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les éclairs....

par genecess, le 31/07/2005 à 11:52 - 4488 visites

Les éclairs tombent-ils du ciel où partent-ils du sol?
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Réponse de

par gds_bp, le 01/08/2005 à 16:00

Réponse du service Guichet du Savoir

[i]Le courant de décharge dessine un trait en zigzag, de quelques dizaines de millimètres de diamètre : c'est la foudre. Les molécules d'air, traversées par ces lignes de courant, sont excitées par les charges électriques et émettent de la lumière : ce sont les éclairs. La durée totale d'un éclair n'est que d'environ un quart de seconde mais cela suffit pour porter très rapidement la température de l'air à 30 000 °C : cela provoque brutalement sa forte dilatation et crée une onde de choc, le tonnerre. Le roulement du tonnerre est dû aux ondes de choc successives tout au long de la propagation de l'éclair.

Un éclair est visible quasi instantanément puisque la vitesse de la lumière est d'environ 300 000 km/s ; au contraire, le tonnerre met un certain temps à parvenir à nos oreilles, la vitesse du son n'étant que de 330 m/s. La distance en mètres qui sépare l'observateur du phénomène est donc égale à 330 multiplié par le temps en secondes entre la vision de l'éclair et l'audition du tonnerre.

Les éclairs peuvent se produire au sein d'un nuage d'orage, d'un nuage à un autre ou encore entre la base d'un nuage et le sol, qui est chargé positivement. La foudre au sol présente le plus grand danger, même si les deux autres types d'éclairs peuvent avoir des conséquences sur la navigation aérienne. La foudre agit par approches successives. De petites décharges descendent par bonds saccadés de 10 à 200 m, à la vitesse de 100 km/h. Quand cette décharge, appelée décharge pilote, est à quelques dizaines de mètres au-dessus de la surface du sol, une autre, issue d'un point élevé (pylône, arbre, clocher, etc.), part à sa rencontre. Quand la jonction se réalise, se produit la véritable décharge appelée trait de retour : à une vitesse de l'ordre de 100 000 km/s, les charges courent entre la terre et le nuage. Ce processus peut se répéter plusieurs fois, en donnant l'impression que l'éclair clignote.

Différents noms d'éclairs
Fulminants: en sillons qui ne sont ni rectilignes ni en zigzag, mais courbés avec des arrondis graduels.
Ramifiés: lorsqu'ils se subdivisent en plusieurs branches.
Sinueux: lorsqu'ils ont de nombreux traits et segments assez apparents.
En fait, ces trois appelations réfèrent à l'éclair fulminant.

Longueur de la trajectoire d'un éclair
La longueur des éclairs peut aller de 100 m à 20 km dans le cas de l'éclair sinueux. Sa vitesse atteint 40000 km/s, donc un peu plus d'un dizième de la vitesse de la lumière. Son épaisseur est d'environ 3 cm.

Température de l'air autour de l'éclair
La température de l'air est très élevée, environ 30000 degrés (5 fois la température du soleil!) le long du trajet de l'éclair. (L'air traversé par l'éclair est "grillé"!).

Energie dégagée par l'éclair
On connaît aujourd'hui la puissance de la foudre: un courant de 30000 ampères correspondant à une tension de 100 millions de volts.

Couleur d'un éclair
La couleur de l'éclair nous informe sur la composition de l'air ambiant.
Un éclair rouge indique de la pluie dans l'air.
Un éclair bleu la présence de grêle.
Un éclair jaune est un signe d'une quantité importante de poussière dans l'atmosphère.
Un éclair blanc est signe d'un air très sec.
Éclairs de chaleur
Vous avez déjà vu des éclairs sans avoir entendu le tonnerre qui l'accompagne? Ce genre d'éclair est souvent appelé "éclair de chaleur".

Les "éclairs de chaleur" sont en fait produit par des orages lointains... si loin que vous pouvez voir l'éclair mais le tonnerre ne peut se rendre à l'endroit ou vous trouvez.

Voici pourquoi: la vitesse de la lumière (300 000 000 m/s) est extrêmement rapide par rapport à celle du son (300 m/s) (1 milion de fois plus rapide pour être plus précis). De plus, le coup de tonnerre et son onde se dissipent plus facilement en se propageant et, lorsqu'on est trop loin, le tonnerre ne se fait plus entendre (effet de mirage sonore).[/i]

source : 2005 Année Internationale de la Physique dans le Nord - Pas-de-Calais
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