Prévision de la foudre.

[Bob_Picard]

Bonsoir à tous,Il existe aujourd'hui de nombreux indices et méthodes pour prévoir, ou tout du moins estimer, les rafales de vents maximales, la quantité attendue de précipitations, la probabilité de grêle ainsi que le diamètre éventuel des grêlons, ou encore la probabilité de développement d'une supercellule ou d'une tornade.Mais en ce qui concerne la foudre, quels sont les paramètres déterminants, s'il en existe, pour déterminer si d'éventuels orages peuvent être très électriques ou non ? Peut-on, et comment peut-on, estimer, comme cela a déjà été fait sur Keraunos l'été dernier par exemple, la "densité" des impacts de foudre moyenne ?Il semblerait que plus les cumulonimbus sont hauts et les courants ascendants importants, plus la "pile électrique" du nuage sera chargée, non ? Des forts cisaillements peut-être ? Une base élevée ou basse ? ... Des idées ?

[alexb]

He bien justement c'est une question qui s'applique bien aux orages que connait le Sud-Est de la France aujourd'hui. En effet ce matin beaucoup signalaient du sable présent sur les voitures, ce qui serait apparemment un signe d'orages plus électriques. C'est en tout cas ce que je constate de même que les orages à base haute sont plus électriques mais l'activité est presque exclusivement intra-nuageuse.

En résumé un facteur qui pourrait déterminer l'activité électrique des orages est la présence de sable dans l'atmosphère. Un 2eme facteur probable est la hauteur de la base des nuages.

Pour les autres facteurs je ne peux t'aider car dès qu'on rentre dans du concret je suis largué ^^

Donc ce que j'avance ici est uniquement tiré de mes observations présentes et passées.

Sur ce bonne soirée et bonnes photos pour mes amis du Sud-Est =D

[Bob_Picard]

Merci de ton apport ;)Le sable doit sûrement, par frottements, favoriser l'arrachage d'électrons, bien plus que les gouttes d'eau entre elles !Quant à la base élevée synonyme de faible foudroiement au sol, plus la distance entre le sol et le nuage est importante, moins le champ électrique est élevé (E = -grad (V) )...Donc fort apport en poussière dans la troposphère, et base peu élevée vraisemblablement, au premier abord !Il me semble que la température du sommet du nuage est déterminante également, les cristaux de glace se chargent différemment selon leur forme et leur température, je vais faire des recherches là-dessus, et si d'autres ont des hypothèses ou des certitudes, n'hésitez pas /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

[Chibisuke]

Ah ça, j'aimerais bien savoir aussi ! Très intéressant.

[Djinstar14]

Alors, je ne connais pas tout (loin de là) mais il me semble que plus la convection est importante et rapide, plus l'orage sera électrique. La gravitation aurai le "premier rôle". Choc des particules entre le courant ascendant et descendant.

J'ai pu apprendre cela grâce à la vidéo sur la genèse des orages via nos amis "Belgorage"

Voici le lien de ce documentaire:

Cordialement

[julien01150]

Également,j aimerai bien en apprendre plus là dessus...sujet très intéressant. Mais hélas je ne peu apporter aucunes réponses . Merci

[Bob_Picard]

Merci pour le lien de la vidéo, c'est intéressant ! /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

Il semblerait également, qu'un fort gradient de température soit propice, selon Wikipédia, mais ce gradient de température ne doit pas être la clé, c'est juste synonyme de forte convection.

Les forts cisaillements devraient également accentuer les mouvements brusques et les collisions entre particules je pense.

Après, si l'on s'intéresse à la décharge, la foudre, elle a lieu lorsque le champ électrique dépasse la valeur du champ disruptif de l'air, soit 3600000 V/m dans l'air sec, mais cette valeur diminue avec l'humidité. Plus un air est humide, plus les coups de foudre seront nombreux, mais moins "violents" apparemment... il semblerait que la pression joue un rôle aussi, mais j'ai nullepart trouvé de relation entre ces paramètres...

J'ai trouvé ça, si ça vous intéresse : http://www.odpf.org/anterieures/xi/gr-6/memoire.hétérof ; http://fr.wikipedia.org/wiki/Rigidit%C3%A9_di%C3%A9lectrique /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

[Djinstar14]

J'ai également vue un documentaire de National Geographic qui traine sur youtube. 50 min environ d'explications sur les orages, la foudre, les foudroyés ... Où en était les recherches avec les fameux "farfadet". Si je retrouve la vidéo, j'editerai pour mettre le lien.

Sinon cele ci, plus sur le côté electrique justement de l'éclair, bonne toile /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

http://www.dailymotion.com/video/xksjag_la-terre-en-colere-la-foudre_tech#.UX-tcUoTmB8

[Damien49]

Disons que la hauteur élevé d'un CB n'exclue pas la présence d'éclairs en son sein, bien au contraire, souvent les cellules les plus hautes sont aussi les plus électriques, en revanche ça diminue en effet la présence de foudre au sol. A contrario par contre un CB peu élevé, sous les 7000m a plus de difficulté à générer de l'activité électrique.

Ensuite tout un tas de paramètres influent plus ou moins là-dessus. La force des courants ascendants-descendants bien sûr et leur présence à tous les deux, la présence plus ou moins importantes de particules restant en suspension (poussière donc, mais aussi grêle restant en suspension). Pour ça qu'un CB hivernal peu haut et générant du grésil n'est pas électrique, car ce grésil n'est pas resté en suspension, cela témoigne seulement d'un courant descendant et de température fraiche. Gros grêlons et activité électrique sont donc souvent lié, car s'il y a de gros grêlons c'est donc qu'il est resté longtemps en suspension et qu'il y a donc de forts courants contraire (ascendant + descendant) au sein de l'orage. Il faut les deux courants et quand il y a les deux courants c'est que l'orage est en phase mature, bien pour ça qu'il y a plus d'activité électrique en phase mûr et non pas au moment ascendant ou en fin de vie en phase descendante, où la répartition des charges est différentes. Ca parait évident dit comme ça mais comprendre le pourquoi du comment permet ensuite d'extrapoler la chose à tout type différent d'orage. Pourquoi un orage en fin de vie génère plus de positif que de négatif, pourquoi un orage hivernal pourtant générant de forts vents n'est pas électrique. Pourquoi un bow echo est toujours très éléctrique, alors que certaines lignes de grains très pluvieuse peuvent ne générer aucune activité éléctrique, pourquoi une supercellule classique génére beaucoup d'intranuageux, une HP beaucoup de foudre alors qu'une LP ou LT peut ne presque pas générer d'activité électrique du tout ? Pourquoi un orage générant de gros grêlons mais peu de pluie génère plus d'éclair qu'un orage générant beaucoup de pluie mais de petits grelons ? Pourquoi un orage monocellulaire à pulsion génere plus d'activité éléctrique qu'un monocellulaire cyclique. etc...La raison est toujours la même. Configuration des courants ascendants-descendants.

[Higurashi]

J'avais une fois trouvé une étude superbe sur les structures électriques de 3 types d'orages différents ( mono, multi et supercellule ). Je l'avais imprimée, mais impossible de retrouver ce truc sur le net ( il était sous forme de PDF ). Tout était simulé avec le modèle Méso-NH.

Ils avaient expliqués plusieurs points, dont l'importance comme le dit Damien des courants ascendants/subsidents, mais aussi de la microphysique des nuages. Le graupel, la grêle et l'eau en surfusion étant très importants par exemple. Les spiders ( qu'on observe dans les MCS le plus souvent ) étant une conséquence d'une disposition particulière en grande strates opposées des charges dans la partie stratiforme. Le fait que les système orageux en fin de vie génère plus de CG+ qu'au stade mature est lié à "l'écroulement" de la structure électrique qui se rapproche du sol avec l'écroulement du nuage...

Enfin beaucoup de bonne choses a dire de cette étude, faudrait vraiment que je fouille le net pour la retrouver, comme ça je pourrais vous la mettre en lien

[Bob_Picard]

J'ai trouvé une étude similaire vraiment complète, pour les régions méditerranéennes, où, comme tu l'as dit, la microphysique des nuages joue un grand rôle.

http://www.adv-geosci.net/23/11/2010/adgeo-23-11-2010.pdf ; c'est en anglais par contre !

Cependant, c'est pas très facile à utiliser, où est-ce qu'on peut trouver gratuitement sur le net les rapports de mélange en glace par exemple ?

J'ai également déniché celle-ci, utilisée sur les plateaux du Colorado.

http://www.crh.noaa.gov/Image/gjt/papers/FrisbiePHXAMS2009.pdf

Elle est plus simple à utiliser, tous les "ingrédients" nécessaires à la formule se trouvent partout sur le net. Néanmoins, comme l'altitude de cette région avoisine les 1300m, peut-être faudrait-il utiliser le gradient de thêtaE à 700hPa au lieu de 600hPa afin de voir si cette formule fonctionne pour nos plaines françaises...

Je vais tester la pertinence de cet indice sur ma région (Midi-Pyrénées) lors des prochains épisodes orageux /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

[Damien49]

Y'a un truc que j'ai oublié de préciser et qui est important. L'humidité de l'air est important. Plus l'air est sec, plus l’électricité statique a de facilité à se produire. Un orage trop humide diminue donc ses chances de produire des éclairs. Il faudra qu'il compense par des processus violents capable d'augmenter ce risque. C'est la raison pour laquelle les orages en fin de vie très humide et pluvieux produisent peu de foudre, alors qu'un petit monocellulaire très sec est souvent très électrique. La raison vient du fait que plus le contenu en eau des matériaux est important, plus ils sont conducteurs et cela prévient de l'accumulation des charges. Essayez de frotter une règle en plastique sur du tissu puis rapprochez-la de vos cheveux. Refaites la même expérience en mouillant la règle ou le tissu, vous verrez que le résultat n'est pas le même.

[Bob_Picard]

C'est vrai, ça se remarque bien !

Un orage sec aura tendance à donner des impacts de foudre puissants, tandis qu'un orage bien mouillé laissera essentiellement des intranuageux, parfois bien plus nombreux cependant.

L'humidité est, comme tu dis, importante. Dans les études, il est stipulé qu'il faudrait au contraire une humidité relative importante, mais uniquement dans une zone particulière, là où il y a collision entre goutelettes, grains de glace, neige, et séparation des charges (entre l'iso 0°C et l'iso -20°C dans l'étude israélienne, à l'iso -10°C pour l'américaine, peut-être plus simpliste^^).

Donc pour de la bonne foudre, il faudrait un air pas trop chargé en eau entre cette zone et le sol apparemment.

[Vincent_L]

Y'a un truc que j'ai oublié de préciser et qui est important. L'humidité de l'air est important. Plus l'air est sec, plus l’électricité statique a de facilité à se produire. Un orage trop humide diminue donc ses chances de produire des éclairs. Il faudra qu'il compense par des processus violents capable d'augmenter ce risque. C'est la raison pour laquelle les orages en fin de vie très humide et pluvieux produisent peu de foudre, alors qu'un petit monocellulaire très sec est souvent très électrique. La raison vient du fait que plus le contenu en eau des matériaux est important, plus ils sont conducteurs et cela prévient de l'accumulation des charges. Essayez de frotter une règle en plastique sur du tissu puis rapprochez-la de vos cheveux. Refaites la même expérience en mouillant la règle ou le tissu, vous verrez que le résultat n'est pas le même.

C'est vrai mais pas systématique. Les orages ultra "foudrogènes" (je ne sait pas si ça se dit) que j'ai photographié dans la nuit du 6 au 7 (voir topic photos) ont produit des centaines de coups de foudre ramifiés ultras nets; certes hors des précipitations mais dans une atmosphère saturée en humidité suite aux précédentes cellules (HR 98-99%).

De même dans les orages méditerranéens, la foudre est ultra abondante au coeur des précipitations diluviennes.

[Damien49]

Mon dernier paragraphe n'annule pas mon paragraphe précédent. C'est pas l'humidité de l'air qui créé la foudre on est bien d'accord. Ce que je dis c'est qu'à condition totalement similaire, un orage sera plus électrique dans un environnement sec que humide (sachant qu'il faut quand même de l'humidité pour que la convection ait lieu). Et quand on voit les petits monocellulaires, presque de simples averses, dans les déserts d'Australie ou d’Arizona pourtant hyper électrique, on comprend mieux pourquoi. Maintenant bon nombre de nos situations orageuses françaises sont conditionnés par bien d'autres paramètres. La répartition des charges au sein des orages est quelque-chose de complexe qu'aucune règle simple ne pourra reproduire. A noter que la foudre favorise la coalescence des gouttes d'eau entre elles, donc la pluie.

[Vincent_L]

Oui on est d'accord mais effectivement je pense qu'il y a d'autres paramètres complexes qui rentrent en jeu pour la foudre.

[le-an]

J'avais une fois trouvé une étude superbe sur les structures électriques de 3 types d'orages différents ( mono, multi et supercellule ). Je l'avais imprimée, mais impossible de retrouver ce truc sur le net ( il était sous forme de PDF ). Tout était simulé avec le modèle Méso-NH.

Ils avaient expliqués plusieurs points, dont l'importance comme le dit Damien des courants ascendants/subsidents, mais aussi de la microphysique des nuages. Le graupel, la grêle et l'eau en surfusion étant très importants par exemple. Les spiders ( qu'on observe dans les MCS le plus souvent ) étant une conséquence d'une disposition particulière en grande strates opposées des charges dans la partie stratiforme. Le fait que les système orageux en fin de vie génère plus de CG+ qu'au stade mature est lié à "l'écroulement" de la structure électrique qui se rapproche du sol avec l'écroulement du nuage...

Enfin beaucoup de bonne choses a dire de cette étude, faudrait vraiment que je fouille le net pour la retrouver, comme ça je pourrais vous la mettre en lien

Avec 4 mois de retard n'est-ce pas de cette étude dont tu parlais ? http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/05/69/28/PDF/MANUSCRIT_2.PDF

[Cotissois 31]

Pour faire part de mon observation :

Aussi bien en Bretagne (lent flux de sud-ouest) ou dans le Midi Pyrénées (remontée des Pyrénées), il y a certains types d'orages à base élévée qui ont une capacité de foudroiement remarquable.

Ce sont des orages d'altitude souvent innocents en apparence, qui accompagnent un temps nuageux lourd mais calme. Et qui sont capables de sortir un impact de foudre toutes les 15 secondes, de "nulle part".

Et au bilan, il n'est pas rare d'avoir de nombreuses destructions liées à la foudre alors que la prévision annonçait un temps lourd et de faibles averses.

[Higurashi]

Avec 4 mois de retard n'est-ce pas de cette étude dont tu parlais ? http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/05/69/28/PDF/MANUSCRIT_2.PDF

Exact /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20"> Merci d'ailleurs je vais la mettre en favoris pour le coup