Explication scientifique

Lorsque de l'air anormalement froid recouvre de l'air anormalement chaud, les conditions sont favorables au déclenchement des orages. De violents courants d'air verticaux entraînent l'humidité, les fragments de glace, les grêlons et les gouttelettes d'eau à l'intérieur du nuage.

On ne connait pas encore exactement les mécanismes à l'origine de la tension qui se forme dans les nuages d'orage. Cela tient au fait que la physique des éclairs et des orages englobe 15 ordres de grandeur différents. A l'une des extrémités de l'échelle se trouvent les phénomènes nucléaires qui déclenchent le processus d'électrisation des nuages, des «jeux» de particules de l'ordre du millionième de millimètre; à l'autre, les courants ascendants et descendants provoqués par les cumulonimbus en pleine maturité, qui complètent la charge électrique et s'étendent sur des dizaines, voire des centaines de kilomètres.

Structure électrique du nuage

Les champs électriques d'un nuage d'orage sont alimentés essentiellement par deux facteurs :

• la force des ascendances et des descendances, dont la vitesse peut dépasser 25 m/s;
• la présence simultanée dans le nuage de particules de glace lourdes et légères

Dans les zones à fortes turbulences, les particules lourdes (grésil ou grêlons) se heurtent aux cristaux infimes de glace. Lorsque ces chocs se produisent à une température inférieure à une limite critique (autour de 15 °C), les grains de grésil se chargent négativement, et positivement si cette température est supérieure à ladite limite. Comme les grains tombent plus rapidement que les cristaux, ils transportent depuis les zones supérieures du nuage, où les températures sont inférieures à 15 °C, des charges négatives vers le bas. Le seuil des 15°C dépassé, celles-ci deviennent positives.

Le nuage comprend donc une couche médiane négative située à une hauteur de quelque 6 km limitée vers le haut et le bas par des couches positives. Le couvercle de la charge positive supérieure s'étend souvent jusqu'à la tropopause, voire est séparé de celle-ci par une mince couche de charge négative qui pourrait être due à l'irradiation cosmique.

Les contraires s'attirent

Il y a donc déséquilibre entre les charges électriques à l'intérieur du nuage ainsi qu'à l'extérieur, entre la base négative du nuage et le sol positif. Quand les charges accumulées deviennent trop importantes, et surtout lorsqu'il y a opposition directe entre ces charges, il y a décharge électrique (éclair) et un orage éclate.

Source : Fédération Française de la Montagne et de l'Escalade

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