{"id":59006,"date":"2023-07-21T11:40:13","date_gmt":"2023-07-21T09:40:13","guid":{"rendered":"https:\/\/at3w.com\/?p=59006"},"modified":"2023-07-21T11:40:13","modified_gmt":"2023-07-21T09:40:13","slug":"comment-se-forme-la-foudre-ce-que-dit-la-science","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/at3w.com\/fr\/blog\/comment-se-forme-la-foudre-ce-que-dit-la-science\/","title":{"rendered":"Comment se forme la foudre : ce que dit la science"},"content":{"rendered":"<div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_82_2 counter-flat ez-toc-counter ez-toc-custom ez-toc-container-direction\">\n<div class=\"ez-toc-title-container\">\n<span class=\"ez-toc-title-toggle\"><\/span><\/div>\n<nav><ul class='ez-toc-list ez-toc-list-level-1 ' ><li class='ez-toc-page-1'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-1\" href=\"https:\/\/at3w.com\/fr\/blog\/comment-se-forme-la-foudre-ce-que-dit-la-science\/#Formation_de_la_foudre_dans_les_nuages_orageux\" >Formation de la foudre dans les nuages orageux<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/at3w.com\/fr\/blog\/comment-se-forme-la-foudre-ce-que-dit-la-science\/#Connexion_des_traceurs_descendants_et_ascendants_formant_le_coup_de_foudre_ou_eclair_nuage-sol\" >Connexion des traceurs descendants et ascendants formant le coup de foudre, ou \u00e9clair, nuage-sol.<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-3\" href=\"https:\/\/at3w.com\/fr\/blog\/comment-se-forme-la-foudre-ce-que-dit-la-science\/#Protection_intelligente_contre_la_foudre_basee_sur_la_science\" >Protection intelligente contre la foudre bas\u00e9e sur la science<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-4\" href=\"https:\/\/at3w.com\/fr\/blog\/comment-se-forme-la-foudre-ce-que-dit-la-science\/#Nouvelles_connexes\" >Nouvelles connexes<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n<p>[vc_row][vc_column][vc_column_text]<strong>La foudre est une d\u00e9charge \u00e9lectrostatique atmosph\u00e9rique caus\u00e9e par l&rsquo;accumulation de charges \u00e9lectriques dans les nuages. Ces d\u00e9charges se produisent quand la rupture di\u00e9lectrique de l&rsquo;air se produit lorsqu&rsquo;une certaine valeur de champ \u00e9lectrique est d\u00e9pass\u00e9e. Il en r\u00e9sulte un canal ionis\u00e9 \u00e0 l&rsquo;\u00e9tat de plasma qui facilite le transfert de charge entre deux points. La connaissance scientifique de la formation de la foudre doit \u00eatre utilis\u00e9e afin d&rsquo;optimiser la protection contre la foudre.<\/strong><\/p>\n<p>L&rsquo;\u00e9tude de la foudre, et des ph\u00e9nom\u00e8nes qui lui sont li\u00e9s, fait appel \u00e0 diff\u00e9rentes branches de la physique, allant de la physique atmosph\u00e9rique \u00e0 la physique du plasma et \u00e0 l&rsquo;\u00e9lectrodynamique quantique. \u00c0 ce jour, le m\u00e9canisme exact par lequel la foudre est g\u00e9n\u00e9r\u00e9e dans les nuages n&rsquo;est pas enti\u00e8rement \u00e9lucid\u00e9, pas plus que le m\u00e9canisme par lequel la foudre frappe un point donn\u00e9. Cependant, malgr\u00e9 les difficult\u00e9s rencontr\u00e9es dans l&rsquo;\u00e9tude de ces d\u00e9charges atmosph\u00e9riques, les observations et les mesures permettent d&rsquo;obtenir de plus en plus d&rsquo;informations [1].<\/p>\n<p>Ce qui suit est un bref r\u00e9sum\u00e9 de ce que la science dit \u00e0 propos de la formation de la foudre, en se concentrant en particulier sur la foudre nuage-sol en raison de son importance dans la protection face aux orages \u00e9lectriques.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Formation_de_la_foudre_dans_les_nuages_orageux\"><\/span><strong>Formation de la foudre dans les nuages orageux<\/strong><span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Les nuages d&rsquo;orage sont g\u00e9n\u00e9ralement de type cumulonimbus et se forment lorsque les conditions sont propices \u00e0 la croissance verticale du nuage. Les cumulonimbus sont de gigantesques moteurs thermiques qui convertissent l&rsquo;\u00e9nergie solaire en \u00e9nergie m\u00e9canique des courants d&rsquo;air et en \u00e9nergie \u00e9lectrique des coups de foudre [2], [3].<\/p>\n<p>Lorsque des nuages d\u2019orage se forment, l&rsquo;\u00e9quilibre des charges positives et n\u00e9gatives dans l&rsquo;atmosph\u00e8re est rompu, car il y a polarisation des charges \u00e9lectriques. Ainsi, la partie inf\u00e9rieure des nuages se charge n\u00e9gativement, induisant une charge positive au sol et les \u00e9l\u00e9ments situ\u00e9s \u00e0 sa surface. Un champ \u00e9lectrique pouvant atteindre des dizaines de kilovolts est ainsi g\u00e9n\u00e9r\u00e9.<\/p>\n<p>Le nuage acquiert une charge \u00e9lectrique par le biais de divers m\u00e9canismes d&rsquo;\u00e9lectrification. On consid\u00e8re que le principal d&rsquo;entre eux implique des collisions entre des particules de taille millim\u00e9trique de gr\u00eale molle ou graupel et de petits cristaux de glace en pr\u00e9sence de gouttelettes d&rsquo;eau surrefroidies. L&rsquo;eau surrefroidie se caract\u00e9rise par le fait qu&rsquo;elle n&rsquo;est pas gel\u00e9e malgr\u00e9 une temp\u00e9rature inf\u00e9rieure \u00e0 0 \u00b0C [1]-[4].<\/p>\n<p>Cependant, on ne conna\u00eet pas encore tous les d\u00e9tails des processus microphysiques de d\u00e9charge qui g\u00e9n\u00e8rent les traceurs et les processus qui produisent les champs \u00e9lectriques n\u00e9cessaires \u00e0 la formation des coups de foudre. Ainsi, le (ou les) m\u00e9canisme(s) physique(s) par lequel les d\u00e9charges atmosph\u00e9riques se produisent dans les nuages d&rsquo;orage n&rsquo;a pas encore \u00e9t\u00e9 r\u00e9solu. Ceci est d\u00fb au fait que, apr\u00e8s des d\u00e9cennies de mesure du champ \u00e9lectrique \u00e0 l&rsquo;int\u00e9rieur des nuages, aucun champ \u00e9lectrique suffisant pour provoquer des d\u00e9charges n&rsquo;a \u00e9t\u00e9 d\u00e9tect\u00e9, du moins selon le consensus scientifique actuel [1].<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Connexion_des_traceurs_descendants_et_ascendants_formant_le_coup_de_foudre_ou_eclair_nuage-sol\"><\/span><strong>Connexion des traceurs descendants et ascendants formant le coup de foudre, ou \u00e9clair, nuage-sol.<\/strong><span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Lorsque le champ \u00e9lectrique d&rsquo;ionisation de l&rsquo;air est d\u00e9pass\u00e9, celui-ci peut passer d&rsquo;un isolant presque parfait \u00e0 un milieu conducteur \u00e0 travers lequel la charge du nuage cherche le chemin le plus direct vers le sol. Un traceur ou leader descendant est alors g\u00e9n\u00e9r\u00e9 et sort du nuage en emportant une partie de sa charge. Il est \u00e9galement connu sous le nom de \u00ab\u00a0stepped leader\u00a0\u00bb, car il progresse par bonds discrets ou sauts (steps). Sur le trajet du coup de foudre ou \u00e9clair nuage-sol, le traceur descendant peut se diviser en plusieurs branches [2] et se propager dans n&rsquo;importe quelle direction, mais toujours en effectuant des bonds qui d\u00e9pendent de l&rsquo;intensit\u00e9 du courant associ\u00e9 \u00e0 cette d\u00e9charge.<\/p>\n<p>Lorsque le coup de foudre est suffisamment proche du sol, le champ \u00e9lectrique s&rsquo;\u00e9l\u00e8ve au niveau de la terre et un ou plusieurs points d&rsquo;\u00e9l\u00e9ments mis \u00e0 la terre commencent \u00e0 produire des d\u00e9charges de type couronne[2]. Il s&rsquo;agit de d\u00e9charges \u00e9lectriques produites par l&rsquo;ionisation du gaz entourant un conducteur charg\u00e9. Elles sont \u00e0 l&rsquo;origine de courants ascendants ou de traceurs. Le premier traceur ascendant qui atteint le traceur descendant cr\u00e9e un chemin de d\u00e9charge nuage-sol. Lors du dernier bond du traceur descendant, la direction n&rsquo;est plus al\u00e9atoire mais d\u00e9termin\u00e9e par le traceur ascendant \u00e0 sa port\u00e9e.<\/p>\n<p>Lorsqu&rsquo;il est intercept\u00e9 par un objet, le courant cherche le chemin le plus rapide vers la terre en g\u00e9n\u00e9rant une impulsion de courant \u00e0 tr\u00e8s haute \u00e9nergie d&rsquo;une amplitude de dizaines ou de centaines de milliers d&rsquo;amp\u00e8res (arc en retour ou return stroke) [2]. Si le nuage re\u00e7oit davantage de charges apr\u00e8s la d\u00e9charge de retour, de nouveaux arcs, connus sous le nom de coups subs\u00e9quents, peuvent appara\u00eetre.<\/p>\n<p>La r\u00e9cente \u00e9tude observationnelle de Saba et al [5] a utilis\u00e9 une cam\u00e9ra vid\u00e9o \u00e0 grande vitesse pour analyser la dynamique des leaders dans un coup de foudre nuage-sol [6]. La vid\u00e9o de cette publication en libre acc\u00e8s est disponible sur Internet.<\/p>\n<p>L&rsquo;impact \u00e9valu\u00e9 a \u00e9t\u00e9 enregistr\u00e9 le 30 mars 2021 et, d&rsquo;apr\u00e8s les images vid\u00e9o obtenues, on a trouv\u00e9 31 leaders ascendants provenant des b\u00e2timents environnants dans la direction des leaders descendants. Les lignes ascendantes \u00e9taient caract\u00e9ris\u00e9es par une propagation droite et non ramifi\u00e9e, tandis que les lignes descendantes pr\u00e9sentaient des ramifications. Le leader ascendant qui s&rsquo;est connect\u00e9 au leader descendant \u00e9tait trois fois plus rapide que le reste des 31 leaders d\u00e9tect\u00e9s.<\/p>\n<p>Dans une publication ult\u00e9rieure, \u00e9galement observationnelle, Saba et al [6] ont analys\u00e9 un impact pr\u00e9c\u00e9dant (du 1er f\u00e9vrier 2017), intercept\u00e9 par un paratonnerre d&rsquo;un b\u00e2timent r\u00e9sidentiel. Dans cette \u00e9tude, des mesures du champ \u00e9lectrique, du courant et de la vitesse des leaders ascendants ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9es \u00e0 l&rsquo;aide de cam\u00e9ras vid\u00e9o \u00e0 grande vitesse, d&rsquo;un capteur de champ \u00e9lectrique et de capteurs de courant install\u00e9s sur les paratonnerres.<\/p>\n<p>Les auteurs ont observ\u00e9 que les leaders ou traceurs ascendants r\u00e9pondaient aux diff\u00e9rentes ramifications du leader ou traceur descendant, en alternant leur propagation et leur intensit\u00e9. Ce sch\u00e9ma intermittent s&rsquo;est arr\u00eat\u00e9 juste avant la connexion des leaders, lorsque tous les traceurs descendants se sont intensifi\u00e9s et, par cons\u00e9quent, les leaders ascendants sont devenus synchronis\u00e9s dans leurs impulsions de courant [6].<\/p>\n<p>De plus, les leaders ascendants induits par les traceurs descendants se sont propag\u00e9s plus ou moins \u00e0 une vitesse constante. Le leader ascendant connect\u00e9 au leader descendant \u00e9tait le plus rapide de tous ceux g\u00e9n\u00e9r\u00e9s, suivi par le leader ascendant le plus proche du dernier bond ou final jump. D&rsquo;autre part, le courant ascendant connect\u00e9 au courant descendant a connu une augmentation de vitesse juste avant le dernier bond, estim\u00e9e \u00e0 au moins 45 fois la vitesse moyenne du leader ascendant. Par ailleurs, le courant continu le plus \u00e9lev\u00e9 a \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9 sur le traceur ascendant connect\u00e9 au traceur descendant [6].<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Protection_intelligente_contre_la_foudre_basee_sur_la_science\"><\/span>Protection intelligente contre la foudre bas\u00e9e sur la science<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>La connaissance scientifique du ph\u00e9nom\u00e8ne de la foudre est essentielle pour optimiser les syst\u00e8mes de protection contre la foudre. Ainsi, les paratonnerres \u00e0 dispositif d&rsquo;amor\u00e7age (PDA) consistent \u00e0 \u00e9mettre le traceur ascendant en continu, avant tout autre objet situ\u00e9 dans son rayon de protection. Au lieu d&rsquo;\u00eatre un processus al\u00e9atoire comme dans le cas de la protection conventionnelle, les PDA se caract\u00e9risent par le contr\u00f4le de l&rsquo;\u00e9mission du traceur en l&rsquo;ajustant au bon moment, permettant ainsi une plus grande zone de couverture.<\/p>\n<p>Le paratonnerre intelligent <strong><a href=\"https:\/\/at3w.com\/fr\/smart-lightning\/paratonnerre-intelligent-dat-controler-remote\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">DAT CONTROLER\u00ae REMOTE<\/a><\/strong> se distingue sur le march\u00e9 des PDA, capable de s&rsquo;auto-\u00e9valuer et de communiquer des diagnostics quotidiens via la connectivit\u00e9 IoT. Ce PDA est non seulement conforme aux essais normatifs, r\u00e9alis\u00e9s cons\u00e9cutivement sur le m\u00eame \u00e9chantillon, mais il est certifi\u00e9 au-del\u00e0 des exigences r\u00e9glementaires pour fonctionner dans des conditions d\u00e9favorables telles que les fortes pluies, les atmosph\u00e8res explosives, etc.<\/p>\n<p>De plus, <a href=\"https:\/\/at3w.com\/fr\/blog\/at-research-center-un-laboratoire-equipe-pour-les-etudes-les-plus-rigoreaux-pour-systemes-de-protection-contre-la-foudre\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">l&rsquo;AT Research Center<\/a> dispose du laboratoire le mieux \u00e9quip\u00e9 d&rsquo;Europe pour le d\u00e9veloppement et la validation de notre gamme de solutions de s\u00e9curit\u00e9 face aux orages \u00e9lectriques. L&rsquo;\u00e9quipe de l&rsquo;AT Research Center est compos\u00e9e d&rsquo;experts de plusieurs disciplines ayant une vaste exp\u00e9rience dans diff\u00e9rents secteurs, afin de renforcer la qualit\u00e9 de nos services et produits de la gamme Smart Lightning avec les connaissances les plus r\u00e9centes. C&rsquo;est pourquoi, \u00e0 Aplicaciones Tecnol\u00f3gicas S.A., nous sommes toujours au courant des avanc\u00e9es dans la compr\u00e9hension du ph\u00e9nom\u00e8ne de la foudre, tout en restant \u00e0 la pointe du d\u00e9veloppement technologique dans le domaine de la s\u00e9curit\u00e9 face aux orages \u00e9lectriques.<\/p>\n<p>Si vous souhaitez contacter nos experts pour en savoir plus sur la physique de la foudre et sur les solutions de protection les plus avanc\u00e9es telles que DAT CONTROLER\u00ae REMOTE, veuillez <a href=\"https:\/\/at3w.com\/fr\/ou-sommes-nous-contact\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">cliquer sur ce lien<\/a>. 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Lett.<\/em>, vol. 49, no. 24, Dec. 2022.<\/p>\n<p>[6]\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 M. M. F. Saba, P. B. Lauria, C. Schumann, J. C. de O. Silva, and F. de L. Mantovani, \u2018Upward leaders initiated from instrumented lightning rods during the approach of a downward leader in a cloud\u2010to\u2010ground flash\u2019, <em>J. Geophys. <\/em><em>Res.<\/em>, vol. 128, no. 8, Apr. 2023.[\/vc_column_text][\/vc_column][\/vc_row][vc_row][vc_column]<div id=\"ultimate-heading-929169de651debd38\" class=\"uvc-heading ult-adjust-bottom-margin ultimate-heading-929169de651debd38 uvc-4070 \" data-hspacer=\"line_only\"  data-halign=\"center\" style=\"text-align:center\"><div class=\"uvc-main-heading ult-responsive\"  data-ultimate-target='.uvc-heading.ultimate-heading-929169de651debd38 h2'  data-responsive-json-new='{\"font-size\":\"desktop:26px;\",\"line-height\":\"\"}' ><h2 style=\"font-family:&#039;Montserrat&#039;;font-weight:800;color:#000000;\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Nouvelles_connexes\"><\/span>Nouvelles connexes<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2><\/div><div class=\"uvc-heading-spacer line_only\" style=\"margin-top:1em;margin-bottom:1.3em;height:4px;\"><span class=\"uvc-headings-line\" style=\"border-style:solid;border-bottom-width:4px;border-color:#f7a800;width:60px;\"><\/span><\/div><\/div>[vc_basic_grid post_type=\u00a0\u00bbpost\u00a0\u00bb max_items=\u00a0\u00bb3&Prime; item=\u00a0\u00bb43456&Prime; grid_id=\u00a0\u00bbvc_gid:1689928102306-434f3ee3-1dc4-0&Prime;][\/vc_column][\/vc_row]<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>La foudre est une d\u00e9charge \u00e9lectrostatique atmosph\u00e9rique caus\u00e9e par l&rsquo;accumulation de charges \u00e9lectriques dans les nuages. Ces d\u00e9charges se produisent quand la rupture di\u00e9lectrique de l&rsquo;air se produit lorsqu&rsquo;une certaine valeur de champ \u00e9lectrique est d\u00e9pass\u00e9e. Il en r\u00e9sulte un canal ionis\u00e9 \u00e0 l&rsquo;\u00e9tat de plasma qui facilite le transfert de charge entre deux points. 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