Recherche sur l'origine de la foudre

Dans la théorie dite de la coalescence des gouttes, on suppose que les charges de foudre se forment par la dissociation de l'eau sous l'effet de la chaleur et du rayonnement solaire. Les ions hydrogène les plus légers ont tendance à monter, tandis que les ions hydroxyde les plus lourds ont tendance à descendre.

Comme cela a été démontré récemment, les ions d'hydrogène ne réagissent pas immédiatement avec les molécules d'eau, mais peuvent parcourir des distances bien plus grandes que dans l'eau en entrant en collision avec l'azote et l'oxygène. D'autres paires d'ions entreraient également en ligne de compte en théorie, mais n'ont pas pu être mises en évidence dans la pratique.

Différentes théories

Les trois théories qui prévalaient jusqu'à présent sur la formation des éclairs ne se contredisent pas seulement entre elles, mais aussi avec des lois physiques fondamentales.

Ainsi, la théorie du frottement des grains de glace ainsi que la théorie des gouttes d'eau qui gèlent contredisent le fait que les orages sont plus fréquents les jours chauds que les jours froids. La théorie de la répartition des charges dans les gouttes d'eau ne peut pas expliquer une plus grande séparation des charges sans décharge immédiate.

Une nouvelle théorie sur la formation de la foudre dans l'atmosphère est présentée. L'eau se dissocie préférentiellement à une température plus élevée.

En raison de leur petite masse, les ions d'hydrogène s'élèvent dans la troposphère supérieure. Ils s'y fixent sur de fines gouttelettes d'eau. Les fines gouttes d'eau s'unissent pour former des gouttes plus grandes, ce qui comprime la charge électrique qui s'y est déposée.

Enfin, la densité de charge à la surface de la goutte est trop élevée, de sorte que l'intensité du champ de claquage
dans l'air est dépassée. La foudre se propage par accélération des particules chargées électriquement dans le champ électrique.

Théorie de la coalescence des gouttes audacieuse
Même si la théorie de la coalescence des gouttes est audacieuse, elle résiste à un examen plus approfondi au moins aussi bien que les explications qui prévalent actuellement. Car il est clair que, pour des raisons physiques, certaines des théories en vigueur jusqu'à présent ne peuvent pas être correctes.

Rien n'est dit sur le romantisme d'un orage d'été rafraîchissant. Profitez simplement des éclairs et du tonnerre ou méditez sur les forces de la nature !

Renseignements : Dr Daniel S. Christen (Santé-Sécurité-Environnement)  daniel.christen@eco-swiss.ch