a) L'orage

             Le cumulonimbus est le "roi des nuages". Il est le seul à occuper toute les couches verticales de la troposphère¹ et à pouvoir produire des éclairs. Le cumulonimbus est donc le seul nuage orageux.  

Pour qu’un orage se développe, deux conditions essentielles doivent se réunir :                       -  il faut que l’air soit chaud                                                                                           -  il faut beaucoup d’humidité.

Le cumulus va se refroidir moins vite que l’air ambiant. Lorsque l’air ambiant perd 6 à 7° tous les 100m, le cumulus en perd 4 à 5. Cet écart va permettre au cumulus de se développer et de prendre de l’altitude, pour ensuite former un cumulonimbus. A l’intérieur du nuage, les courants peuvent atteindre 150 km/h.

A partir de 10 000 mètres, la température de l’air ambiant se stabilise à - 40°. Au fur et à mesure, l’écart entre l’air ambiant et le cumulonimbus diminue et finit par être nul. Le cumulonimbus arrête donc de prendre de l’altitude mais s’étale pour donner une forme d’enclume. Le développement du cumulonimbus prend moins de 20 minutes pour qu’il atteigne sa taille et son intensité maximale. Un cumulonimbus aspire chaque seconde 9 000 tonnes de vapeur d’eau qui vont se transformer en pluie.

Le cumulonimbus se développe sur plus de 10 000 m de hauteur. Lorsqu’il touche le plafond de la troposphère, il s’étale et forme une enclume. Ce nuage très dense est composé de cristaux de glace et d’eau, il ne laisse donc pas passer la lumière. 

Photo d'un cumulonimbus : 

 

Comment se forme un éclair ?

    Le territoire français compte 1 million d’éclairs par an.

L’eau à l’intérieur du cumulonimbus est sous toutes les formes : liquide, gazeux et solide. Les cristaux et gouttes de celui-ci sont entraînés par des courants ascendants et sont brassés. Entre 0 et – 20°, les gouttes et les cristaux rentrent en contact et congèlent instantanément. Ils forment ensuite des grains de grésil. Lorsque ces grains sont devenus trop lourds, ils tombent. 

Durant leur chute, ils percutent d’autres cristaux ou grains de grésil, ce qui forme des charges négatives (électrons). Les grains de grésil sont négatifs et en bas du cumulonimbus, contrairement aux cristaux qui sont positifs, entraînés par le courant ascendant, donc en haut du cumulonimbus. Celui-ci est, à la base, négatif avec le haut positif. Quand la différence entre les charges devient trop importante, il commence à y avoir de l’électricité entre celles-ci. L’éclair apparait ensuite. 

• Il existe différentes sortes d’éclairs :

-  Intra-nuageux : à l’intérieur du nuage

-  Inter- nuageux : d’un nuage à l’autre

-  Nuage-sol : "coup de foudre", entre le nuage et le sol

-  Extra-nuageux : d'un nuage à l'air

   

• Un éclair peut aussi avoir plusieurs couleurs en fonction de la composition de l'air ambiant : 

-  Lorsque l'air est pluvieux, l'éclair est rouge