Des grêlons de la taille d’un œuf, provoquant d’importants impacts sur les pare-brise de voitures : ces images saisissantes des violents orages qui se sont abattus en France, dans la nuit de mercredi à jeudi, abondent sur les réseaux sociaux. Phénomènes locaux, ces «super-grêlons» ont notamment été observés dans le Sud-Ouest - les Landes, le Pays basque, le Tarn-et-Garonne, le Gers, ou encore les Hautes-Pyrénées - ainsi que la Bourgogne.

La taille habituelle d’un grêlon est plutôt proche de celle d’un petit pois. Certains s’étonnent donc, ces dernières années, de voir apparaître, en ville comme dans les campagnes, des grêlons de plus en plus gros. Le 2 juin dernier, lors d’un violent orage en Loire et Saône-et-Loire, des grêlons atteignaient les 8 cm. En juillet 2023, des grêlons de 10 cm, semblables à la taille d’une balle de tennis, étaient observés en Alsace, dans la Loire, dans l’Allier ou dans le nord de Clermont-Ferrand. En juin 2022, ces mêmes boules givrées provoquaient des impacts sur des pare-brise de véhicules dans le Sud-Ouest. Est-ce vraiment nouveau, et comment expliquer ce phénomène ?

Contrastes de température

La grêle se forme uniquement dans des cumulonimbus, nuages classiques des orages. On parle alors d’averses de grêle, compte tenu du caractère soudain, et très localisé de cette précipitation solide.

À l’intérieur de ce nuage avec une très forte extension verticale, la rencontre entre l’air chaud du sol, qui va remonter, et l’air très froid situé au sommet, va créer de forts courants ascendants et descendants. Le courant ascendant soulève des gouttelettes d’eau vers le milieu ou au sommet du nuage, où il fait beaucoup plus froid (de - 30°C à - 40°C), les transformant en cristaux de glace. Ces cristaux s’agglutinent et grossissent à mesure que les courants ascendants et descendants poussent la tempête de grêle de haut en bas dans le nuage. Lorsque les grêlons sont trop lourds pour être propulsés vers le haut, ils tombent sur le sol.

Mais alors, comment expliquer la formation de «super-grêlons» ? Au cours de leur chute, les grêlons peuvent de nouveau rencontrer des courants ascendants les faisant remonter dans le nuage. Une nouvelle couche de glace peut alors se former autour du grêlon. Cette opération peut se répéter plusieurs fois, jusqu’à ce que le poids du grêlon soit de nouveau trop élevé pour contrer les ascendances au sein du nuage. Il arrive que des grêlons soient enrobés de 25 couches de glace, comme la pelure d’un oignon, souligne la Chaîne Météo* . La grêle qui tombe au sol a alors un diamètre proportionnel à la puissance des courants verticaux dans le nuage.

Réchauffement climatique et intensité

«Il n’existe pas de statistiques» sur la variation de la taille des grêlons en France ces dernières décennies, pose Cyrille Duchesne, chef du service prévisions à la Chaîne Météo. Par définition, «il est très difficile de prévoir exactement où la grêle va tomber, c’est un phénomène très local, qui s’étend sur des petits couloirs de centaines de mètres sous les orages».

Cependant, la littérature scientifique récente montre que si «les orages ne sont pas forcément plus fréquents - il y a aussi des grandes périodes de sécheresse - , la violence des phénomènes météorologiques est plus importante . On a donc des orages plus intenses en termes de pluviométrie, mais aussi en termes de vents forts et de grêle», reprend le météorologue. Ainsi, les averses de grêle «peuvent être plus violentes et les grêlons de taille un peu plus grosse car, avec le réchauffement climatique, l’air peut contenir plus d’humidité».

Or, chaque degré de plus peut augmenter la teneur en vapeur d’eau de l’atmosphère de 7%, ce qui fait «une réserve d’humidité dans le nuage plus importante qu’avant», poursuit Cyrille Duchesne. Enfin, «les contrastes de température deviennent alors très importants entre les gouttes froides (poches d’air polaires en altitude, NDLR) qui descendent, et de l’air de plus en plus chaud et humide qui arrive sur des zones tempérées comme la France». Ces grandes différences de température entre le sol et l’altitude vont ainsi «créer des phénomènes plus violents avec des courants ascendants exacerbés, et donc, potentiellement des formations de grêlons de plus grosse taille». En somme, plus il y a de contrastes de températures, plus les courants sont puissants, plus les grêlons oscillent dans le nuage d’orage et augmentent en taille avant de finir par retomber au sol.

Si la taille des grêlons observés en France cette nuit peut impressionner, le record du plus gros grêlon mesuré revient aux États-Unis, où une boule givrée de 20,3 cm - soit 47,3 cm de circonférence - s’était abattue dans le Nebraska, le 22 juin 2003.

*La Chaîne météo est une propriété du groupe Figaro.