QuEst-Ce Qui Montre Que La Foudre Est Un PhéNomèNe éLectrique?

Foudre – Qu’est ce que c’est ? foudre_2.jpg Le Figaro Santé Etre frappé par la foudre est un accident très rare mais dangereux. La foudre correspond à une décharge naturelle d’électricité statique, qui se produit par temps d’orage. Ce phénomène est induit par la différence de potentiel électrique qui se crée alors entre les nuages et le sol. Il s’accompagne d’un éclair et d’une détonation : le tonnerre.

La décharge peut avoir lieu entre deux nuages ou entre un nuage et la terre.Dans ce deuxième cas de figure, le courant emprunte le chemin offrant le moins de résistance : arbres isolés, câbles conducteurs, animal ou homme exposé.Une telle décharge peut causer, directe ou indirectement, de nombreux traumatismes sur l’organisme humain.

Si le courant ne touche le corps qu’en surface, il occasionne des brûlures superficielles plus ou moins graves. Mais il peut aussi passer à travers le corps et générer une électrocution mortelle ou des lésions profondes. Il existe également un risque important de lésions oculaires, auditives et d’accidents secondaires. : Foudre – Qu’est ce que c’est ?

Quelle est l’origine de la foudre ?

La foudre est un phénomène naturel de décharge électrostatique disruptive de grande intensité qui se produit dans l’ atmosphère, entre des régions chargées électriquement, et peut se produire soit à l’intérieur d’un nuage (décharge intra-nuageuse), soit entre plusieurs nuages (inter-nuageuse), soit entre un nuage et le sol (nuage-sol ou sol-nuage).

La foudre est toujours accompagnée d’un ou plusieurs éclairs (émission intense de rayonnement électromagnétique, dont les composantes se situent dans la partie visible du spectre ), et du tonnerre (émission d’ ondes sonores ), en plus d’autres phénomènes associés.
Bien que les décharges intra-nuageuses et inter-nuageuses soient plus fréquentes, les décharges nuage-sol présentent un plus grand danger pour l’homme.

La plupart des éclairs se produisent dans la zone tropicale de la planète et principalement sur les continents, Ils sont associés à des phénomènes convectifs, le plus souvent des orages, Certaines théories scientifiques considèrent que ces décharges électriques peuvent avoir été fondamentales dans l’émergence de la vie, en plus d’avoir contribué à son maintien.

Dans l’ histoire de l’humanité, la foudre a peut-être été la première source de feu, fondamentale pour le développement technique. Ainsi, les éclairs ont éveillé la fascination, étant incorporés dans d’innombrables légendes et mythes représentant le pouvoir des dieux, Des recherches scientifiques ultérieures ont révélé leur nature électrique et, depuis lors, les décharges ont fait l’objet d’une surveillance constante, en raison de leur relation avec les systèmes de tempête,

En raison de la grande amplitude des tensions et des courants électriques qu’elle propage, la foudre est toujours dangereuse. Ainsi, les bâtiments et les réseaux électriques ont besoin de paratonnerres, des systèmes de protection. Cependant, même avec ces protections, la foudre cause toujours des morts et des blessures dans le monde entier.

En tant que phénomène de haute énergie, la foudre se manifeste généralement par un chemin extrêmement lumineux qui parcourt de longues distances, parfois avec des branches. Cependant, il existe des formes rares, comme la foudre en boule, dont la nature est inconnue. La grande variation du champ électrique causée par des décharges dans la troposphère peut donner lieu à des phénomènes lumineux transitoires dans la haute atmosphère.

La foudre peut trouver son origine dans d’autres événements, tels que les éruptions volcaniques, les explosions nucléaires et les tempêtes de sable, Des méthodes artificielles sont utilisées pour créer des éclairs à des fins scientifiques. La foudre se produit également sur d’autres planètes du Système solaire, en particulier Jupiter et Saturne,

Quelle est la différence entre la foudre et l’électricité ?

Pourquoi l’éclair est lumineux ?

Comment se forment les éclairs ? – Les mouvements d’air au sein du nuage créent des chocs entre les particules : gouttes d’eau, cristaux de glace, grésil se heurtent, se frottent, ce qui modifie leur charge électrique. Les plus grosses particules (les grains de grésil) se chargent négativement lorsque la température est inférieure à -15°C (ce qui est généralement le cas).

Les particules plus légères, elles, se chargent positivement. Les particules chargées négativement, plus lourdes, s’accumulent dans le bas du nuage, par gravité, tandis que les plus légères, chargées positivement, s’accumulent au sommet : la base du nuage est donc chargée négativement, et le sommet, positivement.

La différence de potentiel électrique entre le haut et le bas du nuage est colossale : 10 à 20 millions de Volt ! C’est cette différence de potentiel qui est à l’origine des éclairs, Une décharge électrique se produit spontanément pour tenter de rééquilibrer les potentiels : soit à l’intérieur du nuage, soit du bas du nuage vers le sol, soit entre deux nuages.

Cette décharge électrique échauffe l’air brutalement le long d’un canal d’une largeur de quelques centimètres et plus ou moins ramifié, jusqu’à 30.000°C, ce qui engendre le phénomène lumineux de l’éclair.
Lorsque la décharge a lieu entre le nuage et le sol, on parle d’ impact de foudre (qui “tombe” préférentiellement sur ce qui dépasse nettement du sol : massif montagneux, antenne, arbre isolé, immeuble.).

Potentiellement, chaque éclair peut donc correspondre à un impact de foudre.

Comment la foudre tombe ?

Voici comment vous protéger de la foudre. – Elle peut déclencher un incendie en une fraction de seconde et causer de gros dégâts sur et dans le bâtiment. Nous vous montrons comment protéger efficacement votre maison. Les conseils du CIPI Peut-on se protéger sans installation de protection contre la foudre ? Il est préférable d’installer des systèmes de protection contre les surtensions sur les appareils électriques sensibles, tels que les téléviseurs et les ordinateurs, au niveau de l’alimentation électrique de la maison.

Les appareils peuvent également être protégés dans une certaine mesure au moyen d’une prise ou d’une multiprise avec protection contre la surtension. En cas de gros orage, est-il nécessaire de débrancher les appareils très sensibles ? Oui. En l’absence d’installation de protection contre la foudre et de protection contre la surtension, il est conseillé de débrancher les appareils pendant l’orage.

Outre les appareils branchés aux prises, pensez également aux câbles d’antennes, aux lignes téléphoniques et aux lignes de données. Lorsqu’il y a des éclairs, quelles sont les autres précautions à prendre dans une maison sans système de protection contre la foudre ? Évitez tout contact avec les conduites métalliques telles que les conduites de gaz et d’eau, les installations électriques et les câbles d’antennes.

Les conversations téléphoniques représentent également un risque si elles sont effectuées via un téléphone fixe avec câble.
Faudrait-il également éviter la douche ? C’est exact : pendant un orage, il faudrait éviter de se doucher ou de prendre un bain.
Qu’est-ce qu’un « éclair froid » ? Aucun éclair n’est « froid », mais les éclairs n’ont pas tous la même puissance.

Ceux que l’on appelle « froids » sont très courts : ils atteignent des températures de plusieurs milliers de degrés pendant seulement quelques centièmes, voire des millièmes de seconde. Cela ne suffit pas à mettre le feu à une maison par exemple. Les dommages se limitent ainsi à des roussissements, des déformations ou des fissures de la maçonnerie.

Qu’est-ce qui explique que nos poils se hérissent lorsque l’on se trouve dehors pendant l’orage ? C’est un indice clair que l’air est chargé d’électricité, avec le danger que cette tension se décharge soudainement via un éclair. Quittez immédiatement cet emplacement et mettez-vous en sécurité – pour autant que vous en ayez encore le temps.

Combien de personnes sont touchées par la foudre chaque année en Suisse ? Les chiffres varient d’année en année : en moyenne, six personnes sont touchées par la foudre chaque année – et la majorité survivent à l’impact. En Suisse, en moyenne deux personnes en décèdent chaque année.

À l’échelle mondiale, ce chiffre oscille entre 6000 et 24 000 décès chaque année. « À l’échelle mondiale, ce chiffre oscille entre 6000 et 24 000 décès chaque année. » Peut-on aider une personne sur qui la foudre est tombée et la toucher ? Bien sûr, n’hésitez pas à fournir les premiers secours. La personne n’est pas chargée en électricité et aucun courant ne circule à travers son corps : il n’y a donc aucun danger pour vous.

Quelles séquelles les survivants peuvent-ils avoir ? Un impact de foudre peut causer des brûlures, des paralysies nerveuses et musculaires temporaires, de l’hypertension, des lésions cardiaques, cérébrales et auditives, des fractures, des douleurs chroniques et des changements de la personnalité.

Quelle est la probabilité d’être touché par la foudre ? La probabilité d’être touché par la foudre une fois dans sa vie est très faible ; les chances de devenir millionnaire grâce au loto suisse sont bien plus élevées.
Certaines personnes peuvent-elles être touchées par la foudre à plusieurs reprises ? Apparemment – c’est en tout cas ce que rapportent les récits sur ces personnes malchanceuses.

Le bûcheron américain Roy Cleveland Sullivan aurait été touché sept fois par la foudre en l’espace de 35 ans. Sa profession, qu’il a exercée pendant de nombreuses années, et son lieu de résidence en Virginie, où près de 40 jours d’orage sont recensés chaque année, ont certainement constitué des facteurs de risque. En Suisse, combien d’éclairs tombent chaque année ? Les chiffres varient d’année en année : entre 2000 et 2016, environ 1,5 impact causé par un éclair principal a été comptabilisé par km 2 et par année en moyenne. Ce chiffre permet d’estimer un total oscillant entre 60 000 et 80 000 impacts de foudre par année sur l’ensemble du territoire.

Certaines régions de Suisse sont-elles plus fréquemment touchées par les éclairs ? Les sommets exposés sont particulièrement vulnérables à la foudre. Par ailleurs, le Tessin sort du lot avec un nombre élevé d’impacts – également au niveau européen. « Le Tessin sort du lot avec un nombre élevé d’impacts ».

Pourquoi ? Dans le Tessin, l’air du sud, en règle générale plus chaud et plus humide, est propice à la formation d’orages. Par ailleurs, la proximité des Alpes favorise la montée de l’air, et donc la formation d’orages. Dans quelle région de Suisse y a-t-il le plus d’éclairs ? Selon les statistiques de MétéoSuisse, le Säntis dénombre environ quatre impacts de foudre par km 2 par année en moyenne ; il en va de même pour le Tessin.

Le record européen est détenu par la région de la ville de Lecco au bord du lac de Côme, avec 6,5 éclairs par km 2 par année.
Dans quelle région du monde y a-t-il le plus d’éclairs ? Au niveau mondial, la zone touchée le plus souvent par la foudre dénombre 233 éclairs par km 2 par an : il s’agit du lac Maracaibo au Venezuela.

Combien d’éclairs tombent simultanément dans le monde ? Selon une mesure satellite datant de la fin des années 1990, il y a environ 44 éclairs par seconde sur toute la planète, ce qui équivaut à plus d’un milliard d’éclairs par année – 1 387 584 000 pour être exact.

Quand y a-t-il le plus d’éclairs ? Un relevé au niveau mondial a démontré qu’au-dessus de la mer, la nuit est la période qui comptabilise le plus d’orages.
Sur la terre ferme, les orages se déclenchent en revanche principalement l’après-midi.
En Suisse, près de 95 % des éclairs tombent pendant les mois d’orage, entre mai et septembre.

Qu’est-ce qu’un éclair de chaleur ? Il s’agit d’un éclair très lointain. Notre œil voit les éclairs luire parce qu’ils se reflètent dans les nuages environnants. Lorsque l’orage est loin, l’onde sonore du tonnerre s’affaiblit avec la distance à tel point que le grondement n’atteint plus nos oreilles. Quelle forme a un éclair ? Les enfants dessinent les éclairs en forme d’un Z qui tombe d’un nuage au sol. En réalité, il existe toutefois des formes d’éclairs très diverses. L’éclair le plus fréquent en cas d’orage est l’éclair rectiligne. Il est souvent ramifié en réseau, mais dispose généralement d’un brin lumineux principal.

Plus rarement, un éclair en chapelet est observé. Il forme une ligne accompagnée de points brillants, semblables à des perles alignées sur un collier. L’éclair en nappe illumine quant à lui des nuages entiers. À l’heure actuelle, nous ne pouvons pas expliquer avec certitude quand et où tombent quelles formes d’éclairs.

Qu’est-ce que la « foudre en boule » ? Pendant longtemps, la foudre en boule a fait partie du royaume des mythes. Mais tout au long de l’histoire, des hommes ont raconté avoir vu une boule de feu flottante qui se déplaçait lentement dans la pièce. Aujourd’hui encore, il n’existe aucune explication scientifique unique reconnue.

La thèse la plus plausible semble être la suivante : lorsque la foudre tombe sur un sol sableux, un nuage chaud de fines particules de silicium est projeté par les pores du sol.
Dans l’air, les particules de silicium s’assemblent pour former des chaînes, qui forment ensuite de petites boules duveteuses.

Ces corps mobiles flottent alors dans l’air et s’oxydent en raison de l’oxygène : ils se consument donc lentement. « Tout au long de l’histoire, des hommes ont raconté avoir vu une boule de feu flottante qui se déplaçait lentement dans la pièce. » Qu’est-ce que le « feu de Saint-Elme » ? Les « feux de Saint-Elme », des flammes de couleur bleutée, peuvent apparaître à l’approche d’un orage sur des zones exposées telles que des clochers d’églises, des croix perchées sur un sommet ou du fil barbelé.

Si l’air est très chargé en électricité, un flux de courant continu peut se former entre ces objets pointus et l’air.
Ce phénomène ionise l’air, créant des rayons de lumière bleutée.
Souvent, un impact de foudre se produit immédiatement après.
Y a-t-il aujourd’hui plus d’éclairs qu’autrefois ? Aucune donnée scientifique ne confirme pour l’instant cette information.

Non seulement les séries de mesures sont aujourd’hui encore trop courtes pour le démontrer, mais la variabilité naturelle entre les années et les saisons en termes de quantité d’orages avec éclairs est également trop élevée pour identifier une tendance.

Quelle est l’influence du changement climatique sur l’activité des éclairs ? L’expression « plus il fait chaud et humide, plus il y a d’orages » n’est pas totalement erronée, tout du moins dans nos régions. Les orages sont toutefois dus à toute une série de facteurs outre la température et l’humidité et les processus intra-nuage restent encore assez méconnus et peu étudiés.

Pourquoi y a-t-il moins d’orages l’hiver que l’été ? L’air froid est moins propice à la formation de forts courants thermiques qui montent en haute altitude, ce qui limite l’ascension de masses d’air. Par ailleurs, l’air froid peut emmagasiner relativement peu d’humidité et donc également moins d’énergie. Pourquoi de violentes rafales de vent se produisent-elles peu avant un orage ? Les nuages d’orages transportent de forts courants ascendants, qui sont également responsables de la formation de la grêle. Mais ces nuages comportent également de forts courants descendants, qui entraînent des rafales de vent aux alentours, mais également à l’approche des orages.

Pourquoi y a-t-il souvent des éclairs dans les nuages de cendres des volcans ? Comme dans les nuages d’orages en haute altitude, les volcans projettent également des particules en hauteur : celles-ci s’entrechoquent et entrent en friction, ce qui les charge en électricité.
Et c’est précisément cette charge qui est nécessaire à la formation des éclairs.

Qui a inventé le paratonnerre ? L’écrivain et politicien américain Benjamin Franklin avait émis l’hypothèse que les éclairs puissent être de nature électrique. En 1752, lors d’une expérience, il a fait monter au cœur d’un nuage orageux un cerf-volant auquel il avait attaché un fil métallique et une clé.

Des étincelles se sont effectivement déclenchées et Franklin a failli devenir la première victime de l’étude de l’électricité.
Il a alors eu l’idée d’intercepter la foudre sur le toit d’un bâtiment à l’aide de tiges pointues, et de la dévier vers le sol à l’aide d’un fil de fer solide afin d’éviter tout dommage : c’est ainsi qu’est né le paratonnerre.

Pourquoi les gens étaient-ils réticents au concept du paratonnerre ? Ils avaient peur que les tiges du paratonnerre attirent au contraire la foudre. Certains étaient également réticents à l’idée de « désarmer » Dieu, car ils pensaient que les éclairs étaient une punition divine méritée.

« Les gens pensaient que les éclairs étaient une punition divine méritée.
» Qui a contribué à l’implantation des paratonnerres ? De manière involontaire, ce sont les sonneurs de cloches, dont le rôle était de protéger leur paroisse en sonnant les cloches à l’arrivée d’un orage.
Cette stratégie a cependant coûté la vie de centaines de sonneurs de cloches entre 1750 et 1783 dans l’Empire germanique.

Le nombre élevé de victimes a incité un nombre croissant de communes à entendre raison et à faire installer des paratonnerres. Comment fonctionne un paratonnerre laser ? À l’heure actuelle, des scientifiques testent au sommet du Säntis un nouveau système qui envoie un fort signal laser dans les nuages et indique ainsi à l’éclair le chemin qu’il doit suivre jusqu’au sol, ceci afin d’éviter tout dommage.

L’avenir nous dira si ce système fait ses preuves.
Un impact de foudre peut-il faire sonner des cloches ? La décharge d’un éclair peut dérégler le système électronique de la sonnerie automatique d’une église.
C’est ainsi que dans la nuit du 26 au 27 juin 2006, un impact de foudre a déclenché les cloches de la Johanneskirche de Zurich : elles ont sonné pendant près d’une heure.

La foudre peut également créer une surtension sur le réseau électrique, ce qui paralyse les appareils et les commandes, et peut ainsi faire sonner les cloches d’une église, comme à Amriswil (TG) pendant la nuit du 28 au 29 août 2016. Cet article de blog a été rédigé par la revue « Schweizer Familie » (uniquement en allemand), en collaboration avec SRF Meteo et le Centre d’information pour la prévention des incendies.

Pourquoi Entend-on le tonnerre après avoir vu l’éclair ?

La lumière voyage à 300 000 km/seconde, tandis que le son voyage à 0,3 km/seconde. Voilà pourquoi vous pouvez observer un éclair avant d’entendre le grondement du tonnerre que produit la foudre. À mesure que la distance de l’éclair augmente, le grondement du tonnerre diminue.

Ou ne pas être pendant un orage ?

A l’extérieur –

S’éloigner et ne pas toucher les structures métalliques (pylônes, grilles, poteaux, clôtures, etc.) ; Ne pas rester sous un arbre en cas d’orage, s’éloigner des cours d’eau et des points hauts ; S’il n’y a pas d’abri, s’accroupir sur le sol, les pieds sur une matière isolante (ciré, sac à dos, corde, etc.) et rentrer la tête dans les épaules. S’éloigner d’au moins 3 mètres des autres personnes aux alentours ; S’abriter dans un bâtiment ou dans une voiture fermée et à l’arrêt ; En voiture, ne pas rouler, ne pas stationner sous un arbre et ne pas toucher les parties métalliques de la voiture ; Ne pas rester en bord de plage et des points d’eau ; Ne jamais s’abriter sous un parapluie ; Ne pas s’abriter dans une cabine téléphonique ; Ne pas rester dans la tente au camping, privilégier un endroit bétonné ou s’accroupir au sol.

Pourquoi se mettre dans une voiture en cas d’orage ?

Une voiture protège-t-elle de la foudre ? Réponse simple : La plupart des voitures disposent d’une carrosserie en métal, qui conduit particulièrement bien l’électricité, Grâce à cette caractéristique, lorsqu’un éclair heurte directement le véhicule, celui-ci agit comme une enveloppe protectrice en déviant le courant.

L’éclair se fragmente, contourne l’habitacle puis passe du châssis au sol ()
La structure du véhicule n’étant pas parfaite, il existe toutefois des risques non-négligeables :
– Certains véhicules ne sont pas conçus avec des matériaux conducteurs (c’est le cas des caravanes et de certaines voitures en fibres de verre ), ils n’offrent alors aucune protection face à la foudre.
– Le passage de la foudre provoque une incroyable vague de chaleur pouvant mettre feu au véhicule,
Toiture détruite par la foudre ()
– La présence d’une antenne radio affaiblit l’efficacité de la cage de Faraday, laissant passer une partie du courant dans l’habitacle,

Heureusement, les situations où la foudre heurte directement le véhicule sont rares. En général, celle-ci s’abat plutôt sur le sol à proximité. Le courant se diffuse alors dans le terrain et la faible intensité qui en résulte ne parvient que rarement à remonter la barrière des pneus. QuEst-Ce Qui Montre Que La Foudre Est Un PhéNomèNe éLectrique La fibre de verre allège la carrosserie, mais la rend vulnérable à la foudre () Lorsque la foudre s’abat sur le toit d’une voiture en fibre de verre, les charges électriques produites par l’éclair auront de la difficulté à se déplacer dans la carrosserie.

Elles risquent donc de se frayer un chemin par l’intérieur de l’habitacle, voir par ses occupants dans le pire des cas.
Il en va de même pour les véhicules particuliers, comme les caravanes, dont les matériaux ne sont pas conçus pour protéger de la foudre,
À l’inverse, lorsque la carrosserie est en métal, la surface extérieure de la voiture se comporte comme une cage de Faraday,

Les charges libres au sein de la matière conductrice se réarrangent de manière à obtenir un équilibre caractérisé par un champ électrique nul dans la cavité qu’elle englobe.

En conduisant l’électricité, le métal isole la cavité interne
Cela signifie que le métal protège ce qui se trouve en son sein de toute influence électrique.

Une cage en métal dévie le courant et annule le champ interne () (Une fois la vidéo lancée, cliquez sur “visionner sur youtube”) Le courant est ensuite redirigé vers le sol, soit en passant par le châssis, soit en traversant directement les jantes. Même si les pneus sont isolants, ces quelques centimètres de caoutchouc sont un obstacle négligeable pour une décharge d’une telle intensité.

L’éclair se fragmente, contourne l’habitacle puis rejoint le sol ()
Il arrive que le courant traverse les pneus, endommageant ceux-ci ()
A l’intérieur d’une voiture, les passagers devraient donc théoriquement être protégés de la foudre. Cependant, comme la structure n’est pas parfaite, il existe tout de même des risques :

– Lorsque la foudre parcourt l’atmosphère, les gaz sont chauffés jusqu’à une température de 30’000 degrés. La voiture peut donc facilement subir des dégâts ou même prendre feu, Marque d’un éclair sur une carrosserie () QuEst-Ce Qui Montre Que La Foudre Est Un PhéNomèNe éLectrique Toiture détruite par la foudre () – L’antenne radio et les câbles qui lui sont reliés forment un accès pour la foudre à l’intérieur du véhicule, Une partie de la charge peut alors être déviée par ce biais et créer des dommages potentiels. – Il est recommandé de ne pas toucher les structures métalliques de la voiture.

Même si le risque est faible, il n’est pas à exclure que le courant électrique puisse traverser le corps du passager,
La présence de vitres limite l’efficacité de la cage de Faraday.
Il est donc possible qu’un champ électrique soit engendré au sein de l’automobile.
Il n’aura pas d’effet perceptible sur les personnes, mais pourra endommager le matériel électronique,

Il est toutefois rare que la foudre touche directement un véhicule, il arrive plus fréquemment qu’elle heurte le sol à proximité. Dans ce cas, le courant perd de son intensité en se propageant à la surface du terrain, si bien que les pneus en caoutchouc sont suffisants pour arrêter une éventuelle décharge qui remonterait, QuEst-Ce Qui Montre Que La Foudre Est Un PhéNomèNe éLectrique La carlingue agit comme une cage de faraday afin de protéger l’habitacle ()

Qui a créé l’orage ?

En-dehors des périodes d’orage. – En-dehors des périodes d’orage il existe un champ électrique à la surface de la Terre. Ce champ électrique est d’environ 100 à 150V/m en moyenne. La Terre se comporte en effet comme un condensateur sphérique, avec un assez bon isolant : les parties basses de l’atmosphère (tropopause,) placé entre deux conducteurs : le sol et l’ionosphère.

Nature de l’ionosphère : l’ionosphère est la partie supérieure de l’atmosphère, très peu dense, dans laquelle l’ionisation de l’atmosphère par les bombardements de particules ou de rayonnements (particules alpha, rayonnements UV ou X issus du Soleil, rayonnements cosmiques, etc.) est la plus importante.

L’atmosphère est en effet le siège de deux phénomènes concurrents : les ionisations (d’autant plus nombreuses que les particules alpha et rayonnements divers sont plus nombreux, ce qui est le cas dans les parties supérieures de l’atmosphère) et les pertes en ions, dues en particulier aux phénomènes de recombinaisons d’ions entre eux (moins l’atmosphère est dense et moins ces recombinaisons sont nombreuses).

Ces deux phénomènes s’équilibrent. Dans l’ionosphère, cet équilibre favorise la présence d’un très grand nombre d’ions qui font de cette zone de l’atmosphère une zone conductrice. L’ionosphère est globalement neutre, tandis qu’à l’état naturel, la Terre est porteuse d’une charge négative : cette charge est à l’origine du champ électrique existant en permanence à la surface de la Terre.

En fait, l’atmosphère n’est pas un isolant parfait : il existe donc un petit courant de fuite entre le sol et l’ionosphère. Ce courant finirait par décharger le sol s’il n’y avait pas des mécanismes pour le recharger : le principal de ces mécanismes est l’orage.

Lors des orages, le cumulo-nimbus est fortement chargé électriquement.
Globalement, le sommet du nuage est chargé positivement alors que sa base est négative.
Le mécanisme de séparation des charges dans le nuage n’est pas parfaitement compris : de nombreuses explications existent (le première date de 1892), mais aucune n’est totalement satisfaisante.

Suivant J.D. Sator, ce sont les chocs entre particules (grésil et petits cristaux de glace) à l’intérieur du nuage, causés par les importants mouvements de convection (air chaud ascendant, air froid descendant à des vitesses de l’ordre de 200 km/h) qui créent une électrisation.

En fin de compte, les particules de glace sont chargées positivement tandis que les gouttelettes d’eau sont chargées négativement. La glace, plus légère, se retrouve au sommet du nuage tandis que les gouttelettes d’eau se retrouvent à la base du nuage. Suivant Y. Takahashi, les charges apparaîtraient à l’intérieur du nuage suite à la rupture de gouttes d’eau (il y aurait congélation d’eau en surfusion puis rupture de la goutte).

Suivant une autre théorie, les inclusions de charges positives que l’on observe parfois dans la base négative du nuage pourraient avoir pour origine les turbulences à l’intérieur du nuage. Cette liste d’explications ne constitue qu’un petit nombre d’exemples, et n’est absolument pas exhaustive.

De nombreux autres scientifiques (Ph. Lenard, B. Vonnegut, J. Latham, C.B. Moore, C. Magono, etc.) ont travaillé dans ce domaine. Quelle que soit l’explication réelle, même si le phénomène est complexe et mal compris, il aboutit à une séparation de charges : la charge du sommet du nuage, composé essentiellement de légers cristaux de glace, est globalement positive, alors que celle de la base du nuage, composée de gouttes d’eau plus lourdes que la glace au-dessus, est globalement négative.

La partie du nuage qui se trouve en regard de la Terre étant chargée négativement, le sol se charge positivement par influence, Lors des orages, le champ électrique est inversé par rapport à son état habituel. Sa norme est en moyenne de 10 à 15 kV/m environ.

Ce champ peut être fortement modifié par le relief : ce n’est donc qu’une valeur moyenne. Au voisinage des pointes (clochers, arbres, paratonnerres.) le champ peut atteindre des valeurs de l’ordre de 100 kV/m! Cette intensification du champ électrique au voisinage des pointes s’appelle l’effet de pointe.

Par temps d’orage, on a donc un tripôle électrique : sommet du nuage (globalement positif), base du nuage (globalement négative) et sol (positif). Si on s’intéresse seulement à ce qui se passe entre la base du nuage et le sol, on peut comparer la situation par temps d’orage à un gigantesque condensateur constitué par de l’air placé entre le bas du nuage et le sol.

Ce condensateur a une capacité de l’ordre de 10 nF. Qu’est-ce qui détermine l’endroit où va tomber la foudre? La foudre ne tombe pas au hasard, mais préférentiellement sur des objets élevés ou des pointes (paratonnerres) car le champ électrique est alors intense, et, par conséquent, la force exercée sur les porteurs de charge est plus importante que dans un endroit plat.

Parmi les nombreuses décharges électriques qui se produisent, seule une petite partie arrive au sol (environ un dixième des décharges totales). La plupart des décharges sont des décharges intra nuage ou des décharges inter nuages. L’ensemble des deux phénomènes : éclair au sol + tonnerre constitue ce qu’on appelle la foudre.

Etant donné la description que l’on a faite de la répartition des charges à l’intérieur du nuage, il semble logique de penser que la foudre va correspondre à un passage de courant électrique entre la Terre, chargée positivement, et le bas du nuage, chargé négativement. Dans ce cas, la Terre se recharge négativement.

Cependant, ce phénomène, quoique correspondant à la majorité des coups de foudres observés, n’est pas le seul : il peut aussi y avoir des coups de foudre entre la Terre et la partie du nuage chargée positivement, ceux-ci représentent environ un tiers ou un quart du nombre total de coups de foudre, ils ne sont donc pas négligeables.

Qu’est-ce qui produit le tonnerre ?

Le tonnerre est un bruit produit par de l’air qui a été chauffé très rapidement par la foudre au cours d’un orage. La température de l’éclair étant très élevée, l’air environnant subit un échauffement brutal suivi d’une violente dilatation. Il y a formation d’une onde de choc accompagnée d’une vibration acoustique.

Quels sont les effets de la foudre ?

Par des chaudes journées d’été, il n’est pas rare qu’on sente l’air devenir lourd et que des nuages gris couvrent le ciel C’est qu’un orage se prépare. Savez-vous qu’un orage, même peu violent, peut avoir des conséquences sur votre santé? Les orages se forment lorsque de l’air très chaud rencontre de l’air très froid.

Ils causent parfois des pluies importantes, des vents violents et de la foudre. Les orages ainsi peuvent causer des blessures et des décès. Avec les changements climatiques, l’air sera encore plus chaud et on pourra s’attendre à un plus grand nombre d’orages violents. On observera plus de dommages à l’environnement : des inondations, des dégâts aux forêts, des dommages aux constructions, etc.

Ouragans : voyez ce qu’il se passe lorsque plusieurs orages se forment au dessus de l’océan et créent un ouragan! La foudre est une décharge électrique qui se forme lors de l’orage. Les éclairs sont un phénomène lumineux provoqué par la foudre. Ils sont chargés en électricité : jusqu’à 100 millions de volts! Imaginez un million de fois le voltage de votre domicile! Chaque année, au Canada, la foudre tue environ 10 personnes, en blesse 164, et allume près de 4 000 incendies de forêt.

Les conséquences directes de la foudre sont des brûlures à la peau et des problèmes cardiaques, nerveux, auditifs et visuels. La plupart des accidents se produisent dans un cadre extérieur et en été, particulièrement l’après-midi pendant le weekend. Cependant, la foudre a une autre conséquence importante.

Dans certaines conditions, elle peut causer des feux de forêt. Et ces incendies peuvent eux aussi avoir des effets sur votre santé! Au Canada, la foudre provoque à peu près un tiers des feux de forêt et brûle 2,3 millions d’hectares par année (plus de 4 millions de terrains de football américain). Évidemment, les risques de blessures liées au feu sont grands. Mais les fumées des incendies sont également nocives.

Pourquoi la foudre ne tombe pas en ville ?

La foudre ne s’abat jamais deux fois au même endroit ! Vraiment ? Je peux me réfugier sous un arbre, dans ma maison, il n’y a pas de danger Plusieurs idées reçues circulent sur les orages et la foudre. Démêlons le vrai du faux, d’autant que les orages seraient de plus en plus nombreux ! Contrairement à ce que dit l’adage, la foudre frappe souvent deux fois au même endroit.

Par exemple, le Pic du Midi dans les Pyrénées est une zone de foudroiement intense, tout comme la Tour Eiffel, foudroyée quatre fois par an en moyenne ! Mais pourquoi ? Parce que « les édifices de grande hauteur amplifient naturellement le champ électrique local, ce que l’on appelle l’« effet de pointe », principe mis en œuvre dans les paratonnerres (dispositif conçu par Benjamin Franklin) », selon Météorage, l’organisme de détection de la foudre.

Météorage précise qu’un éclair peut soit descendre vers le sol (« éclairs descendants »), soit monter vers le nuage (« éclairs ascendants »). La quasi-totalité des éclairs qui se produisent entre le nuage et le sol prennent naissance à l’intérieur du nuage (le cumulonimbus) et se propagent en direction du sol.

Mais, en présence d’un orage, l’amplification de l’effet de pointe est tellement importante que des décharges électriques prennent naissance au sommet de l’édifice et se propagent en direction du nuage Certaines parties de la planète sont épargnées par les orages, en particulier les zones désertiques et polaires.

Cependant, d’autres sont plus propices au foudroiement : en France, Nîmes (Gard) est trente fois plus foudroyée que Quimper (Finistère) en moyenne. La foudre est attirée par deux caractéristiques : la hauteur et la conductivité d’un objet. Par conséquent, les terrains élevés, les objets saillants ou verticaux comme les clochers ou les arbres, et les objets conducteurs d’électricité tel le métal attirent davantage la foudre.

Mais attention, la foudre peut aussi frapper là où on ne l’attend pas, comme dans un plan d’eau par exemple.
Donc au moindre nuage noir dans le ciel et encore plus en cas d’éclairs, on file se mettre à l’abri, on sort de l’eau, conductrice.
Comment se protéger ensuite ? En rentrant calmement (sans courir) et sans parapluie au bout pointu métallique dans un bâtiment ou, à défaut, une voiture, qui fait normalement office de « cage de Faraday » (enceinte qui protège des nuisances électriques).

Chez soi, on renonce à utiliser un appareil électrique, on les débranche, on évite de prendre un bain ou une douche et on attend que l’orage passe. Chaque année, une centaine de personnes est foudroyée en France et 15 à 25 en meurent. Mais la probabilité d’être frappé par la foudre au cours de sa vie reste très faible : 1 sur un million.

Comment se propage la foudre ?

Comment de forme la foudre et le tonnerre ? – L’air humide est rapidement réchauffé par le soleil en été et atteint de grandes hauteurs. Lorsque ces masses d’air se refroidissent, de nombreuses gouttelettes d’eau microscopiques se forment – un nuage se développe.

Dans un tel nuage orageux, il y a beaucoup de confusion : des vents forts poussent les gouttelettes d’eau devant eux, elles entrent en collision les unes avec les autres et reçoivent une charge électrique à la suite de la collision. Les particules plus légères à l’intérieur du nuage s’élèvent et se chargent positivement.

Les particules plus lourdes s’enfoncent dans la partie inférieure du nuage et se chargent négativement. Cela crée un fort champ électrique – à la fois dans le nuage lui-même et entre la surface de la terre et le nuage. Cette grande tension est déchargée à la vitesse de la lumière dans un gigantesque court-circuit : la foudre frappe.