Des orages atypiques en Corse : le voile se lève sur l’influence des poussières désertiques

En Corse, un outil traque les orages depuis 2014 : l’imageur d’éclairs SAETTA (suivi de l’activité électrique tridimensionnelle totale de l’atmosphère). C’est grâce à cet instrument que les scientifiques ont mis en évidence l’existence d’orages présentant une structure électrique inhabituelle, appelée "dipôle négatif". Dans ces orages, la charge électrique négative se situe au sommet du nuage et la charge positive dans la partie basse du nuage. Cette organisation diffère de la structure habituellement tripolaire des orages, composée d’une charge positive au sommet du nuage, d’une charge négative centrale et d’une troisième charge positive à la base.

Ces orages de type "dipôle négatif" apparaissent lorsque la quantité d’eau liquide nuageuse est faible (paramètre contrôlant le processus d’électrisation). « L’analyse des situations météorologiques associées à ces événements atypiques montre qu’ils surviennent principalement pendant les mois chauds, notamment en juin et juillet », précise Gabriel Hausknost, doctorant à l’Université de Toulouse au sein du LAERO. « Ils sont systématiquement accompagnés d’un vent fort de sud-sud-ouest en moyenne altitude, transportant des poussières désertiques provenant des régions sahariennes de l’Afrique. »

Ces poussières peuvent jouer deux rôles majeurs. D’une part, elles favorisent la formation de cristaux de glace au détriment des gouttelettes d’eau, ce qui réduit la quantité d’eau liquide nuageuse et favorise l’apparition de cette structure électrique inhabituelle. D’autre part, en réfléchissant et absorbant le rayonnement solaire, elles entraînent un refroidissement de la surface du sol et donc de l’air proche du sol, et un réchauffement de l’air au sommet de la couche limite (2 000 mètres d’altitude). Ce réchauffement déstabilise l’atmosphère sus-jacente – appelée atmosphère libre – dans laquelle la vapeur d’eau est peu présente. Se déclenchent ainsi des orages en atmosphère libre avec un faible contenu en vapeur d’eau, donc un faible contenu en eau liquide nuageuse, ce qui favorise aussi la formation d’une structure électrique en "dipôle négatif".

Les données issues des ballons sondes confirment que la grande majorité des orages présentant cette structure électrique inhabituelle se forment et se développent dans l’atmosphère libre. 

Les observations de SAETTA montrent également que ces orages se déplacent très rapidement, à des vitesses pouvant dépasser les 100 km/h, car ils ne sont pas connectés aux effets de surface, détaille Gabriel Hausknost. On remarque aussi qu’ils sont majoritairement nocturnes, et qu’ils se produisent aussi bien au-dessus de la mer que sur les terres, contrairement aux orages classiques corses, plutôt diurnes et majoritairement confinés au-dessus du relief.

Ces orages de type "dipôle négatif" sont généralement moins virulents que les orages classiques observés en Corse. A cause de leurs vitesses de déplacement élevées, ils ont tendance à rester que très peu de temps à un endroit donné, limitant le risque de foudroiement ou d’inondation. Aussi, ils se déclenchent en atmosphère libre où il y a relativement peu de vapeur d'eau, donc la convection qui en résulte est moins intense que pour les orages classiques alimentés par les basses couches où la vapeur d'eau est très présente. 

Enfin, l’étude suggère que le déclenchement de ces orages particuliers pourrait être favorisé par des ondes se propageant à la base de l’atmosphère libre, capables de soulever localement les masses d’air. Dans l’ensemble, ces travaux mettent en évidence des liens étroits entre la présence de poussières sahariennes et le développement d’orages d’atmosphère libre à structure électrique de type "dipôle négatif". Des simulations numériques de cas représentatifs permettront de valider les hypothèses sur le rôle de ces poussières dans la formation de ces orages.