Les Décharges Electrostatiques
Les décharges électrostatiques ou coup de foudre sont des déchages électrique, elles font parties essentielles d'un nuage orageux.
Mais comment se créent ces coups de foudres ? :
Notre planète est entourée d'une certaine couche atmosphérique : l'électrosphère très ionisée.
La Terre et cette couche forment un champ électrique. Par beau temps, ce champ électrique vaut environ 100 à 150V/m.La terre et l'électrosphère forment donc un énorme condensateur (dont l'épaisseur est d'environ 100 km)
Explication : la surface de la Terre est chargée négativement, la haute atmosphère elle , est chargée positivement.
Nous pouvons calculer la capacité de ce condensateur à l'aide du rayon de la Terre(Rt=6367km) le rayon de l'électrosphère (Re=100km)
C=4π Rt.Re/Re-Rt
Ici nous obtenons C = 46mF
Il se forme des ions dans l'air : la radioactivité terresetre ainsi que les rayonnements solaire affectent les molécules: des électrons positifs se forment, ils descendent au sol et détruisent les charges positives
Par temps nuageux, l'arrivée d'un nuage chargé électriquement "dévie" le champ électrique (150V/m environ) qui était dirigé vers la terre: il s'inverse littéralement et peut atteindre 20 kV/m sous ce même nuage au maximum
Les Charges électriques au sein du Cumulonimbus :
Comment cela se passe-t-il dans le Cumulonimbus ?
Le cumulonimbus s'élevant énormément haut, sa partie supérieure est remplie de particules de glace dû au froid; elles sont chargées positivement.
En revanche la partie basse du nuage est remplie de gouttes d'eau chargées négativement.
Les courants d'air ascendant font que les charges (les particules de glace et d'eau) se frottent, rentre en colision cela créer donc des charges électriques !
Le Traceur
Le Traceur "introduit" les coups de foudre, c'est une toute petite étincelle/petite décharge et met 1/100 de seconde pour atteindre le sol.
Cette petit étincelle va alors tracer un chemin dans l'air(maitenant électrifié) pour le coup de foudre ainsi différents coup de foudre peuvent être "observés"
Ces coups de foudres peuvent varier en fonction du climat ainsi que du terrain. De plus leur amplitude peut aussi varier, les coupes de foudre positifs étant les plus puissant 25 kA à 150 kA et 50 kA à 18 kA pour les coups de foudre négatifs
De plus , La foudre permet la création d'ozone très simplement :
O2 + hv --> 2O
2O + 2O2 --> 2O3
Il existe différents types d'éclairs :
-fulminants: ce sont des éclairs prenant la forme de sillons qui ne sont ni rectilignes ni en zigzag, mais courbés avec des arrondis graduels.
-ramifié : ce sont des éclairs qui se subdivisent en plusieurs branches autour d'un axe principal.
-sinueux : ce sont des éclairs ayant de nombreux traits et segments assez apparents.
-la foudre en boule :c'est une sphère lumineuse qui apparaît lors d'un orage.C'est un phénomène rare.
-le sprite: c'est un phénomène lumineux qui accompagne une décharge électrostatique entre le haut d'un nuage d'orage et le bas de la ionosphère. Il a été découvert récemment (il y a seulement une vingtaine d'années) et reste encore inexpliqué.
Il existe aussi des éclairs :
-inter-nuageux, c'est a dire entre deux nuages différents.
-intra-nuageux, c'est a dire entre la base et le sommet du même nuage.
