Convection et orages en zone tropicale

[Youri]

 Bonjour à tous !

 

J'ouvre ce sujet pour ne pas déterrer celui-ci que j'avais moi-même lancé en 2012: 

 

 

 

Alors depuis, naturellement, j'ai eu le temps d'acquérir une certaine expérience sur le terrain et de me documenter un peu partout. Cela dit, il y a encore du chemin à parcourir pour que tout s'éclaire.

Ce document fait d'ailleurs une synthèse d'à peu près tout ce qu'il faut savoir sur la convection en Afrique subsaharienne (enfin particulièrement le Sahel et les zones tropicales d'Afrique de l'Ouest et d'Afrique Centrale: https://www.umr-cnrm.fr/IMG/pdf/wasa_francais.pdf

 

Dans la continuité de la discussion amorcée il y a 12 ans déjà (que le temps passe !!!), j'ai donc constaté, au Burkina Faso durant 9 ans et en Centrafrique durant 2 ans, le comportement des orages et de la convection en général là-bas et le moins que l'on puisse dire, c'est qu'elle est comparable dans ces deux pays (normal, finalement, car c'est à peu près le même type de climat, bien qu'ici dans le sud de la Centrafrique, nous soyons plus proches de l'équateur donc la saison des pluies est évidemment plus longue.

 

Ce que je peux dire aussi, c'est que les orages en Afrique tropicale continentale sont souvent différents de ceux que l'on pourrait observer dans les zones tropicales maritimes / insulaires, où sur la côte est de l'Amérique du Sud, par exemple.

 

Ce sujet a pour but de décortiquer un peu, si possible avec la contribution de personnes se trouvant (où s'étant déjà trouvé) dans ces zones tropicales dans lesquelles je n'ai pas encore mis les pieds, ces différences et similitudes. Bref, questions-réponses, oui, car j'ai des questions, mais j'aimerais aller plus loin que cela. Je trouve que ce forum, bien que génial, manque de discussions sur le sujet (hors phénomènes cycloniques bien entendu) et j'ai bien l'intention d'apporter ma pierre à l'édifice.

 

Alors si effectivement, il n'est pas question de supercellules avec tornades (comme mentionné dans notre vieux topic), il y a quand même plus d'action que ce que je m'étais imaginé au départ où que ce qu'on m'avait laissé entendre.

Cela ne se limite pas à juste "de bons rinçages" avec quelques coups de tonnerre. Enfin parfois si, mais ça dépend. S'il n'y a pas de contrastes air chaud / air froid comme aux latitudes moyennes, il y a quand même le fameux front inter-tropical (Front Inter-Tropical) qui sépare l'air très (mais vraiment très) sec saharien de l'air tropical (donc humide, comme me l'a maintes fois précisé @dann17. Et c'est ce paramètre qui fait qu'ici plus qu'ailleurs sous les tropiques, lorsque nous vivons les premiers ou derniers orages de la saison (donc lorsque le F.I.T est proche de nous), les éléments se déchaînent véritablement avec parfois un panel complet de vent violent, pluies torrentielles, grêlons (grêlons rarement de grande taille, mais cela peut tout de même arriver, car j'en ai vécu un événement, que je ne suis pas près d'oublier, au Burkina Faso fin août 2015 si mes souvenirs sont bons).

 

La proximité de l'air sec saharien favorise parfois des intrusions d'air sec en altitude, et, lorsque des lignes de grains se forment des certaines conditions (je ne connais pas toute la dynamique même si je commence à y voir plus clair à force de documentation), nous avons parfois de véritables tempêtes avec des rafales attestées à plus de 100 km/h. Ces systèmes sont également très riches en activité électrique, le plus spectaculaire étant les intra-nuageux (ou peut-être également les inter-nuageux, brefs, les éclairs qui restent dans le ciel  ) qui flashent à parfois moins d'une seconde d'intervalle.

 

Par contre, lorsque la saison avance et que le F.I.T est repoussé suffisamment au nord, c'est là que ça ressemble plus aux à de bons rinçages avec activité électrique pas forcément transcendante, voire carrément absente.

 

Au centre du Burkina, avril est un mois avec alternance de temps sec (et brûlant) et d'orages isolés qui engendrent plus de vent que de pluie la plupart du temps, car vraiment à cheval sur le F.I.T, mai et juin sont justement les mois des lignes de grains par excellence, avec les plus fortes rafales de vent (les LG de mai sont moins souvent pluvieuses que celles de juin). Juillet connaît lui aussi des lignes de grains très venteuses (et aussi très pluvieuses). En août, les lignes de grains ont tendance à passer plus au nord et donc à nous éviter, mais par contre, c'est le mois des gros MCS avec fortes pluies durables, mais justement avec pas ou peu de vent, ou quelques rafales sans violence particulière (des lignes de grains ou orages particulièrement violents peuvent toujours se produire mais c'est statistiquement moins fréquent). Septembre revoit de nouveau passer les lignes de grains avec encore une fois souvent de forts coups de vent... avant qu'octobre ne devienne rapidement comme avril (en moins chaud certes) avec une grande proximité du F.I.T. Je n'évoque pas les autres mois car au nord du F.I.T, nous sommes dans l'air saharien donc aucun risque d'orage, ni même de nuage, à part quelques cirrus, et mis à part des cas très particuliers où un talweg venant des latitudes moyennes vient apporter une touche particulière à la masse d'air, ce qui peut perturber le temps au point de déclencher des orages (souvent à base élevée dans ces cas-là) mais cela n'arrive pas tous les ans, et si cela arrive, c'est souvent une seule fois dans toute la saison sèche.

 

En Centrafrique, le schéma et les timings sont peu ou prou les mêmes en ce qui concerne le nord-est du pays, par contre le sud (où je me trouve), c'est assez différent car nous ne sommes au nord du F.I.T que trois mois par an, donc la période des lignes de grains se produit en mars, avril et mai, avec des caractéristiques tout à fait similaires avec celles qui se produisent au Burkina. Les vents sont souvent violents lors de leur passage surtout au mois de mars. Juin, juillet, août et septembre sont des mois d'orage classiques avec beaucoup de pluie et généralement peu de fortes rafales, l'activité électrique est généralement moins forte mais tout de même bien présente. J'ajouterais qu'à cette période, les vents d'altitude sont très souvent d'ouest ou de sud-ouest, quand ils ne sont pas nuls : le jet d'est africain qui porte les lignes de grains et presque toute la convection profonde sahélienne se retrouve beaucoup plus au nord et donc on est en quelque sorte dans une zone secondaire de la ceinture de pluie équatoriales, ou les orages ont tendance à se déplacer d'ouest en est ou du sud-ouest vers le nord-est. J'ai vécu ce genre de flux quelques fois au Burkina, toujours fin août / début septembre, lorsque les pluies atteignent leur plus haute latitude (souvent jusqu'au Sahara mériodional) et jamais plus que quelques jours d'affilée.

En octobre, le flux d'altitude d'est revient rapidement et les lignes de grains tendent à faire leur retour en fin de mois. Novembre ressemble à mars, avec des lignes de grains accompagnées de vents forts et des pluies qui varient selon les événements... avant le retour du F.I.T en fin de mois et de la saison sèche.

 

Alors après avoir plus ou moins démontré que les orages d'ici en ont "un peu plus dans le ventre" que ce qu'on pourrait croire, surtout aux abords du F.I.T, j'en viens à ce qui concerne les éléments qui contiennent des parts d'ombres plus ou moins importantes en ce qui me concerne.

 

 En premier lieu, j’ai constaté que les maximums d’activité des M.C.S et orages en général connaît deux pics (au Burkina comme ici), le premier facile à comprendre (celui de milieu/fin d’après-midi), et le second un peu moins à mon goût (celui de fin de nuit et des premières heures du matin).

S’il est en effet connu que le sol bien réchauffé de l’après-midi favorise la convection, qu’en est-il du regain d’activité que j’ai observé (suffisamment de fois pour ne pas en douter) aux premières lueurs du jour, donc normalement au plus frais de la nuit.

J’ai lu quelque chose (sur le document dont j’ai mis le lien en début de message) comme quoi la nuit, le sommet des nuages pouvait se refroidir considérablement par rayonnement, ce qui augmenter l’instabilité entre la basse et la haute troposphère… Mais là, si cela peut expliquer le maintien et le renforcement de certaines cellules orageuses après le coucher du soleil, cela n’explique rien pour ce qui est de la fin de nuit.

 

Et là encore, pourquoi la nuit venue, dans certains cas toute activité convective s’effondre, et d’autres jours elle se décuple… ?

Dans le cas d’un front froid, aux latitudes moyennes ou subtropicales, il est facile de comprendre que le soulèvement forcé de l’air chaud par l’air froid progressant puisse déclencher la convection à n’importe quelle heure.

C’est aussi le cas des lignes de grains, par ici, dont le courant de densité semble jouer le rôle d’un front froid à part entière (mais généralement à beaucoup plus petite échelle qu’un front froid classique) : je comprends maintenant plutôt bien la présence de ces arcs nuageux qui parfois évoluent presque seul à l’avant d’une ligne de grains mourante, ils symbolisent le courant descendant frais des premiers orages qui, en progressant dans l’atmosphère chaude et humide vers l’ouest, active la convection à l’avant. Si les conditions sont favorables, cela perpétue le cycle et la ligne de grains suit un cycle de renforcement / affaiblissement pendant parfois plusieurs jours consécutifs tout en progressant vers l’ouest. Si ce courant passe sur une zone qui a déjà subi un orage récemment et où il fait déjà frais, cela explique que la ligne de grains aille jusqu’à se séparer en deux et évite méthodiquement cette zone (bien que parfois elle y survive).

 

Mais dans le cas où il n’y a pas de ligne de grains, ça se corse et j’aimerais mieux comprendre les autres paramètres qui entrent en jeu, surtout dans le but de mieux prévoir ces déclenchements à des heures parfois inattendues. Je sais qu’il y a les zones de convergence, les ondes tropicales (qui semblent favoriser une configuration des vents d’altitude bien particulière), mais tout ce que j’ai pu lire dessus me laisse sur ma faim.

 

Enfin, il semble qu’en mer, y compris dans la ZCIT, les orages, bien que légion, soient moins électriques que sur les terres, et d’ailleurs, pour parler d’un coin de France équatorial, la Guyane, au beau milieu de la ZCIT la moitié de l’année, a une activité orageuse beaucoup plus faible que ce que j’aurai imaginé (bien qu’une pluviosité de près du double d’ici). Le timing des orages en mer semble également bien différent qu’au dessus des terres (là, j’imagine que c’est l’inertie thermique de l’eau) : En France métropolitaine, quelques jours de vacances dans la baie de la Somme et une observation des images satellite m’ont montré que dans une configuration de ciel de traîne, les averses convectives semblaient être préférentiellement matinales sur le littoral, et survenaient par contre l’après-midi à l’intérieur des terres tandis que le littoral restait au soleil. En Guyane aussi, pour revenir sous les tropiques, la zone côtière semble avoir plus de pluie en fin de nuit / au matin tandis que l’intérieur des terres en reçoit davantage l’après-midi, mais là, ça me pose moins de problèmes pour le comprendre qu’ici, à l’intérieur des terres, au beau milieu de l’Afrique Centrale.

 

Voilà, c’est donc, en ce qui me concerne, un mélange d’acquis, de questions, et certainement aussi d’erreurs d’appréciation, mais je pense que le sujet mérite d'être traité, tout comme celui de la météorologie tropicale mérite mieux que le suivi des phénomène cycloniques et des quelques sujets d'observations dans les DOM/TOM si peu souvent actualisés...