Lignes de grains Ouest-Africaines

Bonjour!

Alors que la saison pluvieuse est sur le point de débuter, je me permets d'ouvrir un topic ici afin de développer le sujet des lignes de grains Ouest-Africaines. Je vais y apporter mes quelques connaissances, mais aussi et surtout y poser mes question.

Alors ces lignes de grains représentent les phénomène météorologiques les plus violents que connaît l'Afrique de l'Ouest. Elles se forment principalement entre fin avril et fin septembre sur la région, et se présentent sous la forme de systèmes convectifs de méso-échelle se déplaçant rapidement d'Est en Ouest. Ces lignes de grains ont un bord arqué très net à l'Ouest (le front de rafale) et un bord Est beaucoup plus flou, le système se terminant par une bande plus ou moins longue de cirrus selon l'étape de sa vie (Plus de Cb et de Ns au début de la vie, beaucoup plus de Ns et de Ci vers la fin).

Je vous fais ici un récit détaillé de ce que j'ai pu observer à peu près à chaque LG survenue entre mon arrivée (12 août), et la fin de la saison pluvieuse (dernière LG vers la fin septembres, les dernières pluies d'octobre ne rentrant pas dans cette catégorie de LG).

Au passage d'une de ces ligne à une station, l'observateur commence par voir une bande de cirrus épaisse à l'Est, progressant assez vite dans le ciel. Très vite, la bande de cirrus dévoile quelque chose de beaucoup plus sombre et menaçant derrière. Si c'est la nuit, on remarque une très grosse quantité d'intranuageux à intervalles très rapprochés à l'Est, sauf en cas de système en fin de vie, où ces derniers sont beaucoup plus irréguliers.

Ensuite le ciel s'assombrit de plus en plus vers l'Est, avec un ciel gris foncé très menaçant par là-bas, tandis que les cirrus recouvrent une bonne moitié du ciel.

Puis, se dessine (presque 100 % des cas) une basse bordure sombre en forme de rouleau ou de barre (arcus) à l'Est. Celle-ci progresse le plus souvent à une telle vitesse que il ne s'écoule que rarement plus de 5 minutes entre son apparition et son arrivée au dessus de la station.

Le vent, habituellement faible et orienté au Sud-Ouest (flux de mousson traditionnel en basse couche) change très brutalement de direction, basculant plein Est, ou NE ou SE selon l'angle d'attaque de l'arcus, et se renforce tout aussi brutalement, pouvant passer aisément d'une petite brise de 5 ou 10 km/h à une véritable bourrasque avec 50 à 60 km/h de vent moyen et des rafales atteignant les 100 km/h voire les dépassant dans les cas les plus violents.
La température connaît une chute drastique, en quelques secondes, passant de son niveau d'avant la ligne (ça peut autant être 30°C que 45°C) à une vingtaine de degrés (21, 22°C le plus souvent, mais jamais plus bas).
En fin de saison sèche, ces fronts de rafales sont TOUJOURS accompagnées d'un haboob, c'est à dire d'un véritable mur de poussière ou de sable accompagnant l'arrivée de l'arcus.
Notons aussi la pression atmosphérique, qui grimpe de plusieurs hPa quelques minutes avant le passage de la ligne, avant de chuter brutalement après son passage.

Ensuite les premières grosses gouttes accompagnent la bourrasque, celà devient très vite une pluie torrentielle, avec des intensités entre 40 et 70 mm/h. Cette situation dure environ 2 à 3 minutes, puis le vent se calme tandis que la pluie continue de tomber violemment, mais plus verticalement, pendant une dizaine voire une quinzaine de minutes lors des plus petits systèmes, et jusqu'à 1 heure lors des plus gros.
Les cumuls sont de ce fait presque toujours compris entre 20 et 50 mm suite au passage d'une ligne de grains.

Ensuite, une période plus ou moins longues de pluies modérées ou faibles stratiformes suit la ligne de grains, dans le cas des plus gros système, si la LG passe à 7h du matin, il peut continuer de pleuvoir jusqu'à 10h ou midi, même si les intensités restent alors inférieures à 5 mm/h après la zone convective.

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Voilà pour ce que je sais. Maintenant, les quelques questions qui me turlupinent concernent la formation, la durée de vie, et aussi certains comportements bizarres que j'ai pu observer (surtout en cette fin de saison sèche où les premières LG qui se forment évoluent bizarrement sur nos contrées).

Par exemple, hier, une ligne de grains de petite taille s'est formée vers 20h à l'Est du burkina, avec le front de rafales bien visible sur le satellite, et les nuages orageux généralisés derrière. Celle-ci s'est dirigée droit sur nous, donc en toute logique, je croyais recevoir la pluie. Puis 30 minutes avant son passage au dessus de ma station, j'ai remarqué une chose assez curieuse sur le satellite. Le front de rafales arqué s'est nettement détaché du corps orageux, pour progresser plus vite que lui, laissant un espace de ciel clair entre l'arcus et les Cb.

Ensuite, le plus invraisemblablement décevant et inutile est arrivé. L'arcus et passé au dessus de chez moi, avec une nouvelle et véritable tempête de sable (même dans cette nuit sans lune, on distinguait clairement la lueur blanchâtre de l'arcus et la lueur rougeâtre de la poussière arrivant.

Puis après l'arcus... Ciel étoilé, avec quelques éclairs dans le lointain Est! Les orages sont restés là où l'arcus les a abandonné, avant de mourir sur place... Résultat, nous n'avons jamais eu de pluie ni même entendu de tonnerre.

Ce genre de situation arrive-t-il en France? Si oui, peut-on me donner au moins un début d'explications?

Les autres questions pourront attendre et sont de moindre importance, donc je vais arrêter là pour ce message de peur de le surcharger. (ce qui est sûrement déjà fait)

Celà arrive effectivement aussi en France. Quand c'est le cas, le système orageux convectif est vouer à mourir sur place car la goutte froide qui s'étale sur le sol, matérialisée par l'arcus refroidit les basse couches. Les basses couches sont donc rafraîchit et on est dans une configuration stable. Après, l'étalement de la goutte froide qui avance vers l'Est ( c'est le cas avec le ligne de grain à cause du cisaillement. Dans les monocellule avec quasi aucun cisaillement en france, la goutte froide s'étale en anneau autour de l'orage principale. ) peut parfois provoquer la formation de nouveaux orages si l'interaction entre le cisaillement dans la goutte et celui de l'environnement est favorable, sinon il ne se passera rien de bien amusant, hormis la formation d'un sillage turbulent qui s'élève quasiment à l'horizontal ). Dans les système en fin de vie ( mais celà peut être le cas dans les systèmes matures ), le courant descendant peut se renforcer sensiblement, propulsant l'arcus loin à l'avant ( comme dit précédemment, si les cisaillement ne sont pas optimales, le système ne se renouvelle pas et l'arcus fait voyage solitaire tout seul à l'avant et matérialisant l'avancée de la goutte froide ).

PS : La partie stratiforme peut par contre persister plusieurs heures après, car elle est liée a une ascendance de méso-échelle en moyenne troposphère à l'arrière du système.

Réponse parfaite, merci beaucoup !!! J'avoue que je n'imagine pas une explication aussi claire et aussi précise, tout en restant simple et compréhensible !

Je me disais bien que tu en connaissais un rayon sur les orages, toi, dire qu'il n'y avait qu'à demander... Ca fait des mois que je cherche la réponse sur des ouvrages de météo tropicale sur google books, ou sur des sites météos divers... sans succès.

Je n'ai pas dû chercher au bon endroit, mais il semble que de toute façon ces lignes de grains ne sont pas traitées dans un grand nombre de références, bon j'en ai trouvé quelques unes, mais ils disent surtout "le processus exact de formation est encore mal compris".

Ce que tu dis là colle très bien avec la réalité et mes observations, ça éclaire beaucoup ma lanterne, merci encore!

Ca traite du même coup mon autre question, à propos de la formation fréquente de nouveaux orages à partir de cet arcus (normal, s'il matérialise la goutte froide).
Parce que justement, il arrive qu'après la "mort" d'un de ces système avec la progression d'un arcus solitaure, ce dernier circule ainsi une bonne partie de la journée, puis de nouveaux orages se forment en fin d'après-midi au niveau de ce vieux front, recréant ainsi une nouvelle ligne de grains active.

Je comprends mieux aussi le mécanisme de la "goutte froide au sol". En France, les gouttes froides d'altitudes sont souvent propices au développement d'orages. Ici ça n'existe pas car l'air en altitude ne connaît que peu de variations de températures. En revanche la formation d'orages forts crée une goutte froide en basses-couches si je comprends bie, qui finit par jouer un rôle similaire!

N'hésite pas à me corriger si je me suis trompé quelque part.

Content que celà te plaise ^^

Pour la goutte froide sous un orage, en fait on devrait plutôt parler de courant de densité ( mais bon on s'en fou un peu on est pas la pour jouer sur les mots ). Par contre la goutte froide se formant sous un système orageux n'est pas comparable à une goutte froide d'altitude ( pas les même échelle, et pas les même modes de formations ).

Après, ça c'est intéressant, les lignes de grain peuvent parfois se reformer à l'avant par "bonds" ( apparition de nouvelles cellules assez loin à l'avant pouvant fusionné avec le système par la suite ). Ces procédés sont liés à des ondes de gravité qui se forment dans les systèmes orageux et qui progresse plus vite que ce dernier. On appelle cela la propagation discrète.

C'est sûr que ce n'est pas le même mécanisme, et ça ne fait pas les mêmes effets non plus, entre le courant froid sous un orage et la goutte froide d'altitude. Il est vrai que la goutte froide d'altitude a tendance à forcer la convection en rendant l'air extrêmement instable, à cause d'un très fort gradient entre les BC et les HC.
La poche d'air "froid" laissée sous les lignes de grains tropicales, elle, a au contraire pour effet d'empêcher toute convection à l'arrière du système.

Justement, j'ai remarqué, à propos de ça, qu'ici, en saison pluvieuse, et principalement en raison de l'absence de perturbations atmosphériques de grande échelle, que le passage d'une ligne de grain sur une station donnée lui garantissait pratiquement l'absence de nouveaux orages dans les 24 h suivantes. Surtout si cette LG arrive en matinée.
Ca ca me paraît logique mais je peux encore me tromper:
La LG pompe d'abord toute l'énergie disponible, l'air frais et plus stable suivant le système rend toute nouvelle convection impossible, aidée par le voile de cirrus souvent à la traîne d'un tel système orageux, qui ne laisse pas le soleil briller de tous ses rayons.
Dans ces conditions, on ne peut observer plus d'une ligne de grains par 15-20 h, même au plus fort de la saison pluvieuse.

L'étalement d'un courant de densité au sol peut avoir plusieurs influences, par exemple si celà se produit la nuit, la journée suivante , si le soleil sort il va réchauffé de façon différentielle l'air sec laissé par le courant de densité et l'air humide autour. En général celà agit comme un front de point de rosée qui peut provoqué des orages plus facilement dans les régions frontières ( marquée par un gradient de point de rosée entre les 2,c'est a peu près le même mécanisme que dans une ligne sèche ). Si cela reste nuageux, cela aura tendance a inhibé la convection. En fait, tout dépend du cas de figure, il en existe tellement... :p

Ouais je me doute qu'il doit y en avoir, des cas de figure... Perso je parle de celui que je rencontre le plus souvent, c'est à dire que si les restes d'une LG se réactivent facilement à l'avant en cas de conditions favorables, à l'arrière, plus rien sauf des cirrus...

Sinon j'ai encore 2 petites questions, peut-être un peu plus délicates, j'en suis conscient.
Je sais que les modèles ont encore beaucoup de progrès à faire dans la prévision exacte des orages en général, et particulièrement sous les tropiques où leur formation ne dépend pas forcément d'un forçage particulier et est donc beaucoup plus aléatoire et difficile à prévoir précisément.

1er question: Pourquoi est-ce qu'on observe toujours (au Burkina Faso), un maximum de CAPE et Li entre 6h et 12h, et un minimum entre 15 et 21h? Il me semble que c'est habituellement le contraire?
Est-ce que par hasard le modèles ne serait pas fiable dans ce domaine?

2e question, touchant encore à la fiabilité du modèle:

Sommes nous d'accord qu'il n'est pas question de prendre au pied de la lettre ces modélisations de PP, pour prévoir le lieu exact ou vont se produire les orages? Autrement dit, il me semble que celà montre où est le plus fort potentiel, mais rien de plus et avec imprécision... Image temporaire

Concernant les lignes de grains, oui en général c'est le cas le plus courant, les mouvements de convection ont réussi à rétablir une certaine stabilité sur la zone ou l'orage sera passé ( d'ailleurs c'est leur but )

Pour ta deuxième question, les PP se trouvent dans les zones ou le modèle aura simulé la formation de système orageux c'est tout. Et comme celà est très aléatoire, les PP ne seront certainement pas aux mêmes endroits en vrai. Les conditions initiales mises dans le modèle a l'instant t ne sont jamais les "vraies", on par donc toujours avec une marge d'erreur qui à l'instant t+1 va beaucoup jouer sur la vrai localisation des phénomènes orageux, encore plus au tropiques.

Pour la première c'est vrai que "normalement" c'est le contraire. Faudrais analyser la situation avec des mailles fines, mais je pense que toute la CAPE ne se forme pas in fine sur le burkina Faso, elle doit être advecté des régions plus au sud et plus humides qui ont une plus grande inertie thermique ( où la chaleur s'évacue beaucoup moins par rayonnement contrairement au désert ).