1. Réflexion autour de la Définition Ambiguë d'une Supercellule

Voici en guise d'introduction un formidable article d'un spécialiste fondateur des supercellules, résumé et traduit par mes soins. Ceci constitue une très bonne base d'introduction avant de se pencher plus en avant sur les supercellules.

Mésocyclone Profond et Persistant :

Une supercelulle se définit comme étant un système convectif possédant un mesocyclone profond et persistant. Par « profondément » on entend que les critères de mesocyclonité de l'orage affectent la circulation verticale dans une fraction "significative" de la profondeur de l'orage convectif. Par « persistant » on met cette durée, en rapport à une échelle de temps convective, définie par le temps que prend une parcelle d'air pour s'élever, de la base du courant aérien ascendant, vers le haut (de l'ordre de 10-20 minutes). Un mésocyclone peut être défini comme étant donc une grandeur de vorticité.

Signature Radar Particulière :

La vorticité "profonde" et "persistante" de l'orage, semble donc être un critère majeur permettant de le définir en tant que supercellule. Cette seule caractéristique ne suffit pas et il peut etre difficilement admissible que l'on va classer un système convectif possédant 1.05 unité de vorticité mésocyclonique en tant que supercelulle alors que celui ne possédant que 0.95 unité de vorticité mésocyclonique comme n'en étant pas un. Ce serait un non sens si on utilisait ce seul critère. Une supercellule est également donc défini par une signature radar particulière, mais qui est souvent amené, contrairement à l'indice de vorticité (quantitatif), à être un jugement subjectif de la personne qui analyse l'echo radar.

Condition d'Environnement Atmosphérique Commune :

Il faut savoir qu'il y a plusieurs morphologies différentes de supercellule et que cela peut donc donner lieu à plusieurs variabilités possibles de spectre. On retrouvera pourtant un dénominateur commun. Mais en aucun cas la géographie du lieu donnera un spectre particulier, même si on retrouve des comportements typiques de supercellules dans les différentes régions. Non, il s'agira alors de l'environnement atmosphérique particulier qui donnera la spécificité, peu importe le lieu. La nuance est importante car mettez les mêmes caractéristiques atmosphériques d'un lieu A vers un lieu B et vous obtiendrez à fortiori la même structure et évolution de la supercelulle. Ce ne sont donc pas les Grandes Plaines qui donnent la spécificité, mais l'environnement atmosphérique présent dans les Grandes Plaines Américaines. Partant de ce constat et sachant que les radars doppler ont été plus que généralisés et étudiés dans cette région du monde, on peut tout à fait penser que l'on puisse retrouver également les mêmes caractéristiques de l'atmosphère dans d'autres endroits du monde beaucoup moins étudiés et aussi équipés que les Grandes Plaines.

Subjectivité de la Définition :

Tous les prévisionnistes opérateurs (surtout américains) prennent en très forte considération le fait qu'un orage soit classé en supercellule ou non, car c'est sur ce critère semble t'il qu'il jugera de la probabilité d'un évenement grave possible. Et pourtant, que penser de la génération d'une tornade sur un orage classé comme n'étant pas une supercellule (= landspout ou gustnadoes) ? Que penser des rideaux géants de grêle destructrice ? Que diriez-vous d'un front de rafale puissant ? Que penser d'une supercellule qui ne génère que des événements mineurs ? Tout n'est donc pas si simple dans la réalité et assez subjectif finalement. Traduit de Charles A. Doswell III, chercheur au National Severe Storms Laboratory NOAA/ERL

2. Définition Générale

Classement :

Les supercellules sont classées comme des orages très puissants, les plus puissants des orages monocellulaires. Mais d'autres les classent à part. On a donc souvent dit qu'il existait les orages supercelullaires et les autres, les orages ordinaires. En fait on classe aujourd'hui en 4 catégorie les orages : les monocelullaires, les multicellulaires, les lignes de rafales (ou grain) et les orages supercelullaires, ce qui est la classification la plus vraisemblablement admise aujourd'hui.

Mésocyclone :

La caractéristique principale d'une supercellule est qu'il s'agit d'un orage violent possédant un courant aérien ascendant tournant profondément dans la structure de l'orage et de façon persistante. La présence d'un mésocyclone bien formé est donc primordiale pour définir un orage supercellulaire.

Isolement :

Une supercellule est habituellement isolée des autres orages, d'où le fait qu'on les aient classés longtemps comme de type monocelullaire. En effet ce sont des orages généralement indépendant des autres orages et qui se développent souvent de manière éloignée, mais on peut aussi parfois les trouver enfoncé ou bien même à l'avant d'une ligne de grain puissante.

Long Déplacement :

Ce sont des orages qui peuvent durer des heures et traverser de très grandes étendues sans baisser d'intensité. Et généralement ils ont la possibilité de dévier du vent moyen directeur. C'est une caractéristique propre qui permet de les classer en 2 catégories. S'ils dévient vers la droite (ou gauche) du vent moyen, on dit qu'ils sont des droit-moteur (ou gauche-moteur). La grande majorité des supercellules des Grandes Plaines à la fois puissante et vivant longtemps sont des droit-moteur.

Dimension et Intensité :

Les orages supercellulaires peuvent être de toute taille en fait, de l'ordre de quelques kilomètres de large jusqu'à 200 km de diamètre maximum (extrêmement rare). La taille moyenne d'une supercellule typique étant de l'ordre de 30 à 60km (20 miles est le plus répandu = environ 32km de diamètre). De même la hauteur peut varier de 6 km seulement jusqu'à 16km d'altitude (en fonction de la latitude et des saisons). Habituellement ils produisent d'intenses chutes de grêles et de grêlons extrêmement volumineux, des précipitations torrentielles, des vents destructeurs et constants et 30% des supercellules produisent des tornades dans le mesocyclone.

Situation dans le Monde :

Les supercellulaires peuvent se produire dans beaucoup de régions des Etats-Unis (dans le Middle West surtout et plus particulièrement dans la Tornado Alley dès le début du printemps), cependant elles sont aussi fréquentes dans les grandes plaines et les déserts du monde entier si les conditions atmosphériques s'y prêtent. D'ailleurs la toute première supercellule identifiée comme telle a été étudiée par Keith Browning et Frank Ludlam en 1962 en Angleterre près de la petite ville de Wokingham.

3. Fonctionnement d'une Supercellule

Cisaillement et Vorticité Horizontale :

C'est le cisaillement des vents qui est le moteur de la vorticité horizontale d'une supercellule. Les courants aériens ascendants forts soulèvent ensuite cet air tournant autour d'un axe horizontal et le font tourner en même temps autour d'un axe vertical à mesure qu'il s'élève. Mais c'est le cisaillement directionnel horizontal qui est le moteur principale et qui différencie un orage mésocyclonique d'un orage ordinaire. A noter que pour ce qui est des modèles hydrostatiques à maille large, la possibilité de disposer d'hodographes (courbe de cisaillement) dans les zones de Cape, va renseigner (suivant leur formes) sur la nature des cellules orageuses, en particulier la probabilité de supercellules.

Vortex Horizontal et Circuit Fermé Vertical :

Ce cisaillement des vents, combiné à la puissante énergie convective de l'orage, forme un courant aérien ascendant, tournant de manière "profonde" dans la structure de la supercellule : le mesocyclone. On peut très vite arriver à une situation où on a un renforcement du mouvement vertical sous le courant ascendant et une synchronisation entre le front de rafales descendant et le courant ascendant, presque en circuit fermé. De plus, si l'énergie potentielle convective disponible monte au-dessus de 1 500 J/kg, le courant ascendant permettra une très large extension verticale du courant ascendant principal (jusqu'à plus de 15 km d'altitude).

Effet de Couvercle :

Un effet de couvercle ou une "inversion couvrante" est habituellement exigé pour former un courant descendant de force suffisante. Cet "effet de couvercle" est provoqué par une couche d'inversion (air chaud au-dessus d'un air froid) au-dessus d'une couche normale qui constitue la frontière (air froid au-dessus d'un air chaud), ce qui va bloquer l'air extérieur chaud et empêcher qu'il descende trop loin. Ceci va permettre ce qui suit (l'un ou l'autre ou les 2 à la fois) : - L'air au-dessous du couvercle va chauffer et/ou devenir plus moite - L'air au-dessus du couvercle va se refroidir Ceci crée une couche plus chaude et plus moite au-dessous d'une couche plus fraîche, et va rendre le tout beaucoup plus instable (parce que l'air chaud est moins dense et tend à se lever). Quand le couvercle s'affaiblit ou des mouvements ascendant fort percent la couche d'inversion, alors un développement explosif à lieu.

Cisaillement Directionnel des Flux :

On a vu précédemment que la majorité des supercellules étaient des droits-moteurs et se déplacent souvent donc sur la droite des vents dominants. Ainsi du Sud-Ouest vers le Nord-Est si le flux directeur va du Sud vers le Nord. C'est un point de conflit entre une descente d'air froid en altitude venant de l'Ouest ou du Nord-Ouest, avec un flux d'air chaud et sec arrivant par le Sud-Ouest dans les couches moyennes, et un flux d'air chaud et humide venant du Sud-Est près du sol qui converge en s'accélérant vers cette zone de conflit. Dans cette configuration, nous apercevront sur les radars doppler une forme en haricot (ou écho pendant) sur le coté Sud-Ouest de la supercellule et une forme évasée vers le Nord-Est. Les précipitations les plus lourdes sont habituellement du côté Sud-Ouest, finissant abruptement au niveau de la base du courant aérien ascendant principal. Le courant descendant de flanc arrière (appellé aussi pseudo-front froid ou RFD) porte les précipitations dans le sens contraire des aiguilles d'une montre autour du côté Nord et Nord-Ouest produisant et se terminant en « écho de crochet » vers le Sud-Ouest, ce qui indique la présence d'un mesocyclone.

Isolement et Compétition des Cellules :

Plus la supercellule est isolé des autres orages, plus celle-ci sera destructrice, ce qui favorisera sa rotation et sa production de tornade, en raison d'une forte alimentation en air humide disponible autour de la supercellule. Aussi plus il y a d'orages violents autour, moins la supercellule sera intense, car cela réduit l'alimentation en air instable. On dit que les cellules convectives sont en compétition entre elles. Les grosses tornades sont donc très souvent formées dans une supercellule isolée et distante des autres orages. La distance est bien entendue proportionnelle à l'humidité disponible. Ceci n'est d'ailleurs pas que valable pour les supercellules mais également vrai pour tous les types d'orages.

Criteres d'Identification d'une Supercellule Classique :

Selon Alex Hermant (Traqueur Orage), dans une supercellule classique :

* Les caractéristiques des échos radars comportent souvent (mais pas toujours) :
- un crochet ou un écho pendant
- une région limitée d'écho faible (BWER)
- une entaille en V
- un mésocyclone
- parfois un TVS

* Les caractéristiques visuelles (dans la partie Sud-Ouest essentiellement), incluent souvent :
- une base sans pluie
- une enclume rétrogressive
- souvent un nuage-mur
- une ligne d'alimentation (parfois en forme de tour pénétrante inclinée)
- un sommet pénétrant (ou outrepassant)
- des mammas sous l'enclume et/ou une enclume à rebord enroulé
- une bande d'afflux


Ces différents critères se retrouvent dans une supercellule classique, mais il existe aussi 2 autres variétés de supercellules, avec chacun leurs spécificités propre :

- les supercellules LP (Low Precipitation)
- les supercellules HP (High Precipitation)

4. Structure et Terminologie Visuelle d'une Supercellule Classique

Vu du Sud-Ouest, une supercellule classique présente certains éléments visuels communs. (Note : ils ne sont pas tous sur le schéma et leur présence n'est pas tous indispensable.)

Base des courants ascendants :

Cette base sombre et aux formes nuageuses turbulentes est très souvent sans pluie (parfois tout de même de la grêle ou de la pluie peut s'en échapper mais de façon sporadique). Cette zone généralement au Sud-Ouest et à l'arrière du nuage-mur, constitue l'apport en air chaud du courant aérien ascendant principal.

Ligne d'alimentation :

Il s'agit d'une formation cumuliforme en escalier qui pénetre à l'arrière de l'enclume vers la zone la plus active de la supercellule (le bas de l'escalier se trouvant au Sud-Ouest). Cette zone est le siège des ascendances cycloniques inclinées et peut parfois présenter un aspect torsadé en raison de la vorticité de la supercellule (mésocyclone). Cette zone coïncide souvent avec un pseudo-front froid.

Tour pénétrante principale :

Il s'agit en fait de la zone de la ligne d'alimentation la plus proche de la supercellule et constitue le coeur du courant ascendant cyclonique au-dessus du mésocyclone. Elle présente souvent l'aspect d'un mur cumuliforme (parfois torsadé) et s'étendant latéralement contre le flux général.

Enclume Rétrogressive :

Il s'agit de l'enclume de cisaillement arrière que le vent ascendant étend contre le flux d'altitude. C'est un signe d'orage violent, particulièrement si une rotation est visible car seul une ascendance très forte peut générer une enclume rétrogressive dans ce genre de cas.

Enclume à Rebord Enroulé :

Il s'agit d'une sorte de collier boursouflé entourant le bord d'une enclume rétrogressive et apparait lorsque l'extension horizontale de l'enclume est particulièrement rapide.

Mammas :

Présent sous la partie inférieure de l'enclume, ceci témoigne également d'un fort courant ascendant, mais se rencontre également dans beaucoup d'autres types d'orages. Seuls des mammas vraiment gros sont susceptibles de renseigner sur la violence d'un orage, souvent situés d'ailleurs à plusieurs kilomètres de là. Les protubérances sont formées par des poches d'hydrométéores plus lourds (parfois solide) qui ont tendance à s'affaisser avec la gravité, surtout si de l'air plus sec et moins dense se trouve en dessous.

Sommet Pénétrant :

Un sommet qui outrepasse en hauteur l'enclume est par contre un très bon indicateur de la puissance du courant ascendant. Il est avéré que certains sommets pénétrants de supercellules très violentes puissent s'élever jusqu'à 20km d'altitude, c'est à dire profondément dans la stratosphère. Un sommet pénétrant est donc un forçage de la tropopause, logiquement limite du développement nuageux. Ce dôme nuageux s'observe généralement également dans la partie Sud-Ouest de l'orage juste au-dessus de la tour pénétrante principale.

Nuage-mur :

Il s'agit de la zone de l'afflux principal en air chaud de la supercellule. Dans un orage HP, le nuage-mur n'est pas visible car caché dans les précipitations. Un nuage-mur d'une supercellule est forcément de nature rotative et témoigne de la probabilité (mais pas forcément) de la naissance d'une tornade.

Tornade :

30% des supercellules sont capables de générer une tornade. (on pourrait créer un dossier rien que consacré aux tornades, tant il y aurait à dire également).

Striures :

Ce sont des rainures dans la base des formations nuageuses situés autour du nuage-mur et qui se forment parallèlement au flux d'air. C'est un bon indicateur de la présence d'un mésocyclone

Mésocyclone :

Un mésocyclone est une rotation de l'orage sur un diamètre d'environ 3 à 10 km. En fait ceci n'est pas visible à proprement parlé car seul une vidéo accélérée est capable de montrer la présence d'un mésocyclone, ainsi que la présence de striure, d'une bande d'afflux courbé ou bien la présence d'une tour pénétrante torsadé, en bref des témoins indirects du mésocyclone. Un mésocyclone est en fait un terme propre aux signatures radars (nous y reviendrons donc plus tard).

Nuage-Queue :

Ce nuage peut s'étendre à partir du coté droit du nuage-mur en direction du Nord / Nord-Est et à la même hauteur que le nuage-mur. Il s'agit en fait de l'apport en air humide du courant descendant situé à proximité et qui provoque la condensation de ce nuage comme un prolongement du nuage-mur. On a souvent l'impression qu'il se déplace vers le nuage-mur en se régénérant à son extrémité. On peut même apercevoir un très rapide mouvement ascendant de ce nuage vers sa partie la plus proche du nuage-mur, provoqué par l'aspiration du courant ascendant.

Arcus :

Parfois mais pas toujours, le pseudo-front chaud (parfois mais plus rarement, le pseudo-front froid) se matérialise par un front de rafale en forme d'arcus (ou shelf cloud). Ceci n'est pas une caractéristique propre aux supercellules, mais plutôt aux orages en ligne de grain, et se rencontre également dans bien d'autres types d'orages.

5. Autres Structures Visuelles

Bande d'afflux :

Parfois, le pseudo-front chaud est matérialisé par une bande d'afflux. Ce n'est pas quelque-chose qui se retrouve uniquement dans les supercellules, mais c'est un bon indicateur d'orage violent. Une bande d'afflux est une bande de nuage bas qui converge vers le courant ascendant principal (à ne pas confondre avec la ligne d'alimentation). Cette bande se place de manière à être parallèle aux vents de niveau inférieur et va nous renseigner sur l'apport en air humide de l'orage et donc sur la violence potentielle de l'orage. A noter qu'une bande d'afflux courbée est le témoin d'une rotation mésocyclonique. Sur le schéma cette bande d'afflux serait une bande de nuage bas placé au milieu-gauche (à droite de la ligne d'alimentation presque parallèlement) et convergerait vers le mésocyclone - raison pour laquelle je ne l'ai pas placé sur le schéma sinon cela l'aurait trop surchargé. (ce n'est pas propre aux supercellules, si non courbé)

Fente claire :

Juste à gauche du nuage-mur, on peut apercevoir une zone avec une visibilité nuageuse réduite, comme un coin plus clair sur le coté gauche du nuage-mur. Ceci est dû à la présence d'un air plus sec et permet de se rendre compte du courant descendant du flanc arrière (ou RFD).

Zone d'air sec arrière :

Une fente claire permet d'indiquer la présence d'un courant descendant de flanc arrière (ou RFD) près du mésocyclone et à gauche du nuage-mur. C'est une zone où on peut avoir un peu de pluie ou de grêle mais de façon dispersé et sporadique car c'est la zone où se trouve un crochet ou un écho pendant (visible sur un radar) situé à haute altitude. (Voir le tout premier schéma à droite dans la partie fonctionnement d'une supercellule, vous comprendrez mieux).

Zone de précipitation continue avant :

Le Nord-Est de la supercellule est la zone où se situe le courant descendant de flanc avant (ou FFD). C'est une zone de précipitations continues.

Mésocyclone occlus :

Lorsqu'un front de rafale enveloppe totalement le mésocyclone (pas le cas sur le schémas), l'afflux en air chaud humide et instable se retrouve coupé. C'est donc le courant descendant arrière (RFD) qui se propage en basse couche autour du mésocyclone. On appelle ça un mésocyclone occlus.

Pied de pluie :

Dans beaucoup de situation, lorsque le courant descendant est suffisamment fort, on peut apercevoir une sorte de pied de pluie générant de très forte turbulence (microburst). Sur le schéma j'ai seulement incliné les précipitations là où il y a marqué "grêle". Imaginez que le bas se propage sur la surface comme une sorte de pied. Parfois la situation dégénère totalement et le pied de pluie forme carrément une boucle fermé rejoignant le coté droit du nuage mur (nuage-queue par exemple). Nous avons alors là un circuit fermé entre le courant descendant aspiré totalement vers la base du courant ascendant principal du nuage-mur. Ce phénomène visuellement peut faire penser à une tornade. (un pied de pluie simple n'est pas propre aux supercellules)

Nuage auxilière :

Ces types de nuages sont des éléments structurels dépendant d'un plus grand système. Nous avons comme nuage auxiliaire par exemple, le nuage tabulaire, le nuage en rouleau, le nuage-mur, le nuage en queue, la queue de castor...etc. L'arcus en lui-même est considéré plutôt comme une "particularité supplémentaire" nuageuse, au même titre qu'un virga, un mamma, ou même la présence d'une enclume ou non (appelé "incus").

Nuage en collier :

Il est assez rare de le voir (sachant qu'il est déjà rare de voir une supercellule ^^). C'est en fait une sorte d'anneau entourant de façon circulaire le nuage-mur, comme une bouée placé entre le nuage-mur en dessous et la base nuageuse avec les striures au-dessus.

Nuage laminaire :

C'est un nuage visuellement très impressionnant qui se retrouve en de rare occasion au tout début du développement d'une supercellule, vers la ligne d'alimentation, là où on retrouvera plus tard sans doute un nuage-mur. Il ressemble à un empilement d'assiette lenticulaire à la base flou et lisse, auquel on aurait donné au-dessus un développement convectif explosif. C'est un indicateur d'un très gros forçage d'une couche d'inversion (effet de couvercle transpercé). La couche d'inversion se trouve à la limite entre le haut des lenticularisations et le bas du développement convectif.

Queue de castor :

Parfois, une forme de queue de castor plate est visible. Il s'agit d'un type particulier de bande d'afflux, attaché au courant ascendant principal et elle peut être la matérialisation du pseudo-front chaud. Comme une bande d'afflux classique celle-ci converge vers le courant ascendant principal. Sur le schéma elle serait placé sur le milieu droit (devant le mot arcus) et convergerait vers le mésocyclone. A ne pas confondre avec un nuage-queue (moi-même j'ai confondu au début d'ailleurs), car une queue de castor n'est pas rattaché directement au nuage-mur mais vers le courant ascendant principal et se situe à un niveau d'altitude légèrement supérieur que le nuage-mur, c'est à dire au même niveau que les bases nuageuses ascendantes, comme d'ailleurs les bandes d'afflux.

Nuage en rouleau :

Ceci n'est pas propre aux supercellules, mais il peut exister à basse altitude, une sorte d'arcus en forme de tube qui se trouve totalement détaché du reste de l'orage. Cela ressemble souvent à un stratocumulus très allongé situé le long du pseudo-front chaud à la place d'un arcus. Comme l'arcus c'est un signe de front de rafale, mais on les aperçoit surtout à la fin du développement d'un orage.

Nuage tabulaire :

C'est une autre variante encore de l'arcus que l'on retrouve sur les fronts de rafales des supercellules. Un nuage tabulaire ressemble à un arcus très proéminant comme une succession de coins nuageux allongés et soudés parfaitement entre eux. On dit "une forme tabulaire" qui désigne une forme en relief bien particulière. (ce n'est pas propre aux supercellules)

Griffes :

Un front de rafale classique, un arcus, un nuage en rouleau ou un nuage tabulaire peuvent présenter des griffes nuageuses qui peuvent raser de très près le sol. Il s'agit de prolongements déstructurés des "dents" propres à l'arcus, normalement assez compacts. C'est souvent un signe d'intensification de l'orage. (ce n'est pas propre aux supercellules)

Scud Cloud :

Il s'agit de nuages bas et isolés qui sont attrapés dans la sortie descendante de l'orage (zones de précipitations). Lorsque l'air froid atteint la terre, il soulève l'air relativement chaud, ayant pour résultat la saturation par la montée. Ainsi, la présence des scuds clouds indique presque toujours la présence de la sortie descendante en air froid. Cela ressemble à des fractocumulus comme des chiffons de nuages. (n'est pas propre aux supercellules)

6. Signature Radar d'une Supercellule

P-F F : Pseudo-Front Froid

P-F C : Pseudo-Front Chaud

FFD : Courant Descendant de Flanc Avant

RFD : Courant Descendant de Flanc Arrière

ER : Echo Radar

LA : Ligne d'Alimentation

LE : Limite de l'Enclume

1. : Crochet (Sud du Mésocyclone)

2. : Surplomb (Ouest du Mésocyclone)

3. : Entaille d'Afflux (Nord du Mésocyclone)

4. : Entaille en V

ER :

Voici en vert la signature radar typique d'une supercellule. Elle a une forme d'haricot ou d'aile de papillon. Il s'agit ici d'un droit-moteur, l'orage se déplace donc du SO vers le NE, la zone la plus violente étant le coin SO.

LA :

La ligne d'alimentation délimite la zone où l'air chaud monte en altitude et est attiré vers le centre de la supercellule, au niveau de la colonne d'air ascendant principale de l'orage.

LE :

La limite de l'enclume délimite l'extension verticale maximale de l'orage. L'enclume est parfois rétrogressive, avec une supercellule.

P-F F :

Le pseudo-front froid, délimite la zone d'air froid descendant arrière de l'air chaud instable s'engouffrant dans l'orage. Un P-F F peut être matérialisé par la ligne d'alimentation de l'orage.

RFD :

Le courant descendant de flanc arrière est un air froid subsident sortant vers le sol à l'arrière de la supercellule. Il s'agit généralement d'un air sec (voir fente claire) et la présence de précipitation sur une signature radar peut indiquer la présence d'un crochet (ou pendant).

P-F C :

Le pseudo-front chaud, délimite la zone d'air froid descendant avant de l'air chaud instable s'engouffrant dans l'orage. Un P-F C peut être matérialisé par une ligne de rafale (avec arcus) ou une bande d'afflux.

FFD :

Le courant descendant de flanc avant est un air froid subsident sortant vers le sol à l'avant de la supercellule. Il s'y produit d'intense précipitation. Un FFD est généralement plus fort qu'un RFD, car le FFD désigne le courant descendant principal.

Terminologie Des Signatures Radar

1. Echo en Crochet :

Il s'agit d'un écho radar en forme de crochet à la pointe de la supercellule. C'est un bon signe de mésocyclinité. Un écho en pendant est semblable au crochet à la différence qu'il ne s'enroule pas de façon si prononcé qu'un crochet. Un écho en pendant reste perpendiculaire.

2. Surplomb :

Un surplomb est surtout visible sur une coupe radar vertical. Il s'agit d'une zone de haute réflectivité (forte pluie) qui surmonte une zone plus faible en dessous. Cette région de l'orage avec une faible réflectivité radar entourée sur les cotés et le haut (surplomb) de haute réflectivité est appelé un BWER (ou région limitée d'écho faible - voûte). On retrouve un BWER seulement sur des orages possédant un très fort courant ascendant principal capable de rejeter les précipitations en altitude.

3. Entaille d'Afflux :

Au niveau de la zone d'afflux de l'orage, on peut parfois trouvé une forme en V dans la signature radar. Il s'agit d'une entaille d'afflux qui peut se trouver à plusieurs endroits différents selon les supercellules (quadrant droit - région Est - zone arrière d'une HP). Ne pas confondre avec une entaille en V.

4. Entaille en V

A ne pas confondre avec le précédent, une entaille en V se trouve toujours dans la partie avant des courants descendants (FFD). C'est un signe de flux divergent entre le FFD et l'air chaud ascendant du pseudo-front chaud. Cela révèle d'ailleurs un fort courant ascendant divergent.

7. Les Différentes Catégories de Supercellules :

Introduction :

Je ne reviendrais pas trop sur la supercellule classique dans ce chapitre, puisque c'est la catégorie de supercellule que nous avons étudié jusqu'à maintenant. Mais la supercellule classique dans sa forme pure n'est parfois qu'une étape dans son développement. Il existe en effet 2 autres catégories d'Orage Supercellulaire :

- La Supercellule LT (Low Topped = basse hauteur)
- La Supercellule LP (Low Precipitation = sèche)
- La Supercellule Classique
- La Supercellule HP (Hight Precipitation = humide)


Comme le montre ce tableau, une supercellule peut développer une tornade (30% seulement des supercellules aux USA) sous sa forme LP, Classique ou HP. De même, une supercellule faible LT, peut présenter également un caractère LP, Classique ou bien HP, la forme du milieu étant bien sûr la plus commune.

Supercellule LP :

Comme son nom l’indique, elle produit peu de précipitations, mais elle est structurellement impressionnante. La base est souvent nette avec un nuage-mur mieux développé qu'avec le classique. Ces orages possèdent une rotation généralisée leur donnant la forme d’un cornet retourné avec une enclume (ou d'une mongolfière). Ils sont capables de produire des tornades, des intenses chutes de grêles et des fortes rafales, mais les précipitations ne sont jamais très fortes. Ils sont très difficiles à repérer sur une image radar en raison de l'absence de pluie.

Supercellule Classique :

Ces supercellules sont plus fortes que les LP, elles produisent de fortes précipitations, des chutes de grêles, des tornades. Elles possèdent un courant ascendant et descendant équilibré. Je ne m'attarde pas dessus, tout ayant été dit avant.

Supercellule HP :

Il s’agit de la forme la plus violente que peut prendre une supercellule. Elle entraîne de violentes précipitations et d’intenses chutes de grêles. Elle possède un mésocyclone, un nuage mur, des tornades peuvent se produire ainsi que des violentes rafales descendantes. Dans une telle supercellule le courant descendant très puissant vient se placer en circuit fermé complet avec l'air ascendant, chacun renforçant l'autre au niveau du sol. Les professionnels conseillent de garder une distance de sécurité pour tout orage identifié comme HP. Leur danger principal vient du fait qu'une tornade peut être invisible car noyé au milieu des précipitations.

Supercellule LT :

On appelle supercellule LT (Low Topped), les orages ayant les caractéristiques d'une supercellule classique mais étant trop faible pour en être vraiment une. Ces "minis-supercellules" sont d'ailleurs plus courant en Europe que les 3 autres formes de supercellules plus spectaculaires et connues. En effet lorsque les conditions d'instabilités restent modérées mais que le cisaillement des vents est important, l'orage ne peut développer des caractéristiques totalement supercellulaire, même si des signes évidents mésocycloniques sont repérés. Les supercellules LT possèdent généralement une hauteur de tropopause plus faible et leur crochet repérable sur la signature radar est souvent moins marqué. Ce type de supercellule semble avoir été beaucoup moins étudié, mais elles sont pourtant sans doute beaucoup plus fréquentes que les LP, classique ou HP. Le risque de grêle, foudre et de vent violent n'est pas à négliger sous une supercellule LT, mais le risque de développement tornadique est cependant plus faible.

Différents stades possibles de développements :

Au cours de son évolution, voici les différentes possibilités de transformation qui peuvent s'opérer :

* = le plus rare stade d'évolution
** = évolution moyennement rare
*** = le plus commun stade d'évolution

(L’échelle est basée sur la fréquence théorique des évolutions possibles et non la fréquence quantitative d'apparition à un endroit donné).

- LT ***
- LT --> Classique ***
- LT --> LP **
- LT --> LP --> Classique **
- LT --> HP *
- LT --> LP --> Classique --> HP *

- LP ***
- LP --> Classique ***
- Classique ***
- Classique --> HP ***
- LP --> Classique --> HP **
- LP --> HP *
- HP *

Sans prendre en considération les LT, on remarque qu'un orage supercellulaire peut commencer sa vie en tant que LP ou Classique, mais plus rarement directement en HP. On remarque également qu'il est possible qu'une supercellule commence sa vie d'abord en tant que LP, puis Classique et enfin HP, même si cela reste un événement rare (surtout en Europe).

En fait il faut comprendre que tous les orages possèdent d'abord une phase ascendante, puis une phase mûre avec une convection complète (phase ascendante + descendante) et enfin une phase descendante. Les 3 sortes de supercellules correspondent un peu à cette comparaison. Le LP, étant plutôt conditionné par une phase ascendante (sans précipitation), la phase Classique possède les 2, et le HP est noyé dans une forte zone de précipitation descendante. En revanche, la comparaison s'arête là. La supercellule la plus intense et dangereuse est la supercellule HP, alors que la supercellule LP l'est généralement moins.

Supercellules et Systèmes Convectifs de Méso-Echelle (SCME) :

A la base, une supercellule peut être considéré comme un super-orage monocellulaire de part son isolement et sa nature non multicellulaire, que son mésocyclone conditionne. Cependant il arrive parfois qu'un mésocyclone se développe dans d'autres conditions bien particulières. Les lignes de grains en arc ou bien en vague (LEWP) peuvent par exemple être accompagné de supercellules à l'avant de la ligne de grain et de manière isolé. Mais surtout il arrive aussi, qu'un mésocyclone se développe directement à l'une des extrémités de la ligne de grain, générant ainsi une supercellule (cyclonique ou anticyclonique en fonction de l'extrémité). On parle alors plutôt de la présence d'un mésocyclone dans la ligne de grain que de la présence d'une supercellule, sauf si celle-ci continue son chemin de manière isolé en se séparant de la ligne de grain et en prenant un caractère tout à fait supercellulaire. D'autre part, la présence d'un mésocyclone partiel (non profond et non persistant) par exemple sur un orage monocellulaire ou même multicellulaire ne permet pas de caractériser cet orage comme étant une supercellule. Ce n'est pas que le mésocyclone qui définit la supercellule, bien que cela soit important. Enfin un MCS circulaire même possédant une rotation cyclonique, n'est absolument pas une supercellule. D'ailleurs la rotation d'un MCS circulaire n'est pas lié à un mésocyclone.

Dernière mise à jour : le 10-déc-07