LES ORAGES ÉLECTRIQUES

Électiisation de Tatmosphère.

Nous avons vu, en étudiant les nuages, que ceux-ci étaient souvent chargés d'électricité, et que Tatmosphère elle-même était électrisée : le « potentiel » de Tair augmente avec la hauteufi et cette augmentation atteint 200 volts par mètre d'élévation dans les couches inférieures.

Au point de vue pratique, il faut se placer comme si la surface de la Terre était chargée d'électricité négative. Cette charge est constamment entretenue par le mouvement des vagues à la surface des océans : poussées par le vent, ces vagues, en effet, a déferlent » en gouttelettes fines, en « embruns » qui retombent sur la surface de la mer. Or les physiciens ont démontré que quand des gouttelettes d'eau salée tombent à travers l'atmosphère, celle-ci se charge positivement, et les gouttellettes d'eau salée se chargent négativement. Elles apportent donc leurs charges à la surface océanique qui constitue près des trois quarts de la surface du globe terrestre.

L'observation montre que le potentiel électrique (grandeur analogue à la pression dans les phénomènes hydrauliques) varie rapidement avec la hauteur. II n'est donc pas surprenant que, dans une atmosphère électrisée, au sein de laquelle circulent des nuages également électrisés, se produisent parfois des manifestations intensives de cette électrisation : ce sont les orages.

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Orages électriques.

On dit qu'il y a un orage lorsquUl se produit, entre deux nuages, une décharge é\tcxnc{\it\ l'étincelle caractéristique de cette décharge constitue Véclairy et le bruit correspondant se nomme le tonnerre. La décharge devant avoir lieu forcément entre deux nuages, ou entre un nuage et le sol, l'existence d'un orage comporte forcément la présence d'un ou de plusieurs nuages électrisés. Le « temps d'orage d sera donc, par essence, un temps à forte nébulosité *, pendant la saison chaude, il sera caraaérisé ainsi par la réunion des conditions atmosphériques susceptible de provoquer une forte convection : absence presque complète de mouvements d'air horizontaux et très fort échauffement local, ce qui produit cette impression de temps (c lourd » et de chaleur accablante.

Les orages se divisent en orages locaux ou de chaleur et en orages de circulation ou de dépression.

Une caractéristique des orages est une importante dépression barométrique, souvent accompagnée d'un a grain ». Cette dépression provoque un mouvement de convection des couches d'air chaud vers la région supérieure plus froide. Mais cette dépression nécessaire peut avoir deux origines distinctes : elle peut provenir d'un échauffement /oca/, ou provenir de la propagation d'un mouvement cyclonique général qui promène un centre de basses pressions sur une longue trajectoire. De là les deux sortes d'orages.

Les orages de chaleur, provenant de réchauffement exagéré du sol et de Tair sus-jacent, sont essentiellement localisés. Leurs conditions d'origine sont essentiellement réalisées dans les grandes îles subtropicales, comme les îles Sandwich, où éclatent, entre 2 et 4 heures du soir, des orages à peu près quotidiens; en Suisse également les hautes montagnes favorisent l'établissement du régime orageux. Ces orages sont essentiellement des orages de saison chaude et d'heures chaudes (après-midi). On les observe rarement sur les océans, dont les masses liquides sont moins susceptibles d'échauffement que la croûte solide qui constitue le sol continental.

Au contraire, les orages circulants peuvent se produire en toute saison, même en hiver. Ils mettent en jeu une somme considérable d'énergie électrique : le centre de dépression qui leur donne naissance n'est, en effet,

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nullement un phénomène local, mais est entraîné, en ce qui concerne TEurope, dans le vaste circuit aérien de circulation au-dessus de l'Atlantique. Ce mouvement provoque un frottement considérable entre les couches d*air transportées et les couches d*air entre lesquelles elles passent : de là génération d'électricité, qui s'ajoute à celle qui existait dans la dépression originelle. Le mouvement général de l'air agit, en outre, comme agit le mouvement de rotation que Ton communique aux plateaux d'une machine électrique de Holtz ou de Wimshurst, dans lesquels on utilise les phénomènes ai influence; ceux-ci entretiennent et développent la production d'électricité grâce à une charge initiale et à l'énergie mécanique mise en jeu.

Ce sont ces orages de dépression ou de circulation qui expliquent la formation d'orages en hiver.

Éclairs et tonnerre. La foudre. L'éclair en tM>ule.

Les éclairs de chaleur.

Toute décharge électrique, même faible, compte deux manifestations : une étincelle lumineuse et un bruit caractéristique qui l'accompagne.

Dans le cas des décharges atmosphériques, Tétincelle s'appelle éclair, le bruit consécutif est le coup de tonnerre. Si l'étincelle jaillit entre un nuage et la surface de la terre, on dit que la foudre est tombée.

Un éclair correspond rarement à une décharge unique : il suffit, en effet, de plusieurs nuages rapprochés pour qu'une série de décharges successives éclatent entre eux, se succédant à des intervalles extrêmement faibles, depetitesfractionsde seconde. Mais ces décharges successives constituent le roulement du tonnerre, qui ne détone pas comme un coup sec. Souvent même, le crépitement des décharges partielles précède le coup principal, précédé et suivi ainsi de roulements parasites.

Une autre cause de roulement est dans la grande longueur des éclairs : quelques-uns de ceux-ci ont jusqu'à S et 6 kilomètres de longueur! (On a fait ces mesures à l'aide de clichés photographiques, et en se servant de la distance, connue par ailleurs, à laquelle l'éclair s'est produit.) Si un tel éclair est formé d'étincelles successives, la lueur de celles-ci parvient instantanément à l'oeil*, mais le bruit qu'elles produisent ne chemine qu'avec la vitesse du son, 33o mètres à la seconde. Il faut donc environ 3 se-