MÉTÉORES

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Les électrométéores

Un électrométéore est une manifestation visible ou audible de l'électricité atmosphérique.

Lorsqu’elles entrent en collision au sein d’un nuage, les particules de glace de nature différente ont tendance à échanger entre elles des électrons, certaines acquérant une charge électrique positive et les autres une charge négative. Si leurs vitesses de chute sont différentes, ce qui est par exemple le cas entre les cristaux de glace et les particules de givre, elles génèrent entre différentes régions du nuage un champ électrique qui peut devenir suffisant pour initier une décharge électrique.

L’orage

L’orage est une perturbation atmosphérique violente, caractérisée par une ou plusieurs décharges brusques d'électricité atmosphérique se manifestant par une lueur brève et intense (éclair), et par un bruit sec ou un roulement sourd (tonnerre). Les orages sont associés aux nuages de convection, de type cumulonimbus, dits pour cette raison « nuage d'orage », et sont, le plus souvent, accompagnés de précipitations sous forme d'averses de pluie, de neige, de neige roulée, de grésil ou de grêle.

Éclair

Photographie : Éclair

Les particules d’eau se frottent les unes contre les autres dans le nuage et créent de l’électricité statique. L’éclair est un gigantesque déplacement d’électricité entre deux nuages ou entre un nuage et la terre. 

Crédits : Martin Fischer/ Shutterstock

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L’éclair

L’éclair est la manifestation lumineuse qui accompagne une décharge brusque d'électricité atmosphérique qui peut jaillir d'un nuage ou se produire en son sein, et, plus rarement, jaillir d'édifices élevés ou de montagnes. On distingue trois types principaux d'éclairs :

– Les décharges au sol, on parle aussi de foudre, se produisent lorsque des éclairs éclatent entre un nuage et le sol. Leur trajectoire est généralement sinueuse et des ramifications orientées vers le bas prennent naissance à partir d'un chenal principal nettement marqué. Immédiatement après le coup de foudre, on observe parfois un globe de feu, dont le diamètre serait en général compris entre 10 et 20 centimètres, mais pourrait atteindre environ 1 mètre. Ce globe, l'« éclair en boule », se déplace lentement dans l'atmosphère ou sur le sol, et disparaît brusquement en produisant habituellement une violente explosion.

– Les décharges internes, ou éclairs en nappe, se produisent à l'intérieur des nuages d’orage. Ils se manifestent par une illumination diffuse, sans qu'il soit en général possible de distinguer nettement un chenal. Les éclairs communément appelés « éclairs de chaleur » entrent dans cette catégorie. Ils consistent en lueurs diffuses observées à l'horizon et provenant d'orages éloignés.

– Les décharges atmosphériques, ou éclairs en trait, se présentent sous forme de décharges sinueuses, souvent ramifiées à partir d'un chenal principal nettement marqué, jaillissant d'un nuage orageux, mais n’atteignant pas le sol. Ces éclairs comportent fréquemment une trajectoire relativement longue et sensiblement horizontale.

Décharge atmosphérique

Photographie : Décharge atmosphérique

Lorsque des éclairs en trait jaillissent d'un nuage orageux mais ne touchent pas le sol, on parle de décharges atmosphériques. 

Crédits : DedMityay/ Shutterstock.com

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Le tonnerre

Le tonnerre se manifeste par un bruit qui accompagne l'éclair. À faible distance, ce bruit est sec, violent et de courte durée. Dans le cas d'une décharge éloignée, il s’agit d’un roulement sourd ou d’un grondement prolongé qui, alternativement, s'affaiblit et se renforce. En dehors des régions montagneuses, la durée du roulement ou du grondement du tonnerre dépasse rarement 30 à 40 secondes.

Par suite de l'énorme différence qui existe entre la vitesse de propagation de la lumière et celle du son, on voit toujours l'éclair avant d'entendre le tonnerre correspondant. L'intervalle de temps qui les sépare augmente avec la distance entre le lieu où se produisent les décharges et l'observateur. Lorsque cette distance dépasse 20 kilomètres, le tonnerre n'est plus entendu. En raison de la réfraction des ondes sonores dans la basse atmosphère, il arrive aussi parfois que le tonnerre ne soit pas audible, alors que les décharges ont lieu assez près de l'observateur.

Le feu de Saint-Elme

Le feu de Saint-Elme est une décharge électrique lumineuse, plus ou moins continue et d'intensité faible ou modérée, qui émane d'objets élevés situés à la surface du globe (paratonnerres, girouettes, mâts de navires...), ou d'aéronefs en vol (bouts d'ailes, hélices...). Ce phénomène s'observe lorsque le champ électrique devient intense au voisinage de la surface des objets. Il se manifeste souvent sous la forme de panaches ou d'aigrettes, violettes ou verdâtres, nettement visibles la nuit.

Feux de Saint-Elme

Photographie : Feux de Saint-Elme

Les feux de Saint-Elme apparaissent sur des extrémités – mâts de navire, comme ici, mais aussi ailes d'avion, par exemple – placées dans un champ électrique intense. Ils prennent une forme d'aigrette et ont souvent été représentés. Ils passaient pour être annonciateurs d'orages ou... 

Crédits : Universal History Archive/ Universal Images Group/ Getty Images

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L’aurore polaire

L’aurore polaire est un phénomène lumineux de la haute atmosphère, qui apparaît sous forme d'arcs, de bandes, de draperies ou de rideaux. Elle est due à la présence de particules chargées d'électricité, émises par le Soleil au cours des éruptions solaires, et agissant sur les gaz raréfiés de la très haute atmosphère. Ces particules sont canalisées par le champ magnétique terrestre, c'est la raison pour laquelle les aurores polaires sont le plus fréquemment observées dans les régions voisines des pôles magnétiques. Elles se produisent le plus souvent à des altitudes comprises entre 60 et 400 kilomètres. Dans la majorité des cas, elles sont blanches avec une teinte verdâtre ou jaune verdâtre, parfois jaune verdâtre dans toute leur étendue, à l'exception de franges inférieures rouges. Leur luminance est très variable, elle est souvent comparable à celle de nuages éclairés par la pleine Lune, mais peut être parfois nettement plus intense. Les particules solaires mettant environ deux jours pour arriver dans notre atmosphère, il est aujourd’hui possible de prévoir l’apparition d’aurores polaires grâce à l’observation des éruptions solaires effectuée par le satellite SoHo (Solar and Heliospheric Observatory), placé en orbite autour du Soleil.

Aurore polaire

Vidéo : Aurore polaire

Cette aurore polaire (boréale) a été filmée à Kirkjufell en Islande,  une montagne isolée  située sur la péninsule de Snæfellsnes (vitesse accélérée). 

Crédits : vichie81/ Creatas Video/ Getty Images

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Les événements lumineux transitoires

Les événements lumineux transitoires (en anglais, transient luminous events, TLE), ou « éphémères », sont des phénomènes de fluorescence optique qui se produisent essentiellement dans la stratosphère et la mésosphère, entre le sommet des orages et l’ionosphère. Ils sont provoqués par les décharges électriques produites dans les orages sous-jacents. Du fait de leur faible durée (généralement entre une et quelques centaines de millisecondes) et de leur haute altitude, ils sont difficiles à apercevoir depuis le sol, ce qui explique que leur première observation ne date que du début des années 1990. On distingue :

– les farfadets, ou sylphes rouges, qui se présentent sous la forme de filaments rouges, étirés verticalement et surmontés d’arcs qui les font ressembler à des méduses couvrant des distances verticales et horizontales de l’ordre de 50 kilomètres ;

Représentation des types principaux d’événements lumineux transitoires

Photographie : Représentation des types principaux d’événements lumineux transitoires

De nombreux événements lumineux ont une durée de vie limitée. Ils surviennent à des altitudes variées dans l'atmosphère. Certains, comme les elfes et les « farfadets », ou « sylphes rouges » tirent leur nom de leur présence dans certaines légendes en particulier des pays nordiques. 

Crédits : Abestrobi ; CC-BY 3.0

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– les elfes, disques ou anneaux rougeâtres, faiblement lumineux, qui apparaissant à la base de l’ionosphère, à une altitude d’environ 100 kilomètres, et augmentent de volume au fur et à mesure qu’ils s’élèvent dans l’atmosphère ;

– les jets bleus, qui sont des lueurs bleues s’échappant, sous forme de jets rectilignes, du sommet des nuages d’orage vers les niveaux inférieurs de l'ionosphère, à 40 à 50 kilomètres au-dessus de la surface terrestre. Des jets géants, attei [...]

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Poudrin de glace

Poudrin de glace
Crédits : Greg Dimijian/ Science Source/ Getty Images

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Types de nuages associés aux types d’hydrométéores précipitants

Types de nuages associés aux types d’hydrométéores précipitants
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Pluie de grenouilles

Pluie de grenouilles
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Symboles représenant les hydrométéores autres que les nuages

Symboles représenant les hydrométéores autres que les nuages
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Pour citer l’article

Jean-Pierre CHALON, « MÉTÉORES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 30 novembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/meteores/