1. La grêle, c’est quoi exactement ?
La grêle, ce sont :
des morceaux de glace solide qui se forment à l’intérieur de nuages d’orage (cumulonimbus) et qui atteignent le sol sans avoir le temps de fondre.
Quelques points importants :
Un grêlon peut mesurer :
quelques millimètres (petite grêle),
jusqu’à plusieurs centimètres (boules de la taille d’une noix, d’un œuf, voire plus dans les cas extrêmes).
Il est composé de couches de glace, parfois concentriques (un peu comme un oignon ou un bonbon enrobé).
Il tombe avec une vitesse élevée (souvent 50 à 100 km/h pour des gros grêlons), ce qui explique les dégâts.
La grêle ne tombe pas de n’importe quel nuage :
elle est quasiment toujours associée à des orages forts, donc à des cumulonimbus bien développés.
2. Le théâtre de la grêle : le cumulonimbus
Pour comprendre la grêle, il faut d’abord connaître son “berceau” : le nuage d’orage, ou cumulonimbus.
Un cumulonimbus, c’est :
un nuage à grand développement vertical,
avec une base souvent entre 500 et 2 000 m d’altitude,
un sommet qui peut monter jusqu’à 10–12 km (voire plus sous les tropiques),
une structure interne très turbulente, avec :
des courants ascendants (air qui monte rapidement),
des courants descendants (air refroidi qui descend),
des zones de forte humidité et de températures négatives en altitude.
C’est à l’intérieur de ce “monstre atmosphérique” que la grêle va naître, grossir, puis être finalement éjectée vers le sol.
3. Étape 1 : des gouttelettes et des cristaux dans le froid
Dans la partie supérieure d’un cumulonimbus :
la température est souvent bien en dessous de 0 °C,
mais il y a à la fois :
des gouttelettes d’eau en surfusion (eau liquide à température négative),
des cristaux de glace.
L’eau en surfusion, ça peut paraître bizarre, mais c’est très courant dans les nuages :
l’eau reste liquide même à −10 °C ou −15 °C tant qu’elle n’a pas un support solide pour geler.
Lorsqu’un petit cristal de glace, un grain de neige ou un grain de grésil apparaît :
il agit comme un noyau autour duquel la glace va se déposer.
Au contact des gouttelettes surfondue, celles-ci gèlent instantanément.
On obtient alors un embryon de grêlon : un petit morceau de glace, qu’on appelle parfois grésil ou grésil mou / graupel selon sa structure.
4. Étape 2 : les courants ascendants, l’ascenseur du grêlon
La clé de la grêle, ce ne sont pas seulement le froid et l’eau, mais surtout les courants ascendants puissants dans le nuage.
Dans un orage :
l’air chaud et humide au sol est aspiré vers le haut très rapidement,
ces courants ascendants peuvent atteindre plusieurs dizaines de km/h, voire plus de 100 km/h dans les orages violents.
Ce qui se passe alors :
Un petit noyau de glace (embryon de grêlon) commence à tomber sous l’effet de la gravité.
Mais les courants ascendants sont si forts qu’ils peuvent :
le renvoyer vers le haut,
ou au moins freiner fortement sa chute.
Pendant qu’il “flotte” ou remonte dans le nuage, il traverse des zones :
riches en gouttelettes surfondue,
plus ou moins humides et froides.
Chaque fois qu’il rencontre ces gouttelettes, elles :
se déposent sur lui,
gèlent,
et le grêlon grossit.
Le grêlon fait donc plusieurs allers-retours dans les courants du nuage, comme dans un manège vertical :
il monte,
redescend un peu,
est repris par un courant ascendant,
remonte,
etc.
À chaque cycle, il accumule de nouvelles couches de glace.
5. Étape 3 : les couches de glace, comme un oignon ou un bonbon glacé
En coupant un gros grêlon en deux (ce que font parfois les chercheurs), on voit souvent :
des couches concentriques de glace :
certaines plus claires (glace transparente),
d’autres plus blanches ou opaques (glace plus “aérée”, avec des bulles).
Ces couches s’expliquent par les conditions dans lesquelles la glace se dépose :
Si le grêlon traverse une zone où il y a beaucoup de gouttelettes surfondue, qui gèlent rapidement →
on obtient une glace opaque, avec de nombreuses petites bulles d’air.S’il traverse une zone plus humide en vapeur, et que la glace se dépose plus lentement par “sublimation inversée” →
on obtient une glace plus transparente et compacte.
Chaque passage dans une couche différente du nuage ajoute une couche de glace au grêlon.
C’est un peu comme si on passait une bille dans différents bains de sucre : à chaque passage, elle reprend un peu de matière.
6. Étape 4 : quand le grêlon devient trop lourd… il tombe
Le grêlon ne peut pas grossir indéfiniment. À un moment :
son poids devient trop important,
la force de la pesanteur l’emporte sur la poussée des courants ascendants.
Deux cas typiques :
Si les courants ascendants sont modérés → le grêlon reste petit à moyen (quelques millimètres à 1 cm).
Si les courants ascendants sont très puissants → ils peuvent maintenir plus longtemps des grêlons de plus en plus gros →
on obtient alors des grêlons de plusieurs centimètres, capables de causer des dégâts considérables (voitures, toits, cultures).
Quand le grêlon finit par “gagner” son droit de tomber :
Il quitte la zone la plus froide du nuage.
Il traverse des couches plus douces, parfois au-dessus de 0 °C.
S’il est petit, il peut fondre complètement avant d’arriver au sol → il devient de la pluie.
S’il est suffisamment gros, il arrive encore solide à la surface → c’est la grêle telle qu’on la subit.
7. Pourquoi la grêle est-elle souvent associée aux orages d’été ?
On pourrait croire que la grêle devrait tomber en hiver, quand il fait froid.
En réalité, les gros épisodes de grêle violente sont souvent :
au printemps,
en été,
ou en début d’automne, selon les régions.
Pourquoi ?
Parce qu’il faut :
Beaucoup d’énergie pour créer de forts courants ascendants,
De l’air chaud et humide au sol,
De l’air froid en altitude pour créer une forte instabilité.
C’est exactement la situation typique des orages d’été :
sol très chaud → air qui monte facilement,
air froid en altitude → instabilité,
nuages qui montent très haut (gros cumulonimbus) → zone de glace étendue en altitude,
courants ascendants violents → conditions idéales pour la formation de grêle.
En hiver, même si l’air est froid, les contrastes d’énergie et les ascendances sont souvent moins intenses (sauf situations particulières). On peut avoir de la neige, du grésil, mais la grosse grêle destructrice est moins fréquente.
8. Grêle, neige, grésil : quelles différences ?
Il ne faut pas confondre :
Neige :
cristaux de glace qui se forment dans des nuages froids,
s’assemblent en flocons légers,
tombent dans une atmosphère suffisamment froide pour ne pas fondre.
Grésil :
petites granules de glace,
souvent issues de gouttes qui gèlent en traversant une couche froide,
taille petite (comme du sable ou du riz),
rebondissent parfois sur les surfaces, mais restent fine précipitation solide.
Grêle :
gros morceaux de glace,
formés dans des nuages d’orage,
souvent avec des couches internes,
capables de causer des dégâts.
La différence tient donc :
à la taille,
à la façon dont la glace s’est formée (simple cristallisation vs cycles dans un cumulonimbus),
à la dynamique du nuage.
9. Pourquoi la grêle peut causer autant de dégâts ?
La grêle peut être très destructrice, surtout :
pour l’agriculture (vignes, vergers, cultures),
pour les voitures,
pour les fenêtres, toitures, serres, etc.
La dangerosité vient :
de la taille des grêlons (plus ils sont gros, plus ils sont lourds),
de leur vitesse de chute (plusieurs dizaines de km/h),
parfois du nombre (chute massive de grêlons simultanément).
En pratique :
des grêlons de 1–2 cm peuvent déjà abîmer des plantes fragiles,
à partir de 3 cm, on commence à voir des impacts sur carrosseries et tuiles,
au-delà, les dégâts peuvent être sévères.
D’où l’existence de systèmes d’alerte, de filets anti-grêle pour les cultures, et parfois de tentatives de lutte contre la grêle (controversées, d’efficacité discutée).
10. En résumé
Pour répondre clairement à “Comment se forme la grêle ?” :
La grêle se forme au cœur des orages, dans les cumulonimbus.
Dans la partie haute du nuage, il fait très froid : on trouve des gouttelettes d’eau en surfusion et des cristaux de glace.
Un embryon de glace (grain de neige, de glace) se forme ; les courants ascendants puissants le font monter et descendre plusieurs fois dans le nuage.
À chaque passage dans des zones riches en gouttelettes surfondue, ces gouttes gèlent sur lui → le grêlon grossit par couches successives.
Quand il devient trop lourd pour être porté par les ascendances, il commence à tomber.
S’il ne fond pas entièrement en traversant les couches plus douces, il atteint le sol sous forme de grêlon.
Les gros grêlons sont le signe :
de courants ascendants très puissants,
de nuages d’orage très développés,
donc d’orages souvent forts ou violents.
En bref :
La grêle, c’est de la glace “fabriquée en plusieurs étages” à l’intérieur d’un nuage d’orage, baladée par des courants verticaux jusqu’à ce qu’elle soit assez lourde pour tomber… parfois avec beaucoup de dégâts à la clé.
