OBSERVATION : Ces splendides phénomènes, qu'on peut observer au nord dans l'hémisphère boréal et au sud dans l'hémisphère austral, sont bien rares: il s'agit de draperies lumineuses qui se déroulent de l'horizon au zénith, ou bien d'arcs brillants au-dessus de l'horizon présentant une structure multiforme (par ex. des rayons allant dans toutes les directions). Les colorations rougeâtres, communes, supplantées par le vert jaune en haute latitude s'ajoutent à d'autres couleurs délicates, comme le bleuâtre et l'argenté. En Europe, on peut surtout observer les aurores boréales à partir du cercle polaire arctique (en Islande, en Laponie et dans le nord de la Norvège) ; au-dessous de cette latitude, leur fréquence est bien moindre. Ainsi, d'après des observations réalisées par Werner Sandner, le nombre d'aurores boréales est par an en moyenne de 30 en Écosse, 3 dans le nord de l'Allemagne, 1 dans le nord de la France, etc. Dans les pays méridionaux, comme le sud de l'Italie, on en compte seulement une tous les dix ans ! L'intensité du phénomène est très variable, allant d'une simple lueur blafarde à la clarté de la pleine lune.

PHYSIQUE : Les aurores polaires sont des phénomènes lumineux de la haute atmosphère. Leur luminosité, leurs couleurs et leur forme sont extrêmement variées. Elles ont lieu dans l'ionosphère, c'est-à-dire à une altitude de 100 à 1 000 km. Bien qu'il s'en produise dès l'altitude de 70 km et au-delà de 1 000 km, elles se manifestent le plus souvent entre 100 km et 150 km. On a établi que les maxima de fréquence des aurores polaires ont lieu tous les 11 ans en même temps que les maxima d'activité des taches solaires. On explique ainsi le phénomène : des électrons et des protons venant du Soleil arrivent dans l'atmosphère terrestre et excitent les atomes d'azote et d'oxygène, lesquels deviennent subitement lumineux. Il est probable que les particules solaires sont encore accélérées lors de leur entrée dans l'atmosphère terrestre. A leur arrivée, elles ont une vitesse de 1 000 à 2 000 km par seconde : il leur faut donc, vraisemblablement, de 20 à 40 jours pour effectuer leur trajet. Le champs magnétique de la Terre fait qu'elles sont attirées surtout vers les pôles, ce qui explique leur plus grande fréquence dans les régions polaires. Elles sont accompagnées de phénomènes d'ionisation et électromagnétiques qui perturbent la propagation des ondes courtes hertziennes.

MÉTÉOROLOGIE : Nous avons vu que les aurores polaires se manifestaient dans l'ionosphère ; leur limite inférieure est d'environ 60 km, et leur limite supérieure extrême est de 2 000 km. Or, on n'oubliera pas que la pression atmosphérique n'est déjà plus, à 50 km d'altitude, que d'un millième de celle qu'on observe à la surface de la Terre, soit environ 1 millibar. La raréfaction de l'air est donc telle à ces hauteurs que les phénomènes accompagnant les aurores n'ont aucune influence sur le temps, ce dernier étant déterminé par ce qui se passe jusqu'à 15 km d'altitude au maximum. On pense cependant que les particules ionisantes émises par le Soleil pourraient avoir une influence sur la formation de zones de basse pression, par exemple dans le nord de l'océan Pacifique.

  Source du texte : Guide de la météorologie