LA FOUDRE

Pendant l'orage, les nuages forment au cours de leurs déplacements dans l'air de minuscules gouttes d'eau chargées d'électricité positive ou négative.

La partie inférieure du nuage présente, presque toujours, une région riche en charges positives entourées de charges négatives. Les petits cristaux de glace qui se trouvent dans la partie supérieure des cumulus ont des charges positives. 

On pense que l'électrisation des nuages est due au choc des masses d'air chaud s'élevant contre les masses d'air froid qui descendent. Si, par exemple, un nuage chargé d'électricité positive s'approche de la terre, celle-ci se charge d'électricité négative : c'est un phénomène physique appelé 
« induction ». Les nuages et la surface terrestre ont des charges électriques opposées: on dit alors qu'il s'établit entre eux une forte différence de potentiel. Celle-ci a pour effet de précipiter les charges négatives contre les charges positives. Mais l'air, que traversent les charges électriques, n'est généralement pas bon conducteur de courant; cependant, sous l'effet des charges électriques, une masse d'air peut devenir légèrement conductrice: on dit alors qu'elle est « ionisée ». 

Il se forme ainsi une sorte de parcours sur lequel le courant électrique pourra passer avec plus de facilité. Tout le long de cette zone d'air ionisée, une série de décharges électriques éclate alors si rapidement qu'à nos yeux elle a l'air d'une seule et même décharge: c'est la foudre. 

Celle-ci tombe généralement du nuage sur la terre, mais elle peut aussi monter du sol vers le nuage. On peut connaître sa direction en observant ses ramifications, car elles sont toutes dirigées dans le même sens. 

Il peut aussi se produire, dans un même nuage, de fortes différences de potentiel quand s'établissent de vastes zones de courant positif, opposées à d'autres zones de courant négatif; une étincelle jaillit alors entre les deux parties du nuage: c'est l'éclair. Pendant les orages, les décharges électriques qui se produisent dans 65% des cas à l'intérieur des nuages sont appelées éclairs. La foudre ne tombe que plus tard.

 

LE TONNERRE

Les décharges électriques de la foudre produisent une température très élevée que l'on peut comparer à celle qui existe à la surface du soleil. 

Cette chaleur soudaine et très forte dilate l'air environnant en lui imprimant de fortes vibrations. Il se produit alors des ondes sonores qui se dispersent (parfois jusqu'à vingt kilomètres de distance), portant partout le bruit caractéristique du tonnerre. 

La lumière se propage à la vitesse fantastique de 300 000 km/s; nous ne voyons donc l'éclair de la foudre qu'une fraction de temps infinitésimale après la décharge électrique. Les ondes sonores produites au même instant se propagent au contraire beaucoup plus lentement, puisque la vitesse du son n'est que de 340 m/s. Il vous est donc possible de connaître la distance en mètres à laquelle s'est produit l'orage: vous l'obtiendrez en multipliant 340 par le nombre de secondes qui se sont écoulées entre le moment où vous avez vu l'éclair et celui où vous percevez le bruit du tonnerre.

 

PHYSIQUE : Les orages sont déclenchés par de rapides montées d'air chaud humide à grande altitude (orages de chaleur), ou par la rencontre subite d'air chaud humide avec un front froid important (orages frontaux). Ce processus provoque de puissants courants aériens. Des courants ascendants montent jusqu'à 10 000 m d'altitude. Le refroidissement de l'air qui en découle provoque une condensation de la vapeur d'eau. Comme les nuages d'orage subissent un abaissement de température, les précipitations qui s'y forment se présentent sous forme de cristaux de glace ou de gouttes d'eau en surfusion. Ces deux formes, normalement, coexistent Il se produit des échanges entre les particules de glace et les gouttes d'eau d'une part, et le champ électrique existant d'autre part dans les nuages, ce qui engendre de fortes décharges. Les nuages d'orage présentent des champs de 3 500 V par m. Les charges négatives et positives sont séparées du fait des vitesses de chute différentes des cristaux de glace et des gouttes d'eau. Les nuages constituent donc de véritables générateurs électriques. Du fait des champs engendrés, les décharges, c'est-à-dire les éclairs, ont lieu, après quoi les nuages recommencent à se charger. La pression brusquement croissante dans les canaux des éclairs, chauds, se propage comme une onde de choc, ce qui fait qu'on entend le tonnerre. La vitesse de propagation du son étant de 330 m par seconde, on peut estimer la distance à laquelle a lieu un orage en comptant le temps écoulé entre l'éclair, instantané, et le coup de tonnerre.

MÉTÉOROLOGIE : Les orages de chaleur sont des phénomènes locaux, limités, et sont la conséquence d'une insolation intense. La montée de l'air chaud humide est favorisée par les courants ascendants, qui se forment principalement sur les versants des montagnes. Les orages de chaleur sont fréquents en été ; ils durent la plupart du temps une ou deux heures au plus, puis le Soleil se remet à briller. Les orages frontaux se produisent lorsque, à la suite d'une situation venant de l'ouest un front froid pénètre sur le continent, et lorsque de l'air chaud arrive en même temps. Or, ce dernier a été réchauffé à l'occasion d'une haute pression et s'est chargé de beaucoup de vapeur d'eau (du fait de l'évaporation). Le front froid pousse l'air chaud, ce qui donne le temps oppressant bien connu avant les orages. Les phénomènes de turbulence sont violents dans le cas des orages frontaux, lesquels couvrent souvent plusieurs centaines de kilomètres et traversent l'Europe d'ouest en est Les orages frontaux sont plus fréquents sur les côtes que dans l'intérieur et ils n'ont pas lieu seulement en été. Les orages d'hiver sont de ce type et sont accompagnés de fortes chutes de neige.

 

PRÉVISIONS : Les orages de chaleur locaux n'annoncent pas une dégradation du temps, mais apportent un refroidissement, le plus souvent transitoire. Lorsqu'il n'y a pas de modification de la direction des vents après l'orage, il faut s'attendre à un temps calme. Du fait de l'évaporation rapide des précipitations qui sont tombées, un autre orage de chaleur n'est pas exclu, parfois le même jour. Lorsque le refroidissement suivant un orage de chaleur est très important, il est probable que les précipitations dureront longtemps. Cela a lieu surtout lorsque le vent passe de l'est à l'ouest. Les orages frontaux annoncent fréquemment de brusques changements de temps.

Orages du 12 juillet 1999 sur la France :

 

 

Photos satellite du 11-07-1999 et 12-07-1999 :

 

 

Les impactes du 11-07-1999 et 12-07-1999 :

 

      

 

 

 

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Révision : 20 août 2012