La Colère du Ciel les Orages

Qu'est-ce qu'un nuage d'orage ?

C'est un nuage dont le sommet a la forme d'une enclume et dont la base est plate. Celle-ci peut être située entre 500 et 2000 m; le sommet du nuage peut atteindre une altitude de 15000 m en moins d'une demi-heure. Il est bourgeonnant dans le ciel. À l'intérieur de ce nuage, de forts courants d'air chaud montent et d'air froid descendent. Tout d'un coup, un vent violent nous avertit qu'un orage est sur le point d'éclater.

Formation d'un orage

Lorsque de l'air anormalement froid recouvre de l'air anormalement chaud, les conditions sont favorables au déclenchement des orages. De violents courants d'air verticaux entraînent l'humidité, les fragments de glace, les grêlons et les gouttelettes d'eau à l'intérieur du nuage. Ces frottements créent une séparation des charges électriques. Les particules les plus fines, chargées d'électricité positive, se dirigent vers le sommet. Les plus lourdes chargées d'électricité négative vont vers la base. À cause des mouvements verticaux très violents et puissants, il y a déséquilibre entre les charges électriques à l'intérieur du nuage ainsi qu'à l'extérieur, entre la base négative du nuage et le sol positif. Quand les charges accumulées deviennent trop importantes, et surtout lorsqu'il y a opposition directe entre ces charges, il y a décharge électrique (éclair) et un orage éclate.

Pourquoi y-a-t-il tant d'orages l'été ?

Les orages ont habituellement lieu à la fin d'une chaude journée d'été, quand les cumulonimbus ont atteint leur développement maximal (extension verticale pouvant atteindre 20 km). Pourquoi? Parce que l'été, le soleil brille plus longtemps et est plus fort; il réchauffe l'air. Plus l'air est chaud, plus il monte vite et haut, rencontrant des zones de plus en plus froides. Il y a donc formation de plus de cumulus ou cumulonimbus. D'importantes masses d'air très froid et d'air très chaud se confrontent donc, cherchent à se repousser, montent et descendent en tourbillons, se mélangent chargeant ainsi les nuages d'électricité.

Comment se produit l'éclair ?

Quand le champ magnétique d'un nuage est assez puissant pour produire, malgré la résistance de l'air, une étincelle géante (i.e. si le nuage est suffisamment chargé pour donner lieu à un coup de foudre), on observe d'abord une faible décharge, déclenchée habituellement dans la partie basse du nuage, appelée traceur par bonds, qui progresse vers le sol en zigzaguant, en suivant la trajectoire offrant la plus basse résistance entre le nuage et la terre. Ce traceur avance par bonds de quelques dizaines de mètres de long et d'une durée de quelques microsecondes; il met 1/100s pour arriver au sol et se déplace à environ 200 km/s. Entre chaque bond, le traceur prend une pause d'environ 50 microsecondes. Le traceur peut se diviser et créer ainsi des ramifications. Il laisse derrière lui un canal ionisé qui, aussitôt que le traceur rencontre un objet (arbre, clocher, toit d'un édifice), sert de chemin entre le sol et le nuage et laisse passer une décharge de retour puissante. Aussitôt s'écoule un très fort courant électrique qui remonte le long du canal ouvert par le traceur: c'est le coup de foudre! Cette puissante décharge de retour qui se propage en vague se déplace à près de 40000 km/s et correspond à une différence de potentiel pouvant atteindre 100 millions de volts.

Après la décharge de retour, l'éclair peut s'arrêter là. Mais s'il la charge est suffisante dans le nuage, un traceur de dard peut retourner du nuage au sol par un

circuit direct. Ce traceur de dard déclenche une deuxième décharge de retour. Il peut y avoir plusieurs décharges de retour dans un éclair, en moyenne 3 ou 4, avec entre 40 et 80 millisecondes entre chaque décharge.

La décharge électrique ainsi produite zèbre l'atmosphère de lignes lumineuses (éclairs); elle est constituée de particules électriques qui se déplacent très rapidement en lignes sinueuses. Environ un tiers de toutes les décharges ont lieu entre les nuages ou à l'intérieur de ces derniers (aussi appelés éclairs de chaleur). L'éclair semble zigzaguer: en fait, c'est la combinaison de plusieurs éclairs. Ils jaillissent si vite d'un nuage à l'autre qu'ils donnent l'illusion d'un seul éclair. (Le principe de l'éclair est le même que lorsqu'on frotte ensemble 2 ballons et qu'il y a formation d'une étincelle.)