Orages à plusieurs cellules et systèmes convectifs à méso échelle
Les conditions météorologiques violentes au sol sont généralement produites par des tempêtes organisées à plusieurs cellules, des lignes de grains , ou une supercellule. Tous ces éléments ont tendance à être associés à une perturbation à méso-échelle (un système météorologique de taille intermédiaire, cest-à-dire de 10 à 1 000 km détendue horizontale). Les tempêtes à cellules multiples ont plusieurs courants ascendants et descendants très proches les uns des autres. Ils se produisent en grappes de cellules à divers stades de développement, se déplaçant ensemble en tant que groupe. Au sein du cluster, une cellule domine pendant un certain temps avant de saffaiblir, puis une autre cellule répète le cycle. Dans les lignes de grains, les orages se forment en une ligne organisée et créent un front de rafales unique et continu (le bord avant de lécoulement dune tempête à partir de son courant descendant). Les tempêtes supercellulaires ont un courant ascendant et descendant intenses; ils sont traités plus en détail ci-dessous.
© Hemera / Thinkstock
Parfois, le développement dune perturbation météorologique à méso-échelle provoque des orages sur une région de plusieurs centaines de kilomètres de diamètre. Des exemples de telles perturbations comprennent les cyclones à ondes frontales (systèmes à basse pression qui se développent à partir dune vague sur un front séparant les masses dair chaud et froid) et les creux à basse pression aux niveaux supérieurs de latmosphère. Le modèle de tempête qui en résulte est appelé système convectif à méso-échelle (MCS). Les orages violents à cellules multiples et les tempêtes supercellulaires sont fréquemment associés aux MCS. Les précipitations produites par ces systèmes comprennent généralement des précipitations provenant de nuages convectifs et de nuages stratiformes (couches nuageuses à grande étendue horizontale). Les précipitations stratiformes sont principalement dues aux restes de cellules plus anciennes avec une vitesse verticale relativement faible, cest-à-dire avec une convection limitée.
Les orages peuvent être déclenchés par un front froid qui se déplace dans un air humide et instable. Parfois, des lignes de grains se développent dans la masse dair chaud à des dizaines à des centaines de kilomètres devant un front froid. La tendance des tempêtes préfrontales à être plus ou moins alignées parallèlement au front indique quelles sont initiées par des perturbations atmosphériques causées par le front.
Dans le centre des États-Unis, des orages violents se produisent généralement au printemps, lorsque des vents douest frais à des niveaux moyens (3 000 à 10 000 mètres daltitude) se déplacent sur lair de surface chaud et humide sécoulant vers le nord du golfe du Mexique. La vaste région dinstabilité qui en résulte produit des MCS qui persistent pendant plusieurs heures, voire plusieurs jours.
Sous les tropiques, les alizés du nord-est rencontrent les commerces du sud-est près de léquateur, et la zone de convergence intertropicale (ITCZ) qui en résulte caractérisé par un air à la fois humide et instable. Les orages et les MCS apparaissent en grande abondance dans la ZCIT; ils jouent un rôle important dans le transport de la chaleur vers les niveaux supérieurs de latmosphère et vers les latitudes plus élevées.