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Comment fonctionnent les orages ? | Michel LEMISTRE | 22 Avril 2006 |
Notre ami Michel LEMISTRE a, de façon très
professionnelle et avec beaucoup d'humour, expliqué à l'assemblée attentive,
images à l'appui sur son ordinateur, pourquoi et comment se produisent les
orages.
Il nous impressionna
d'ailleurs très fort d'emblée, en rappelant qu'en France et sur une année, les
orages représentent :
-1 million d'impacts de
foudre
- 30 morts
- 2 000 animaux tués
- 15 000 départs
d'incendies et un grand nombre de lignes et poteaux électriques détruits.
Voilà pourquoi, des scientifiques dont
lui, tentent avidement de mieux connaître le processus des orages, comprendre
le phénomène de la foudre, et surtout tenter de dompter celle-ci.
Un éclair représente en effet une énergie
qu'il qualifia de colossale : L'éclair ne durant pas plus de 25 millièmes de
seconde, l'énergie qu'il produit équivaut à 250 millions de Joule ! L'énergie
moyenne, totale des orages sur tout le territoire français, pendant un an
pourrait alimenter 2500 foyers par jour.
Après nous avoir dit que l'affrontement
entre les températures chaudes venant du sol se heurtent à celles très froides
de l'atmosphère (il règne une température de - 40° à 15 000 mètres d'altitude),
il nous expliqua que la foudre naît essentiellement dans les CUMULONIMBUS, ces
nuages lourds et sombres, d'une base située en moyenne à 500 mètres d'altitude
et à 10 ou 12 000 mètres pour le sommet.
A l'intérieur de ces nuages : une énergie
équivalent à deux ou trois bombes d'Hiroshima !
C'est peut-être un peu pour cela que les
avions, quelle que soit leur taille, ont pour consigne de toujours éviter de
pénétrer dans ce chaudron...
La foudre est le résultat des fortes
charges électriques qui règnent au sein des Cumulonimbus, fortes charges
produites en grande partie par le frottement des particules en mouvement dans
le nuage (particules de poussière, d'eau liquide et de glace). Il se produit
alors une différence de potentiel électrique entre la base du nuage et le sol
qui peut atteindre 50 millions de Volt.
Le fort champ électrique ainsi créé,
ionise la couche d'air entre le nuage et le sol, il se forme un canal de plasma
(l'éclair) dans lequel passe un courant électrique important (environ 100 000
Ampère). Ce canal chauffe et se dilate à une vitesse supérieure à celle du son
(passage du mur du son), c'est ce qui produit le grand BOUM !
Michel répartit les effets de la foudre
sur l'homme en deux catégories :
Les effets directs : Les conséquences citées au début de ce résumé, Les impacts et les chocs thermiques (effet JOULE) |
Les effets indirects Les dégâts dus à l'onde de choc (on peut sans difficulté être projeté au
sol par la force de la foudre) et aux perturbations sur les réseaux électriques (téléviseur, appareils
ménagers etc.). |
Concernant les moyens de protection en vigueur,
Michel nous explique qu'outre le paratonnerre cher à Monsieur Benjamin
FRANKLIN, instrument efficace car il détourne la foudre vers le sol (par un
long câble relié à la terre), il existe des filtres et des éclateurs (2
électrodes séparées qui font disjoncter le compteur en cas de surtension).
Notre "Benjamin à nous "donne
ensuite quelques conseils simples mais prudents :
En montagne :
- Ne jamais se mettre près des parois des
rochers ni sous un arbre et encore moins se coucher par terre.
En plaine :
- Ne jamais utiliser de téléphone filaire
; la foudre pouvant électrocuter les correspondants trop près du combiné.
- Ne jamais se mettre près d'un mur ni
entrer sous un local à toiture métallique (préférer un bâtiment traditionnel,
ou mieux : un véhicule automobile, celui-ci fonctionnant alors comme une
"cage de FARADAY")
Enfin, avis à nos amis les animaux : un
chien plus petit aura moins de "chance" d'être foudroyé qu'un gros !
(Michel ne précise pas s'il en est de même pour les humains...)
Comparée à d'autres sources d'énergie, la
foudre pourrait assurément être rentable, si l'on savait stocker cette énergie
; car en fait, provoquer les éclairs est chose aisée selon lui. Il suffit de
planter des pieux, façon parafoudre, ou envoyer dans le cumulonimbus une fusée
munie d'un câble conducteur, pour voir la foudre se précipiter illico.
En fait, la vraie solution, de nos jours
toujours utopique, serait de capter DANS le cumulonimbus, cette énergie
faramineuse, pour la stocker dans des containers, dont nul ne sait encore à
quoi ils ressemblent... Dans les années futures, peut-être.
Car à n'en pas douter, la foudre fait
partie de ces énergies renouvelables dont il faudra se préoccuper... au même
titre que l'énergie solaire, la géothermie, ou l'énergie mécanique des marées.
- Pourquoi le micro-ondes chauffe-t-il
sans éclairs ni flammes ?
C'est l'agitation des molécules, qui, par
impacts, sous l'influence d'une fréquence bien définie (800 Méga Hertz),
provoque le réchauffement des éléments liquides.
- Pourquoi voit-on certains orages par
temps sec ?
L'orage est comme une grosse lessiveuse
qui se remplit d'énergie ; lorsque le sol se refroidit, la lessiveuse
"s'éteint". Auparavant, elle a capté dans le ciel, toutes les
particules de poussières, de sable chargés de chaleur d'électricité par
frottements. Un courant de convection électrique se forme alors et provoque ces
éclairs.
- La foudre en boule est-elle une illusion
d'optique ?
C'est la réponse que donne Michel car
excepté une possible boule de plasma en déplacement, personne n'a de réponse à
cette question.
Notre ami Gérard CASSINA se souvient que
la foudre a assommé une équipe entière de sportifs sur un terrain. Il se
demande comment cela a pu se produire ... Onde de choc lui répond Michel. Car
la foudre s'accompagne également de phénomènes autres que lumineux ou
électriques.
-
A ma question sur le tonnerre et son
déplacement moins rapide que la lumière, Michel précise que la
lumière va à 300 000 km/s alors que le son, lui, peine à 330
m/s... Voilà pourquoi on entend le gros BOOOUUUMM du tonnerre, bien
après l'impact
de la foudre. Cela signifie que l'orage est loin (le son tarde à
arriver) ...
En cas d'orage proche, impact de foudre et tonnerre sont simultanés.