La foudre est un phénomène météorologique qui se produit le plus souvent pendant les orages. Elle peut également se produire lors d’autres événements météorologiques qui modifient ou altèrent l’atmosphère qui les entoure, comme les éruptions volcaniques.
Il existe trois principaux types d’éclairs. Le type nuage-sol est le plus familier en raison de son apparence, de sa visibilité et de la menace qu’il représente pour les personnes, et se produit entre un nuage et un objet au sol. La foudre de type nuage à nuage se produit entre deux nuages uniques, et la foudre de type intra-nuage se produit à l’intérieur d’un seul nuage.
Faits sur la foudre
- La foudre est une décharge électrique entre une grande quantité d’électrons au bas d’un nuage et leur attraction résultante de protons dans les objets au sol.
- Jusqu’à 1 milliard de volts peuvent être présents dans un seul éclair.
- Le tonnerre peut aider à évaluer approximativement à quelle distance un éclair s’est produit. Pour chaque 5 secondes entre un coup de foudre et le tonnerre qu’il a provoqué, l’éclair est à 1 mille de distance.
- Il y a environ 100 coups de foudre par seconde sur Terre. Cela équivaut à environ 8,6 millions de coups de foudre par jour.
Qu’est-ce qui provoque la foudre ?
Le processus qui provoque la foudre commence dans les nuages. Les nuages sont formés par un nombre énorme de petits granules de glace et de gouttelettes d’eau. Avant un orage, l’évaporation ajoute de grandes quantités de gouttelettes d’eau dans l’atmosphère, et le taux d’humidité est souvent élevé. Les courants d’air transportent ces gouttelettes dans l’atmosphère où elles se rassemblent avec d’autres eaux et glaces pour former d’énormes nuages, appelés Cumulonimbus, que l’on observe pendant les orages.
Alors que les gouttelettes évaporées s’élèvent et commencent à se condenser, elles commencent à entrer en collision avec d’autres particules de glace déjà présentes dans les nuages, et des électrons sont arrachés aux particules dans le processus. Les électrons se rassemblent près de la base du nuage, et les protons se déplacent vers le sommet. Grâce aux propriétés de l’électromagnétisme, cet énorme déséquilibre de charge entraîne un déséquilibre de charge similaire dans le sol et les objets situés en dessous, alors que les protons commencent à se déplacer vers le haut. De multiples chemins chargés négativement descendent du nuage. Ces chemins sont appelés « chefs de file ». Lorsque les chefs de file s’approchent du sol, des trajectoires ionisées de protons, appelées streamers, jaillissent du sol et des objets au sol pour rejoindre les chefs de file. Lorsqu’un streamer et un step leader se rencontrent, ils forment un chemin pour la décharge électrique nécessaire, ou rééquilibrage. Le courant qui en résulte entre la base du nuage, chargée négativement, et les zones du sol, chargées positivement, est ce que nous voyons sous forme d’éclairs. La majorité des occurrences d’éclairs seront suivies d’occurrences de tonnerre.
Sécurité
Précautions
Si un orage ou une tempête électrique approche, il est important de se réfugier immédiatement à l’intérieur. Les gens doivent particulièrement se tenir loin des arbres, des poteaux de téléphone et de drapeau, des zones ouvertes comme un champ, et surtout de l’eau, mais tous les endroits extérieurs sont dangereux. Lorsque la foudre frappe l’un de ces objets, la charge a la capacité de se propager dans le sol ou dans l’eau à proximité de la zone où elle s’est produite. En cas de nécessité absolue, les automobiles peuvent offrir une certaine protection si l’ensemble du châssis est composé de métal. Toutefois, ce ne sont pas les pneus qui assurent la protection, mais le châssis. Les véhicules en mouvement qui sont frappés par la foudre peuvent être immobilisés et constituer un danger potentiel majeur sur les routes fréquentées. Pour ces raisons, il est fortement conseillé de cesser de conduire pendant les orages électriques et de se mettre à l’abri dans la mesure du possible.
Inventions qui améliorent la sécurité
Une préparation antérieure qui est souvent faite aux structures plus hautes comme les tours et les gratte-ciel est l’installation de paratonnerres. Un paratonnerre, parfois appelé tige de Franklin ou paratonnerre, est construit en métal. Il est relié à un gros morceau de fil d’aluminium ou de cuivre, qui est enfoncé dans le sol.
Qu’est-ce que la foudre à jet bleu et la foudre à jet gigantesque ?
La foudre à jet bleu est un phénomène rare qui se produit dans la haute atmosphère, et qui n’est souvent visible que par les astronautes à haute altitude au-dessus de la Terre ou par les individus à très haute altitude. Alors que les électrons dénudés se rassemblent vers le bas d’un nuage Cumulonimbus pour générer les éclairs que nous voyons ici sur Terre, les protons restants se rassemblent plus haut dans le nuage. Selon la théorie, ces phénomènes ont lieu lorsqu’une décharge électrique se produit entre ces protons et une autre couche chargée négativement encore plus haut dans le nuage.
La foudre gigantesque à réaction est très similaire, mais on pense qu’elle se produit entre la partie chargée positivement du nuage et les couches atmosphériques au-dessus du nuage.
La foudre dans la littérature, le cinéma et la culture
- Dans le film « Retour vers le futur » de 1985, le docteur Emmitt Brown connecte un fil à la tour de l’horloge du centre-ville de Hill Valley pour exploiter les gigawatts d’un éclair afin d’envoyer Marty en 1985.
- Dans le film « Frankenstein » de 1931, le docteur Frankenstein utilise un orage électrique pour donner vie à son monstre. Ceci était unique au film car le livre de Mary Shelley » Frankenstein » ne précisait pas comment le monstre était amené à la vie.
- Dans un autre film des années 80, » The Great Outdoors « , un homme du nom de Reg aurait été frappé par la foudre 66 fois.
- Dans la mythologie nordique, Thor est le dieu de la foudre, du tonnerre et des orages. De même, dans la mythologie grecque, Zeus lance la foudre sur ses ennemis. Dans un certain nombre de mythologies amérindiennes, la foudre est créée lorsqu’une créature appelée Oiseau-Tonnerre cligne des yeux.
- Le symbole du personnage de DC Comic Book « The Flash » est un éclair.
- L’équipe de hockey professionnelle de Tampa Bay (qui fait partie de la Ligue nationale de hockey) est connue sous le nom de Tampa Bay Lightning.
- Les éclairs figurent parfois dans les logos d’entreprises. Le logo de Gatorade est l’un des plus célèbres à le faire.
Les boulons sont parfois représentés dans les logos d’entreprises.