Logement - 21-06-22

Orage et éclairs : comment se forment-ils et comment s'en protéger ?

Caroline Benchut

En moyenne la France reçoit 1 million de coups de foudre par an, et à chaque instant, on compte environ 2000 orages sur la planète ! Comment se forme un orage, qu’est-ce qu’un éclair, quelles précautions faut-il prendre ? Faisons le point sur ce phénomène électrique commun, mais finalement peu connu !

Comment se forme un orage ?

Il existe différents types de nuages, qui apparaissent selon des conditions climatiques bien spécifiques. Un temps orageux est toujours lié à la présence du cumulonimbus que l'on appelle d'ailleurs aussi "nuage d'orage". Lorsque l’air chauffé par le soleil, devient plus léger que l’air froid situé au-dessus de lui, un cumulus se forme et s’élève (comme une montgolfière). Au fur et à mesure de sa montée, l’eau qu’il contient se condense et le nuage grossit : c’est la naissance du cumulonimbus.

Ce nuage est à fort développement vertical puisqu'il peut s’élever jusqu’à 15 km d’altitude. En fin d’évolution, sa partie supérieure se caractérise par une forme d’enclume (à son sommet le cumulonimbus s’écrase contre la stratosphère et s’étale). Il peut donner naissance aux chutes de grêle, à la pluie, à la foudre et dans les cas extrêmes aux tornades. Voici donc comment se forme un orage.

Comment se forme un orage et comment s'en protéger

Source : www.futura-sciences.com

Que se passe-t-il dans un cumulonimbus ?

Pour savoir comment se forme un orage, il faut comprendre ce qu’il se passe dans un cumulonimbus. Le nuage est balayé de courants verticaux très violents (pouvant dépasser 130 km/h) qui créent un frottement entre les particules qui le composent. Ce frottement provoque l’électrisation du nuage : les particules chargées négativement (les plus lourdes) se regroupent à la base du nuage tandis que les particules chargées positivement vont vers le sommet.

La présence des charges négatives dans la base du nuage, provoque par influence la charge positive du sol.

Au fur et à mesure que le nuage se crée et que se forme l’orage, les charges négatives s’accumulent et entraînent un déséquilibre avec le sol chargé positivement. En effet, en électricité les opposés s’attirent, les charges négatives cherchent donc à rejoindre les charges positives. Il y a donc une décharge électrique : un éclair. Ceci explique comment se forme un orage.

La formation d’un orage entraîne différents types de coups de foudre, reposant à chaque fois sur le même principe que celui des piles. Un traceur positif va chercher à rejoindre un traceur négatif, ou inversement. Voici les différents types que l'on retrouve :

Coups de foudre descendants

Ce sont les coups de foudre dont on est généralement témoins, les éclairs partent des nuages pour rejoindre un traceur situé près du sol.

Descendant négatif : c’est le plus commun (95% des cas)
Descendant positif : les éclairs sont très puissants (ils sont aussi appelés superbolts ou mégabolts et interviennent en fin d’orage)

Coups de foudre ascendants

Ces coups de foudre sont beaucoup moins habituels, ils consistent en une orientation des ramifications des éclairs vers le haut.

Ascendant positif : un traceur positif se développe à partir du sol pour rejoindre un traceur négatif dans le ciel
Ascendant négatif : les éclairs se dirigent également vers le haut, pour rejoindre un traceur positif, dans l'enclume du nuage

Les éclairs, la foudre et le tonnerre

La foudre est le terme qui désigne le phénomène de cette décharge électrique et comprend les éclairs et le tonnerre.

Les éclairs en sont la partie visible et restent encore assez méconnus, il s’agit de l’air qui s’enflamme car la température de la décharge électrique est de 30 000°C. Ils peuvent faire de 100 m à 20 km de long pour une épaisseur de 3 cm et une vitesse de 40 000 km/s.

Le tonnerre en est la partie sonore. Il provient du réchauffement très rapide de l’air dû à l’éclair.

Y a-t-il différents types d’éclairs lorsqu’un orage de forme ?

En-dehors des charges électriques, les éclairs peuvent être de différentes couleurs :

Un éclair rouge indique de la pluie dans l’air ;
Un éclair est bleu lorsqu’il y a de la grêle ;
Un éclair jaune indique une quantité importante de poussière dans l'atmosphère ;
Un éclair blanc est signe d'un air très sec.

Au niveau de la forme, un éclair peut être :

Ramifié : il se divise en plusieurs branches ;
Sinueux : il a de nombreux traits et segments bien apparents ;
Fulminant : il est courbé ;
Globulaire / boule : c’est assez rare : une sphère lumineuse d’un diamètre entre 5 et 30 cm apparaît.

Quelles sont les précautions à prendre en cas d’orage ?

Si vous êtes en extérieur :

Savoir comment se forme un orage est le meilleur moyen pour s’en protéger.

Comme la foudre choisit le chemin le plus court pour rejoindre le sol il est déconseillé de s’abriter sous un arbre ou tout élément pointu ou en hauteur. Eloignez-vous des rivières, des objets métalliques, ne courrez pas mais asseyez-vous par terre car la foudre est attirée par tout ce qui est proéminent et conducteur. Une voiture fait une bonne protection (si elle n’est pas décapotable et si son toit n’est pas en plastique) car elle constitue une cage de Faraday.

Si vous êtes chez vous :

Vous savez désormais comment se forme un orage. Pour éviter tout risque, il est conseillé de rester chez vous. En l’absence d’un système de protection tels qu’un parafoudre, il est conseillé de débrancher vos appareils électriques et surtout la télévision car celle-ci peut imploser si elle est frappée par la foudre. Il ne faut pas téléphoner, sauf cas d’urgence, et évitez les douches ou les bains durant l’orage.

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