En été, nous connaissons bien les cumulus. Nous présentons aujourd'hui une sous-famille des cumulus : les pyrocumulus. Créés par de fortes sources de chaleur, ces nuages sont très photogéniques.
Les cumulus, souvent évoqués dans nos bulletins, sont dus à des mouvements convectifs (verticaux) de l'atmosphère : l'air se réchauffe au contact du sol, lui-même chauffé par le soleil ; plus léger que l'air environnant, il s'élève en se dilatant et en se refroidissant, jusqu'à provoquer la condensation de la vapeur d'eau contenue dans l'air. Les nuages d'orage (cumulonimbus) sont les plus développés en hauteur et peuvent atteindre dans nos régions 10-12 km d'altitude, voire 18 km sous les tropiques.
La chaleur du soleil n'est qu'un des mécanismes capables de générer un nuage cumuliforme. D'autres sources de chaleur suffisamment importantes, naturelles ou non, peuvent faire de même. Les nuages générés par ces phénomènes sont connus sous le nom de "pyrocumulus" (du grec pyros = feu), ou en latin "cumulus flammagenitus", précisément parce qu'ils ont un rapport avec le feu. Voici un petit tour d'horizon de différents processus de création des pyrocumulus.
Une éruption volcanique peut produire d'énormes quantités de chaleur. Selon une estimation de l’US Geological Survey, par exemple, l'éruption du mont Saint Helens (États-Unis, État de Washington) en 1980 a libéré 24 mégatonnes d'énergie thermique, soit autant que 1600 "Little boy", la bombe atomique larguée sur Hiroshima. Le nuage qui en a résulté, composé principalement de vapeur d'eau, de cendres et d'autres débris, a dépassé 24 km de hauteur. Le record de hauteur du panache appartient au volcan Tonga : lors de l'éruption de janvier 2022, il a atteint 57,5 km !
A noter que des orages se forment parfois dans les panaches volcaniques, comme le montre l'image ci-dessous, mais leur processus de formation n'est pas encore complétement compris.
Les pyrocumulus peuvent également être produits par de puissantes explosions. L'exemple classique est le champignon atomique, un phénomène terrible et fascinant causé par l'explosion d'un engin nucléaire. Dans ce cas, la source de chaleur est la boule de feu, qui s'élève vers le haut, provoquant une circulation convective en forme de beignet et formant le "chapeau" du champignon. Le "pédoncule" du champignon est le résultat des vents forts qui soulèvent la fumée et les débris. Lorsque la boule de feu s'est suffisamment refroidie, le mouvement vertical ralentit et s'arrête : le nuage s'élargit.
Les feux de forêt sont également capables de produire des pyrocumulus impressionnants, bien qu'ils soient généralement plus petits que ceux d'origine volcanique. En plus de produire de la chaleur, la combustion libère de grandes quantités de vapeur d'eau, qui forment ensuite le nuage.
Traduit et adapté d'un blog original en italien de nos collègue de Locarno.