains comportent une partie convective, constituée de plusieurs dizaines de cellules grossièrement alignées, et suivie d’une large couche nuageuse en forme d’enclume. Ces systèmes peuvent atteindre 1 000 kilomètres de longueur et de 300 à 400 kilomètres de largeur. Dans les régions quasi désertiques de l’Afrique subsahélienne, ils fournissent la majeure partie des précipitations.

Les cyclones tropicaux se développent au-dessus de la surface chaude des océans tropicaux d’où ils puisent[...]