Comment la grêle atteint-elle la taille d’une balle de golf et même d’un pamplemousse ?La science derrière ce phénomène météorologique destructeur

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Grêle de la taille d'un pamplemousse vitres de voiture brisées à Johnson City, au Texas.En juin 2024, un chasseur de tempête a trouvé un grêle presque gros comme un ananas.Des grêlons encore plus gros ont été documenté dans le Dakota du Sud, Kansas et Nebraska.La grêle a avions endommagés et s'est même écrasé sur les toits des maisons.

Comment les grêlons deviennent-ils si gros et les tempêtes de grêle s’aggravent-elles ?

Comme un scientifique de l'atmosphère, j'étudie et enseigne sur les conditions météorologiques extrêmes et leurs risques.Voici comment la grêle se forme, comment les tempêtes de grêle peuvent évoluer et quelques conseils pour rester en sécurité.

Comment la grêle peut-elle devenir si grosse ?

La grêle commence par de minuscules cristaux de glace entraînés par le courant ascendant d’un orage.Alors que ces embryons de glace entrent en collision avec eau surfondue – de l’eau liquide dont la température est inférieure au point de congélation – l’eau gèle autour de chaque embryon, provoquant la embryon à grandir.

A sliced-open a hailstone lying on a table shows several wavy rings like tree rings — Un grêlon coupé en deux, qui révèle des couches de glace claire et trouble formées lorsque le grêlon traversait différentes parties d'un nuage d'orage. ZRE via Wikimedia Commons, CC PAR

L'eau surfondue gèle à des vitesses différentes, en fonction de la température de la surface de la grêle, laissant des couches de glace claire ou trouble lorsque la grêle se déplace à l'intérieur d'un orage.Si vous ouvrez un gros grêlon, vous pouvez voir ces couches, semblables aux cernes des arbres.

Le chemin qu'emprunte un grêlon à travers un nuage d'orage et le temps qu'il passe à collecter de l'eau surfondue déterminent sa taille.

Orages violents, tournants et de longue durée, appelés les supercellules ont tendance à produire la plus grosse grêle.Dans les supercellules, les grêlons peuvent être suspendus pendant 10 à 15 minutes ou plus dans de forts courants ascendants d'orage, où il y a suffisamment d'eau surfondue, avant de tomber de la tempête en raison de leur poids ou de sortir du courant ascendant.

Illustration of a storm, updraft and hail path looping around before falling — Une illustration montre la zone de grêle dans un orage supercellulaire.La grêle pousse au-dessus du niveau de congélation dans le courant ascendant de l'orage, puis retombe au sol sous le vent, loin du courant ascendant. NOAA

La grêle est plus courante au printemps et en été, lorsque quelques ingrédients clés sont présents :air chaud et humide près de la surface ;une masse d'air instable dans la troposphère moyenne ;les vents changent fortement avec l'altitude ;et des orages déclenchés par un système météorologique.

Une grêle plus grosse, plus de dégâts

Les tempêtes de grêle peuvent être destructrices, en particulier pour les exploitations agricoles, où des barrages de grêle, même de petite taille, peuvent abattre les récoltes et endommager les fruits.

À mesure que les grêlons grossissent, leur énergie et force lorsqu'ils heurtent des objets, augmente considérablement.Une grêle de la taille d'une balle de baseball tombant du ciel a autant d'énergie cinétique qu'une balle rapide typique d'une ligue majeure.En conséquence, les dommages matériels – tels que les toits, les revêtements extérieurs, les fenêtres et les voitures – augmentent à mesure que la taille de la grêle dépasse la taille d'un quart.

Comment les météorologues suivent la grêle pour émettre des avertissements.NOAA.

Les sinistres assurés dus aux intempéries, qui sont dominé par les dégâts de grêle, ont considérablement augmenté au cours des dernières décennies.Ces augmentations sont principalement dues à la croissance démographique dans les zones sujettes à la grêle, ce qui entraîne plus de biens pouvant être endommagés et les coûts croissants pour réparer ou remplacer les biens endommagés par la grêle.

Le changement climatique aggrave-t-il les tempêtes de grêle ?

Beaucoup de gens se demandent si l’augmentation des dégâts causés par la grêle est liée au changement climatique.

Mes collègues et moi analysé quatre décennies d'environnements de grêle et a découvert que les ingrédients atmosphériques produisant une très grosse grêle – plus grosse que des balles de golf – sont devenus plus courants dans certaines parties du centre et de l’est des États-Unis.depuis 1979.D'autres études qui ont considéré facteurs de formation de tempêtes produisant de la grêle ou regardé estimations radar de la grêle ont constaté une augmentation limitée des grosses grêles, principalement dans les plaines du nord.

Il y a un quelques hypothèses principales pourquoi le changement climatique pourrait rendre plus courants certains ingrédients clés de la grosse grêle.

A map shows the greatest increases over the Midwest down to Texas. — Modifications du nombre de jours avec des ingrédients favorables aux très grosses grêles.Les zones ombrées en rouge ont connu une augmentation depuis 1979, notamment dans le Midwest. Tang et coll.(2019)

Premièrement, il y a eu un augmentation de l'air chaud et humide à mesure que la Terre se réchauffe.Cela fournit plus d'énergie aux orages et rend l'eau surfondue plus abondante lors des orages pour que la grêle se développe.

Deuxièmement, il y a eu davantage masses d'air instables, originaires des terrains les plus élevés de l'ouest de l'Amérique du Nord, qui se déplacent ensuite vers l'est.À mesure que le manteau neigeux disparaît plus tôt dans l'année, ces masses d'air instables sont plus susceptibles de se former à mesure que le Soleil réchauffe la terre plus rapidement, un peu comme si on allumait une cuisinière, qui réchauffe ensuite l'atmosphère au-dessus.

Le changement climatique peut également conduire à moins de petites grêles et à davantage de grosses grêles.À mesure que l’atmosphère se réchauffe, le niveau de congélation monte plus haut dans l’atmosphère.La petite grêle pourrait fondre complètement avant d’atteindre le sol.En revanche, la grêle plus grosse tombe plus rapidement et nécessite plus de temps pour fondre, elle serait donc moins affectée par des niveaux de gel plus élevés.

A huge hail storm fills a street with ice up to the hoods of cars in summer. — En juin 2019, une tempête de grêle à Guadalajara, au Mexique, a rempli les rues de quelques mètres de hauteur par endroits, endommageant des entreprises et des véhicules. Ulises Ruiz/AFP via Getty Images

De plus, la combinaison d'éléments plus favorables aux grosses grêles et de changements dans le caractère des tempêtes de grêle elles-mêmes pourrait conduire à un augmentation des très grosses grêles à l'avenir.

Comment rester en sécurité lors d'une tempête de grêle

Être pris dans un violent orage avec de grosses grêles tombant tout autour de vous peut être effrayant.Voici quelques conseils de sécurité si jamais vous vous retrouvez dans une telle situation :

Si vous conduisez, arrêtez-vous en toute sécurité.Restez dans le véhicule.Si vous repérez un auvent de garage ou de station-service sous lequel vous pouvez vous abriter, conduisez-y.
Si vous êtes dehors, recherchez un abri solide comme un bâtiment.Si vous êtes pris à découvert, protégez votre tête.
Si vous êtes à l’intérieur, éloignez-vous des fenêtres et restez à l’intérieur jusqu’à ce que la grêle cesse.

Faire face aux conséquences des dégâts causés par la grêle peut également être stressant. quelques étapes maintenant peut éviter des maux de tête plus tard.Sachez ce que couvrent vos polices d’assurance habitation et automobile.Soyez conscient des escroqueries liées au remplacement du toit après une tempête de grêle.Pensez également de manière préventive en choisissant en premier lieu des matériaux de construction qui résistent mieux aux dommages causés par la grêle.

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