Les dangers de la foudre

Dans la plupart des esprits, être victime de la foudre, signifie être frappé directement, avec risque de blessures ou perte de vie. Toutefois, il a été démontré, comparativement à d'autres causes, que seulement un petit pourcentage des effets néfastes résulte d'avoir été atteint directement par la foudre En plus du foudroiement direct, il peut aussi y avoir danger dans un courant tellurique, un éclair latéral, un contact (avec un objet frappé par la foudre), un traceur ascendant et une onde de choc (traumatisme contondant).
Ce graphique présente les six façons dont la foudre peut causer des fatalités ou des blessures. Voici comment : un éclair frappe généralement le sol par le biais d'un objet principal, puis le courant se disperse dans le sol et s'y dissipe. Les recherches démontrent que là où un éclair frappe le sol il y a danger sur 10 mètres ou plus. Des personnes ont été blessées de 15 à 30 mètres du point d'impact. Explication des dangers de la foudre :

Les courants telluriques
La foudre pénètre dans la terre et s'y déplace, établissant ainsi des tensions de courant. Le corps peut se trouver en contact avec deux tensions différentes. C'est la différence de tension qui fait passer le courant à travers le corps. Voir également la foudre en arc à la surface.

Les éclairs latéraux
La foudre descend partiellement le long d'un objet qu'elle a frappé puis saute de chemin sur une victime proche. Ne jamais chercher un abri sous un arbre isolé ou un autre objet élevé, étant donné qu'un éclair latéral peut rejoindre la terre à travers ce qui est à proximité de l'objet élevé qu'elle vient de frapper.

Un contact par le toucher d'un conducteur
Lorsque l'on touche un objet par lequel peut passer la foudre, (grillage poteau de téléphone, etc.) on peut s'exposer par contact. Dans une maison, il en est de même avec les téléphones qui ont des fils, les conduites d'eau, voir même les robinets.

Les traceurs ascendants
Il s'agit de courant positif qui, du sol commence à monter le long d'objets élevés. Des branches se produisent en réponse aux traceurs par bonds provenant de la base d'un nuage. Si un traceur par bonds descendant et un traceur ascendant se connectent, il y a conduction et un éclair se produit. Même les branches de décharges qui ne se connectent pas ont une charge électrique. Cette charge est beaucoup plus faible que celle de l'éclair principal, mais elle est suffisante pour entraîner des blessures ou la mort chez les humains.

Le foudroiement direct
Il s'agit du phénomène où la foudre frappe directement une victime. Le foudroiement direct n'est la cause que de 3 à 5% des fatalités.

Un traumatisme contondant
C'est le résultat d'une onde de choc qui projette une personne sur environ deux mètres (10 pieds), entraînant des lésions ou des blessures. Un traumatisme contondant peut également résulter d'un incendie, d'une explosion, ou provenir de l'impact d'un objet en chute libre délogé par la foudre.

Les arcs en surface
Les arcs en surface, à courant élevé, résultent des courants telluriques. Sur les photos, ils apparaissent comme des arcs de lumière brillants qui irradient tout juste au-dessus de la surface du sol là où la foudre est tombée.

Le graphique ci-dessous illustre certains de ces phénomènes.



En fin de compte, les courants telluriques et les éclairs latéraux causent 60 à 80% du total des fatalités ou blessures chez les humains.

Comment la foudre et les éclairs se produisent-ils ?

Bien que les scientifiques ne soient pas unanimes sur la manière dont l'électrification des nuages a réellement lieu, il est convenu que la séparation des charges positives et négatives doit se produire dans un nuage pour donner lieu à la foudre. Il est aussi généralement convenu que foudre et éclairs ne peuvent éventuellement se manifester que si, dans une tempête qui se forme, il y a présence de glace. La turbulence d'un orage avec ses courants ascendants et descendants représente le milieu idéal pour séparer les charges électriques : les charges négatives se concentrent généralement près de la base du nuage, alors que les charges positives s'accumulent dans les parties supérieures. Ce phénomène permet aux champs électriques de se former et de s'amplifier entre le nuage et le sol, ainsi que dans le nuage comme tel - ce sont là toutes les conditions nécessaires à la formation de la foudre et des éclairs. Etant donné que les objets à charge similaire se repoussent et que ceux à charge opposée s'attirent, les charges négatives commencent alors à s'étendre près de la base du nuage. En même temps, les charges positives commencent à s'accumuler sous la tempête. Cette région de charges positives se déplace sous le nuage, un peu comme une ombre. Les charges positives ont tendance à se concentrer sur des objets élevés, tels que les arbres, les poteaux et les bâtiments.
Un éclair nuage-sol commence alors qu'un canal de charges négatives fait son chemin vers le sol. Ce phénomène est connu comme un traceur par bonds. Le traceur par bonds se rend jusqu'au sol par une série de bonds d'une longueur variant approximativement entre 50 et 100 mètres chacun. Ce traceur par bonds peut s'étendre dans de nombreuses directions. En réponse à la décharge négative en provenance de la base d'un nuage, les courants de charge positive commencent à se déplacer vers le haut à partir du sol, généralement le long d'objets élevés; il s'agit là des traceurs ascendants. Lorsque le traceur par bonds et le traceur ascendant se rencontrent, habituellement entre 30 et 100 mètres au-dessus du sol, les charges négatives commencent à circuler vers le bas. Presque instantanément, un courant électrique beaucoup plus important et lumineux monte en flèche jusqu'au nuage, en suivant la trajectoire du traceur par bonds. Ce phénomène est connu comme la décharge de retour; c'est également ce que nous percevons dans le ciel et que nous appelons un éclair. Le tout se produit si rapidement (en moins d'une seconde !) que l'éclair semble se déplacer des nuages jusqu'au sol, mais en réalité, c'est le contraire.

Voici une illustration
Lorsque la foudre éclate, il y a généralement plusieurs décharges électriques. Après la plus importante décharge initiale, des décharges subséquentes plus faibles peuvent suivre et elles suivent généralement (mais pas toujours) la même trajectoire que la décharge initiale. Lorsque la foudre suit la même trajectoire, vous remarquerez qu'elle semble vaciller. Si elle emprunte une trajectoire un peu différente, elle semble danser. En moyenne, de trois à quatre décharges subséquentes se produisent, mais il peut s'en produire jusqu'à vingt ou plus. Examinez la photo ci-contre d'un éclair qui frappe un arbre. Le traceur par bonds s'est, de toute évidence, lié au traceur ascendant qui provenait de l'arbre. Mais si vous regardez de plus près, vous pouvez également voir, en provenance de l'arbre, un traceur ascendant qui ne s'est pas connecté (traceur indiqué au moyen d'une flèche rouge). Il y a également un très faible traceur ascendant visible en provenance d'un poteau de téléphone tout juste à la gauche de l'arbre (traceur indiqué au moyen d'une flèche jaune). Ces phénomènes se produisent trop rapidement et sont souvent trop faibles pour être vus, sauf s'ils sont documentés sur pellicule comme l'a fait ce photographe. Cette photo démontre aussi clairement pourquoi il n'est pas raisonnable de chercher un abri sous un arbre pendant un orage ! Un éclair nuage-sol est le type d'éclair le plus dangereux et le plus destructeur. Toutefois, un éclair de nuage à nuage est le type le plus commun. Ce type d'éclair ressemble à un vacillement brillant dans un nuage. Pour chaque éclair nuage-sol, il peut y avoir de trois à cinq éclairs de nuage à nuage.
La foudre peut se manifester différemment, lorsque certaines décharges se répandent du sol jusque dans le ciel. Dans ce cas, le traceur par bonds avance du sol vers les nuages.

Qu'est-ce qu'un éclair positif ? (Par rapport à l'éclair négatif)

La grande majorité des éclairs sont négatifs, ce qui signifie qu'il y a un transfert net des charges négatives du nuage jusqu'au sol. Les éclairs négatifs représentent environ 95 % des éclairs nuage-sol. Lorsqu'il y a un transfert net d'énergie positive des nuages jusqu'au sol, on considère qu'il s'agit d'éclairs positifs. Ces éclairs proviennent des parties du nuage où les charges positives sont élevées, comme dans l'enclume ou la partie supérieure d'un nuage, ou dans les parties supérieures d'un orage. Même si seulement environ 5 % des éclairs sont positifs, ils sont assez importants, car ils portent une charge plus élevée et durent plus longtemps que les éclairs négatifs. C'est pour cette raison qu'ils ont tendance à causer plus de dommages aux infrastructures de l'énergie et de l'électricité et qu'ils déclenchent également plus d'incendies de forêt que les éclairs négatifs. Les éclairs positifs sont plus fréquents lors d'orages violents et d'orages qui ont lieu pendant l'hiver.

Densité de foudroiement et niveau kéraunique

La densité de foudroiement (Ng) représente le nombre de coups de foudre par km² et par an. Par exemple Ng 4 = 4 foudroiements/km²/an.
Le niveau kéraunique (Nk) correspond au nombre d'orages et plus précisément, au nombre de coups de tonnerre entendus dans une zone donnée; sachant que la foudre frappe environ 1 fois pour 10 coups de tonnerre entendus, Nk = 10Ng
(Nk est notamment utilisé pour définir les zones où la pose de protection foudre (parafoudre) devient obligatoire*, soit Nk supérieur à 25, ou plus de 2,5 coups de foudre km²/an.)

Si on voit un éclair, le tonnerre grondera, et si le tonnerre gronde, on verra des éclairs !

Le tonnerre est le bruit de l'onde de choc que produit la foudre alors qu'elle chauffe l'air à 30 000 ºC en moins d'une seconde. Il s'agit de cinq fois la température à la surface du soleil! L'air autour du canal de la trajectoire de la foudre s'élargit de façon explosive et crée une onde de choc, qui produit à son tour les ondes sonores du tonnerre. Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi le grondement du tonnerre peut être différent d'un éclair à un autre ? Selon les conditions atmosphériques, vous pouvez entendre le tonnerre d'aussi loin que 20 km, ou d'aussi près que 8 km. Les différences de grondements du tonnerre s'expliquent par un certain nombre de facteurs : la distance entre vous et l'éclair, la température de l'air, la nébulosité, le degrès d'humidé de l'air, de même que l'emplacement du canal de la foudre par rapport à l'endroit où vous vous trouvez. La lumière voyage à 300 000 km/seconde, tandis que le son voyage à 0,3 km/seconde. Voilà pourquoi vous pouvez observer un éclair avant d'entendre le grondement du tonnerre que produit la foudre. A mesure que la distance de l'éclair augmente, le grondement du tonnerre diminue. Cela s'explique par le fait que les fréquences plus élevées sont absorbées de façon sélective. C'est exactement comme lorsque de la musique joue dans une autre pièce : vous pouvez entendre les notes basses, mais pas les notes hautes. La température de l'air influe sur la propagation des ondes sonores : elles se déplacent plus rapidement dans l'air chaud que dans d'air froid. Elles se courbent, se réfractent dans la direction des températures plus faibles tout comme la lumière se courbe lorsque de l'air, elle passe à travers l'eau. Comme l'atmosphère se refroidit habituellement en hauteur, les ondes sonores, le tonnerre, tendent à se courber vers le haut. Normalement, cela signifie que si vous êtes au sol, à plus de 20 kilomètres d'un éclair, vous ne pourrez pas entendre le tonnerre. Voir la figure A. Il existe également des différences entre le jour et la nuit. Au cours d'une journée d'été, l'air à proximité de la surface du sol peut être beaucoup plus chaud que l'air des couches supérieures et les ondes sonores se courbent alors vers l'air le plus froid. La figure (A) illustre ce phénomène. Au contraire, la nuit, l'air à proximité de la surface du sol est vraisemblablement plus froid, les ondes sonores se courbent alors vers la surface du sol. La figure (B) illustre ce phénomène.
Il existe également des différences au-dessus de l'eau en raison de l'humidité plus élevée près de la surface de l'eau. Les ondes sonores se courbent davantage en raison de l'humidité plus élevée, par conséquent, leur propagation est moindre. Cela signifie que pour que vous puissiez entendre le tonnerre il faut que vous vous trouviez plus près des tempêtes. La foudre pourrait se manifester aussi près que 8 km avant qu'il ne vous soit possible de l'entendre, ce qui signifie que vous en seriez suffisamment près pour qu'elle puise vous frapper.

Ecoutez le tonnerre: Tout est dans le son !

Le bruit du tonnerre change également selon que le canal de la foudre se trouve dans un nuage en surplomb (en parallèle) ou qu'il s'agisse d'un éclair nuage-sol sur le côté de l'observateur (en perpendiculaire).
Un son sec du tonnerre est commun. Ce type de son survient lorsque le canal de la foudre est en perpendiculaire à un point d'observation.
Le grondement est un autre son du tonnerre. Il se produit lorsque le canal de la foudre est à peu près en parallèle au plan d'observation lorsque, par exemple, la trajectoire de la foudre va d'un bout à l'autre d'un nuage.
Que se passe-t-il s'il y a un certain nombre d'éclairs en même temps ? Dans ce cas, les ondes sonores de chacun des éclairs vous atteindront à différents moments; vous pourriez alors entendre une combinaison de bruits secs et de grondements.
Ecouter le tonnerre à partir de diverses distances peut être une expérience amusante ! N'oubliez pas que quelle que soit la distance à laquelle vous vous trouvez d'un éclair, si vous entendez le tonnerre, vous êtes suffisamment près pour être frappé par la foudre. Trouvez-vous immédiatement un abri, que ce soit dans une maison ou une voiture, et restez-y pendant 30 minutes après le dernier grondement du tonnerre avant de reprendre vos activités. N'oubliez pas que pour chaque orage un premier éclair se produira sans prévenir et que la foudre pourrait tomber tout près de vous. Par conséquent, même avant d'entendre le tonnerre, vous devez prêter attention aux conditions.


Comme il a été mentionné précédemment, la lumière voyage à 300 000 km/seconde, tandis que le son voyage à 0,3 km/seconde. Dans cette perspective, vous pouvez calculer la distance de l'éclair. Après l'éclair, commencez par compter les secondes jusqu'à ce que le tonnerre gronde. Divisez les secondes par trois pour connaître la distance en kilomètres.

Par exemple : 15 seconds divisées par 3 = une distance de 5 km.

Les liens qui suivent sont une façon divertissante, en toute sécurité, d'entendre différents sons du tonnerre :

Décharge nuage-sol à 8 km
Décharge nuage-sol à 3 km
Décharge nuage-sol à 2 km
Décharge nuage-sol à 300 m

Alertes en cours

Sud-Est
Alpes
Sud-Ouest
Mercantour
Nord-est
Nord-Ouest
IDF-Nord
Corse

Alertes prévues

Conditions de ski

Du 01/11 au 31/04