La foudre, un phénomène visible mais aussi audible

La foudre, un
phénomène visible
mais aussi audible
Fabre Maxime, Lepot Florian, Salib Jérémy, Urbaneja Dorian
TAI de Voix Image L1

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Table des matières
Introduction ............................................................................................................................................. 2
Formation des orages .............................................................................................................................. 3
La formation d'un cumulonimbus ....................................................................................................... 3
Le nuage accumule de l'eau ................................................................................................................ 3
L'électrisation du nuage ...................................................................................................................... 4
L’éclair ..................................................................................................................................................... 6
Les signes précurseurs de la foudre ................................................................................................ 6
Le tonnerre ............................................................................................................................................ 11
Du roulement de tambour aux grondements sourds ....................................................................... 12
Conclusion ............................................................................................................................................. 13
Netographie ........................................................................................................................................... 14

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Introduction
Depuis l'aube de l'humanité, l'homme est fasciné par la foudre. Il attribuait alors au
phénomène orageux une dimension mythique qui traduisait la colère des dieux.
C'est à partir du XXème siècle que l'étude de la foudre est devenue une science. On
découvre alors que les orages sont indispensables à la vie, qu'ils assurent le maintien du
champ électrique de notre planète.
Depuis le milieu du XXème siècle à aujourd'hui, le développement des réseaux de transport
et de distribution d'énergie, de l'informatique et de l'électronique motive sérieusement la
recherche en matière de protection contre la foudre et donc sur le phénomène lui-même.
La foudre en France en quelques chiffres :
 - une moyenne de 1 000 000 de coups de foudre par an (source Météorage)
 - le coût annuel des dommages causés par la foudre se chiffrent en centaines de
millions d'euros
 - entre 8 et 15 morts par an (source Association .Protection. Foudre)
 - 20 000 animaux foudroyés
 - 20 000 sinistres dus à la foudre dont 15 000 incendies
 - 50 000 compteurs électriques détruits
 - 250 clochers détruits
Bien que l'on puisse observer des éclairs dans des tempêtes de sable, de neige ou dans les
nuées ardentes des éruptions volcaniques, le principal générateur d'orage est le cumulo-
nimbus.

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Formation des orages
La formation d'un cumulonimbus
Un orage se forme lorsqu'il y a une grande instabilité dans l'air: c'est à dire qu’il y a de l'air
chaud à la surface du sol et de l'air froid dans la haute atmosphère. L'air chaud va monter
(Les courants ascendants atteignent rapidement 30 mètres /seconde) et à mesure qu'il va
s’élever sa température va chuter (à raison de 1°C tous les 160 mètres). Cette baisse de
température va entrainer la condensation de la vapeur d'eau présente dans la bulle d'air
chaude, de petites gouttelettes apparaissent : c'est le début de la formation du nuage.
Le nuage accumule de l'eau
Bien qu'il fasse de plus en plus froid la condensation s'accompagne d'un dégagement de
chaleur qui se transmet à l'air, d'où une masse d'air qui continue son ascension. Cependant
en arrivant dans la troposphère un état d’équilibre s’établit car la température y est plus
élevée ; le nuage ne peut donc pas continuer sa progression. Le nuage "s'écrase" alors à son
sommet, ce qui lui donne sa forme d'enclume. Il peut culminer jusqu'à 14km d'altitude. A
une certaine altitude le nuage se trouve dans une zone où la température est inférieure à
0°C, les gouttes d'eau gèlent et se transforment en grêlons. Les nuages orageux contiennent
plusieurs centaines de milliers de tonnes d'eau, qui peuvent donner lieu à des précipitations
massives et violentes.

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L'électrisation du nuage
A cause de la vitesse des mouvements ascendants et descendants on va assister à un
phénomène d'électrisation par frottements ; du fait des chocs que subissent les atomes
présents dans les nuages ceux-ci s'arrachent des électrons les uns aux autres: ceux qui ont
perdu des électrons deviennent plus légers (charges positives ) que ceux qui en ont
gagné ( charges négatives ), les charges positives vont donc se retrouver en haut du nuage
tandis que les charges négatives vont se retrouver à la base de celui-ci. On aura ainsi entre 2
et 6 km d'altitude, un nuage constitué de particules d'eau, chargées négativement et au-
dessus des particules de glace chargées elles positivement.
Le nuage va alors devenir un énorme réservoir de charges électriques. Un excès de charges
négatives va se masser à la base du cumulonimbus, en réaction, le sol et différents objets à
la surface se chargent positivement. Le champ électrique est particulièrement élevé dans les
reliefs ou au voisinage des points (clochers, arbres...).