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Si vous vous rendez dans une de ces régions, vous devez, dans un environnement parfois inhospitalier, garder également un œil sur le temps qu'il fait et consulter les prévisions météorologiques. Bien que fascinants, les orages peuvent également être dangereux !
Le 07/12/2019
La foudre est un phénomène naturel de décharge électrostatique disruptive qui peut se produire lorsqu'une grande quantité d'électricité statique s'est accumulée dans des zones de nuages d'orage, dans ces nuages, entre eux ou entre de tels nuages et le sol (la terre ou la mer). La différence de potentiel électrique (électrostatique) entre les deux zones peut atteindre 10 à 20 millions de volts et pour qu'apparaisse la foudre, un plasma est produit dans l'air sur le parcours de la décharge, causant les deux phénomènes observés : l'éclair d'une part, qui se propage très rapidement, et d'autre part le tonnerre, qui résulte d'une dilatation explosive de l'air échauffé par l'éclair, et se propage relativement lentement (à la vitesse du son dans l'air, qui dépend de sa température)
La foudre a tendance à frapper de préférence le sol proche du nuage générateur, en particulier dans les régions de haute altitude, et plus particulièrement les bâtiments et arbres, ou tous objets proéminents sur le sol ou la mer, qui peuvent être plus précisément ciblés par effet de pointe, mais aussi par des effets de conduction électrique. Le tonnerre peut résonner d'un craquement sec et immédiat lorsque l'éclair est proche, ou gronder plus largement au loin, en particulier en montagne, par effets d'écho. Comme la lumière voyage beaucoup plus vite que le son, l'éclair est en général visible bien avant que le tonnerre ne soit audible, ce qui permet d'estimer la distance à laquelle la foudre est tombée (en multipliant par 0,34 environ le nombre de secondes d'écart pour avoir une première estimation en km).
Elle présente de nombreux dangers : électrocution des personnes et des animaux, déclenchement d'incendies, interférences électromagnétiques nuisibles aux communications, à l'aviation et à la navigation, destructions de composants dans les équipements électroniques, etc. C'est pourquoi plusieurs techniques ont été développées pour la détecter, ce qui reste difficile avant le coup de foudre, et la canaliser quand c'est possible, afin de protéger les êtres vivants et les biens.
Comme on le voit facilement sur la carte (illustration 1), c'est sous les tropiques et dans les régions subtropicales que la foudre est la plus fréquente. On constate également que la foudre est bien plus fréquente sur les terres qu'en mer. Cela s'explique par les conditions différentes de rayonnement sur les continents et sur les océans. Les terres se réchauffant plus fortement que les mers pendant la saison chaude, les processus convectifs y sont bien plus marqués, et ce sont eux qui peuvent évoluer en orages. Cet effet explique également les fréquences d'impact bien plus élevées dans l'hémisphère nord, car la surface des continents y est plus importante que dans l'hémisphère sud. Le plus souvent, en moyenne mondiale, la foudre tombe l'après-midi entre 12h et 18h. Dans l'hémisphère nord, le plus grand nombre d'éclairs est enregistré entre juin et août, et dans l'hémisphère sud entre décembre et février.
Concentrons-nous sur les régions recevant le plus d'impacts entre l'équateur et le 38e parallèle au nord comme au sud. La fréquence des éclairs sur ces régions a été surveillée sur une période de 17 ans au cours de la mission satellitaire TRMM par l'appareil nommé LIS (Lightning Imaging Sensor). Ces données ont été utilisées pour des climatologies complètes de la foudre au cours de différentes études scientifiques.
Une nouvelle étude basée sur des données à haute résolution identifie l'Afrique comme le continent le plus frappé par la foudre. Toutefois, il est apparu que la région qui reçoit le plus d'impacts n'est pas, comme on le supposait jusqu'alors, le bassin oriental du Congo en Afrique, mais le lac de Maracaibo au Venezuela. Cette étude a établi également une liste des 500 communes les plus frappées par la foudre dans les régions survolées par le satellite TRMM (0-38° N/S). Dans chaque cas, c'est le nombre d'impacts par kilomètre carré en un an (FRD = Flash Rate Density) qui a été calculé.
Étude :
Where are the lightning hotspots on Earth? Rachel I. Albrecht, Steven J. Goodman, Dennis E. Buechler, Richard J. Blakeslee, et Hugh J. Christian. Bulletin of the American Meteorological Society. En cours d'impression, accès en ligne depuis mai 2016 DOI: http://dx.doi.org/10.1175/BAMS-D-14-00193.1.
En Amérique du Sud, on trouve les 5 points chauds en Colombie et au Venezuela. C'est le lac de Maracaibo qui est le plus touché. Ainsi, c'est bien au Venezuela que se trouve la région la plus frappée du monde, avec 233 impacts par km2 et par an.
Les nuits du lac de Maracaibo au Venezuela, la plus grande mer intérieure d'Amérique du Sud, offrent un spectacle naturel unique : des éclairs illuminent l'obscurité tropicale jusqu'à 260 nuits par an, surtout à l'endroit où le fleuve Catatumbo se jette dans le lac. Jusqu'à 60 éclairs par minute, soit pratiquement 1'176’000 éclairs par an - un phénomène enregistré au livre Guinness des records !
Pendant la nuit, les éclairs sont si fréquents que cette région servait au temps coloniaux de phare pour les marins des Caraïbes. Ce phénomène (en espagnol Relampago del Catatumbo) reste aujourd'hui encore très mystérieux, avec de nombreuses théories sur cette activité électrique inhabituelle. Pourtant, la raison en est relativement simple :
Le lac de Maracaibo se trouve entre deux chaînes du massif des Andes et de grandes quantités d'eau s'y évaporent en journée en raison de la température élevée de la surface, en moyenne 30 degrés. La Mer des Caraïbes, située au nord, contribue également à un flux d'humidité supplémentaire. Pendant la nuit, l'air refroidit rapidement sur les sommets des Andes à proximité. Des vents catabatiques se forment sur les deux chaînes à l'ouest et au sud, et se rencontrent sur le lac chaud. Cette convergence marquée des vents, associée à une stratification humide et instable de l'air, constitue un déclencheur supplémentaire de soulèvement. C'est ainsi qu'en cours de soirée et pendant la nuit, des cellules orageuses de grande extension verticale se forment régulièrement au-dessus du lac et de ses environs.
Les autres points chauds d'Amérique du Sud se trouvent tous en Colombie. La fréquence des impacts y est également très élevée en comparaison avec les autres régions du monde, principalement sur les chaînes issues du massif septentrional des Andes, et ne sont dépassées que par certaines régions du Pakistan et de l'Inde. Parmi ces régions orageuses de Colombie, de nombreuses présentent la plus grande activité électrique pendant la nuit. En considération du contexte topographique, cela doit également être dû à des convergences stationnaires (thermiques de restitution).
On trouve en République démocratique du Congo huit des dix régions recevant le plus d'impacts en Afrique. Avec une fréquence annuelle de 205 impacts par km2, la commune de Kabare présente une intensité similaire à celle du lac de Maracaibo au Venezuela, et monte sur la deuxième marche du podium au niveau mondial. En moyenne annuelle et sur tout son territoire, la République démocratique du Congo est le pays le plus orageux du monde. Nguti au Cameroun est la quatrième région orageuse d'Afrique, et la huitième au niveau mondial. On observe des orages en Afrique occidentale et centrale tout au cours de l'année, mais c'est entre septembre et mai qu'ils sont les plus actifs.
À lire aussi : En 1998 la foudre avait tué toute une équipe de football lors d'un match disputé à Bena Tashadi, village de la province du Kasai oriental en RDC.
La République démocratique du Congo est le pays le plus orageux de la planète et reçoit le plus grand nombre d'éclairs dans le monde), habituellement pendant l'après-midi, toute l'année dans la zone équatoriale, et pendant la longue saison des pluies dans les deux zones tropicales.
Sur le continent nord-américain, les régions les plus orageuses se trouvent en Amérique centrale. Les deux premières, avec un FRD de 117 et de 103 sont situées au Guatemala. Ici encore, les deux régions présentant le plus d'impacts sont au pied d'une chaîne montagneuse, la Sierra Madre. C'est surtout à Patulul, non loin du lac Atitlan, apprécié des touristes, que les orages se multiplient pendant les mois d'été. Ces régions manifestent un maximum d'activité électrique en cours d'après-midi. La région la plus orageuse des États-Unis se trouve à Orangetree en Floride, avec un pic d'activité en juillet.
Parmi les régions les plus orageuses d'Asie, trois se trouvent au Pakistan. C'est surtout à Daggar, au pied des dernières crêtes du massif de l'Hindukush, que des orages violents se produisent en juillet et en août, avec une intensité électrique importante. Au mois d'août, c'est ici que les fréquences mensuelles d'éclairs les plus importantes du monde, dépassant même celles des mois les plus orageux du Congo, ont été observées. A l'extrême ouest de l'Etat fédéral de Jammu-et-Cachemire, à Rajauri, on observe également pendant la mousson des orages violents avec des tornades, de fortes chutes de grêle et des inondations. Ces régions se trouvent au pied de l'Himalaya et présentent la plus grande activité électrique pendant les mois de mousson, entre mai et octobre, et surtout en août et septembre. Les orages les plus violents s'abattent ici aussi sur les crêtes descendant des massifs. L'air chaud et humide de la mousson de sud-ouest en provenance de la mer d'Arabie rencontre dans ces régions l'air froid et sec descendant du plateau tibétain.
La climatologie de la foudre de Kuala Lumpur, capitale de la Malaisie, est également intéressante. Avec un FRD de 93 impacts/km2/an, elle ne se trouve certes qu'à la dixième place en Asie, mais elle est la capitale la plus frappée par la foudre dans le monde. Dans l'ensemble, Kuala Lumpur est à la 52e place mondiale des 500 communes les plus frappées par la foudre.
Nous trouvons ici également quatre des régions à l'activité électrique la plus intense au même endroit, sur la côte nord australienne. La région la plus frappée d'Australie n'arrive qu'à la 61e place au niveau mondial. La cinquième région se trouve en Papouasie-Nouvelle-Guinée. La forte fréquence d'éclairs dans les deux pays se produit en raison des convergences des brises de mer et de terre l'après-midi, surtout pendant la mousson d'été.
L'assistance apportée par les satellites pour le traitement climatologique de la foudre sur la planète a confirmé des observations plus anciennes constatant une activité électrique plus importante sur la terre que sur la mer, particulièrement dans les régions montagneuses de l'Himalaya, des Andes, de la Sierra Madre et des Monts Mitumba en Afrique.
La densité maximale d'impacts a été enregistrée pendant les mois d'été, et dans de nombreuses régions pendant la période de la mousson. Et c'est donc finalement le lac de Maracaibo qui a été identifié comme la région la plus frappée par la foudre dans le monde entier.
Si vous vous rendez dans une de ces régions, vous devez, dans un environnement parfois inhospitalier, garder également un œil sur le temps qu'il fait et consulter les prévisions météorologiques. Bien que fascinants, les orages peuvent également être dangereux !
Office fédéral de météorologie et de climatologie Météo Suisse
C’est quoi la différence entre la foudre et l’éclair ?
La foudre est une décharge électrique gigantesque qui se forme entre les nuages et le sol.
La foudre se compose de l’éclair et du tonnerre : un flash de lumière géant et une explosion sonore impressionnante. L’éclair, c’est de l’air qui s’enflamme sur le passage de la foudre car la température de la décharge électrique est de 30.000 °C. Le tonnerre, c’est le volume de l’air qui augmente brutalement sous l’effet de l’éclair : cela provoque une forte détonation.
Combien d'éclairs frappent le sol dans le monde ?
32.000.000
La foudre : il y a 32 millions d'éclairs qui touchent le sol chaque année dans le monde.
88.000 éclairs se déclenchent en moyenne chaque jour dans le monde, soit un déversement d'énergie de 4 milliards de kilowatts.
1 / 1.000.000
La probabilité d'être frappé par la foudre est de moins de un sur un million, mais, ...
Seul un coup de foudre sur 4 frappe réellement le sol.
90 %
90% des éclairs nuage/Terre s'allument dans la couche chargée négativement. La foudre peut s'accompagner de fortes décharges, de phénomènes lumineux secondaires en haute altitude.
Un éclair, ou coup de foudre, est une décharge électrique. Un éclair est un million de fois plus puissant que le courant électrique ordinaire, soit jusque 100 millions de volts.
L'épaisseur d'un éclair n'est que de quelques centimètres mais chaque mètre brille comme un million d'ampoules à incandescence de 100 watts. Il peut paraître étonnant qu'un éclair à quelques exceptions près, se développe du bas vers le haut !
A raison de 300'000 km/s, la lumière de l'éclair est environ 900'000 fois plus rapide que le son, comparativement très lent puisqu'il ne circule qu'à 330 m/s environ.
7,74 s.
L'éclair le plus long a été enregistré par l'Organisation metéorologique mondiale en France en 2012 : il a franchi 200 km entre le village de Tavernes dans le Var et le village de Mirabel en Ardèche pendant 7,74 secondes.
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