Quelle est l’origine de la foudre ?

5 millions de fois. C’est la fréquence à laquelle la foudre frappe quotidiennement le sol de notre planète. La plupart du temps, la foudre ne crée pas de dégâts. Mais il arrive qu’elle s’abatte sur un arbre, un bâtiment, ou sur un être humain. La foudre est également l’objet d’émerveillement de photographes passionnés : les chasseurs d’orages. Que ce soit pour l’éviter ou pour la photographier, il est utile d’identifier les signes avant-coureurs de la foudre. Comment se crée la foudre ?

La foudre est un phénomène naturel classé dans la catégorie des électrométéores. C’est l’un des phénomènes naturels déployant le plus d’énergie connus sur notre planète. La foudre existe aussi sur Jupiter, où elle est encore plus violente. Qu’entendons-nous par foudre, exactement ? Il s’agit d’une décharge électrique se produisant au sein des nuages. Cette décharge est à une température de 30 000 °C, voire plus. Elle émet une chaleur intense, accompagnée d’arcs lumineux et de claquements sonores. Exactement comme une simple étincelle, mais de manière plus spectaculaire. Donc la foudre comprend à la fois un éclair, une décharge électrique et un phénomène sonore.

Les conditions de formation de la foudre

La création de la foudre nécessite des conditions météorologiques particulières. Ces conditions sont réunies la plupart du temps en été, lorsqu’à la fin d’une journée ensoleillée, l’humidité remonte dans l’atmosphère, portée par le mouvement ascendant d’une masse d’air chaud. On assiste alors à la création de nuages de plusieurs kilomètres de haut : les cumulonimbus. La hauteur de ces nuages est impressionnante. La base d’un cumulonimbus se situe à 1 000 m d’altitude, et son sommet peut culminer à 10 000 m. Ces cumulonimbus sont constitués d’eau à la base, et, plus on monte, plus cette eau se transforme en glace. Au premier abord, cela semble assez inoffensif : un grand nuage dans le ciel, le soir d’une belle journée d’été. Mais, à l’intérieur de ce grand nuage, toutes les conditions sont réunies pour que ça éclate. Explications.

Le mécanisme de formation de la foudre

À l’intérieur du cumulonimbus s’opposent des vents ascendants et descendants. L’air chaud venant de la base du nuage constitue un front qui remonte le nuage, tandis qu’un front d’air froid descend du sommet. En se croisant, ces deux masses d’air et l’eau qu’il contient se percutent. Cela crée des frottements qui engendrent une électrisation du nuage. Cette électrisation est divisée en deux charges opposées : une charge électrique négative pour les gouttelettes d’eau en bas du nuage, alors que les cristaux de glace en altitude sont chargés positivement. La différence de potentiel entre ces deux charges crée un champ électrostatique puissant, générant des éclairs à l’intérieur du nuage, ou entre deux nuages voisins. Ces phénomènes atmosphériques modifient la charge électrique au sol, qui devient négative. C’est ainsi que se crée une différence de potentiel entre le nuage et le sol, provoquant des décharges électriques. L’intensité de la décharge électrique est à l’origine d’un phénomène lumineux, l’éclair, tandis que le tonnerre qui l’accompagne est dû à la brutale dilatation de l’air, sous l’effet de la chaleur (30 000 °C) dégagée. L’éclair et le tonnerre sont simultanés. On entend le tonnerre après avoir vu l’éclair simplement parce que la vitesse du son est plus lente que la vitesse de la lumière.