Une peur ancestrale : l'orage
  

Dans la Grèce antique, les Cyclopes donnèrent à Zeus l'arme qui assura la victoire des Olympiens : la foudre. Le dieu suprême vainquit ainsi les Géants, les Titans et le monstre Typhon. Souvent synonyme de colère des dieux, l'orage était redouté des anciens.

Au milieu du 18ème siècle, Benjamin Franklin découvrit l'origine électrique de la foudre. Ses expériences lui permirent de concevoir le paratonnerre. Il fallut attendre l'apparition de la photographie pour dévoiler le mystère des éclairs.

La transformation de l'eau liquide en vapeur d'eau nécessite une énergie appelée chaleur latente de vaporisation.
L'effet inverse appelé condensation, libère la même quantité d'énergie.
Ces processus de changement d'états sont très fréquents dans notre atmosphère.
  

Dans l'atmosphère, lorsque l'air monte et si le refroidissement de l'air est suffisant, la vapeur d'eau qu'il contient va se condenser et donner naissance à un nuage. La vapeur d'eau se transforme alors en gouttelettes d'eau en libérant de la chaleur. Le réchauffement de l'air qui en résulte va renforcer les mouvements ascendants dans le nuage qui devient de plus en plus épais. Son sommet peut ainsi s'élever progressivement jusqu'à atteindre 8 à15 km de hauteur. Le nuage devient alors un puissant cumulonimbus.

Anatomie d'un orage
  

Au premier stade de développement, la cellule nuageuse qui va donner un l'orage ne comprend que des mouvements ascendants dont la vitesse peut dans certains cas atteindre 160km/h.

Ces mouvements d'air engendrent une accumulation de charges électriques et de gigantesques étincelles commencent à se produire.

Lorsque la taille des gouttelettes d'eau et des cristaux de glace formés dans la partie haute du nuage est trop importante, ils commencent à tomber.

Dans leur chute, les gouttes d'eau entraînent de l'air et créent un courant descendant.

En été, les nuages d'orage se forment souvent de manière isolée. Ces orages seront plutôt localisés et de courte durée.

Ils peuvent rester sur place (au dessus d'un relief par exemple) ou se déplacer en fonction des sources d'instabilité.

Un même orage peut être constitué d'une cellule orageuse géante, ou d'une succession de cellules orageuses à différents stades de maturité.

Dans le cas d'une cellule géante, les phénomènes orageux sont souvent très violents : fortes rafales de vent, précipitations abondantes, grêle, foudre…

Dans certains cas, les orages peuvent s'organiser en lignes parfois longues d'un millier de km et où cohabitent plusieurs cumulonimbus. Ces lignes de grains d'une durée de vie d'une dizaine d'heures à une journée, peuvent balayer toute une région.

Une énergie colossale
  

A l'intérieur de cette masse se développe une énergie souvent comparable à celle de plusieurs bombes atomiques du type d'Hiroshima. Le nuage est le siège de mouvements tourbillonnaires violents.

A la traversée d'une perturbation, même les plus gros avions sont ballottés et peuvent brutalement être soulevés de plusieurs centaines de mètres, avant d'être tout aussi brutalement rabattus (" trous d'air ").
  

Un orage déverse fréquemment plus de 50 à 100 litres d'eau par mètre carré en quelques heures. En septembre 92, 400 à 500 litres d'eau sont tombés sur Vaison-la-Romaine. De telles quantités d'eau ont des conséquences importantes (inondations, érosion des sols…).

Quant à l'éclair, il n'apporte qu'une énergie équivalente à la combustion de 80 litres de pétrole, en un temps très court de l'ordre d'une microseconde.
  

L'air, alourdi par les précipitations et refroidi par l'évaporation, est transporté par les courants descendants vers le sol où il provoque une succession d'évènements caractéristiques d'un orage : augmentation de la pression, changement de la direction, puis augmentation de la vitesse du vent, chute rapide de la température, fortes chutes de pluie, parfois de grêle.
  

L'intensité et la durée des phénomènes sont variables. Ainsi, le 7 août 1989, un violent orage a dévasté l'aéroport de Toulouse, en 6 minutes, la température est passée de 29° à 16°C avec des grêlons de 3cm et un vent soufflant à plus de 140 km/h.

Dans les cas extrêmes, la puissante énergie d'un orage peut aussi entraîner un violent tourbillon de vents intenses qui s'étend comme un cône sous la base du nuage : c'est une trombe ou une tornade aux effets souvent très destructeurs.

De l'électricité dans l'air
  

La terre et son atmosphère se comportent comme un gigantesque condensateur.

En effet, entre la surface de notre planète et l'ionosphère (zone de l'atmosphère située à 80km d'altitude), existe une tension électrique relativement constante. Les orages agissent globalement comme des générateurs électriques, créant un courant dirigé du sol vers le nuage.
A chaque instant existent 1000 à 2000 orages actifs autour de la planète. Ceux-ci produisent environ une centaine d'éclairs par seconde, tous types d'éclairs confondus (donc y compris les éclairs intranuages ou nuage-nuage).

Brassées au sein d'un nuage orageux, les particules d'eau et de glace s'entrechoquent avant de suivre des trajectoires différentes. Ces innombrables collisions provoquent l'électrisation du nuage. Il s'ensuit des microdécharges qui se propagent et finissent par établir une liaison électrique entre le nuage et le sol ( et entre nuages) qui forme l'étincelle de l'éclair, génératrice d'un réchauffement intense de l'air. Celui ci se dilate donc très rapidement en créant une onde de choc : c'est le tonnerre. La foudre désigne l'association de l'éclair et du tonnerre.

Véritable fléau, la grêle figure parmi les plus rédoutés des phénomènes dévastateurs associés à l'orage.

Certaines gouttelettes d'eau en suspension dans le nuage, peuvent rester à l'état liquide jusqu'à des températures de -40°C. Ce phénomène est appelé surfusion.

Quand un petit morceau de glace rencontre des gouttelettes d'eau en surfusion, celles-ci se congèlent à leur tour et augmentent la masse de la glace. C'est le grêlon. Il peut ainsi atteindre plusieurs centimètres de diamètre.
  

Lorsque son poids devient trop important, il chute. En descendant, il rencontre des températures plus élevées et commence à fondre. S'il est assez gros, il atteint le sol. On assiste alors à une averse de grêle qui peut tout dévaster sur son passage.

Un prévision délicate
  

Météo-France assure des prévisions fiables à 7 jours d'échéances sur des phénomènes de grande taille (perturbation) dont la durée de vie est de plusieurs jours. Il est en revanche plus difficile de prévoir à court terme et avec précision, les orages et leur trajectoire, un problème que Météo-France s'attache à mieux comprendre. A l'aide de l'imagerie radar et satellitale, les météorologistes ont mis au point un système de prévision efficace à échéance de deux à trois heures, utilisé par les agriculteurs ou les services d'aviation par exemple.
  

Pour poursuivre l'amélioration des prévisions des orages, des travaux de recherche sont menés au Centre National de Recherche Météorologique (CNRM) de Météo-France. Un modèle simulant le mécanisme d'un nuage d'orage permet, grâce à de puissants calculateurs, de tester les réponses du nuage en fonction des variations des paramètres thermodynamiques : vent à diverses altitudes, températures et instabilité de la masse d'air, proximité d'un relief. Grâce à cet outil et aux validations effectuées, le CNRM élabore de nouveaux produits pour les prévisionnistes afin de leur permettre de mieux prévoir ces phénomènes.

L'orage qui approche se matérialise par divers phénomènes :

Le ciel s'assombrit rapidement (en raison de la grande quantité d'eau en suspension qui cache le soleil) et peut devenir noir d'encre dans les cas les plus violents. En général, plus le ciel est sombre, plus le nuage est épais.

Le vent se renforce et tourne à la bourrasque. Ces rafales précèdent souvent des fortes précipitations de pluie.

Votre poste de radio grésille (forte activité électrique de la foudre à faible distance).

En montagne, vous observez à l'extrémité des objets pointus des effluves lumineux (feux de saint Elme) ou vous entendez des bourdonnements diffus. Ces signes indiquent l'imminence d'un coup de foudre.
  

Pour vous mettre à l'abri.

En montagne : éviter les arêtes et les sommets. Si vous êtes surpris sur un sommet, descendre le plus bas et le plus rapidement possible.
S'éloigner de tout objet métallique (piolets, pylônes…).

En tous lieux : ne pas stationner sous un arbre isolé, ni sous un surplomb. Eviter de manipuler tout conducteur d'électricité (eau qui ruisselle…).

S'isoler au maximum du sol au moyen de tout matériau isolant : rouleau de corde, sac de couchage, ou sac à dos dont l'armature est posée sur le sol.