Africa-Press – Niger. Les super-éclairs sont rares. Mais lorsqu’ils frappent, ils déploient une énergie phénoménale, supérieure à 106 joules. Une étude publiée le 19 septembre 2023 dans la revue Journal of Geophysical Research : Atmospheres fournit pour la première fois une explication générale sur la formation et la distribution de ces éclairs redoutables.
Un nuage qui doit chevaucher les bonnes températures
Ces perturbations ont déjà fait l’objet de plusieurs études, mais celles-ci fournissaient à chaque fois des explications limitées à une seule localisation alors que ces éclairs se retrouvent partout sur la planète. Pour présenter une justification unique, les chercheurs issus de l’Université de Jérusalem et de l’Université de Washington ont dû analyser plusieurs informations : le moment, le lieu et l’énergie dégagée lors de plusieurs super-éclairs. Pour cela, ils ont croisé des données obtenues auprès de détecteurs d’éclairs avec d’autres liées notamment à la météo. A partir de ces informations, ils ont ensuite déterminé les conditions nécessaires à l’apparition de ces perturbations exceptionnelles.
Une distance très importante
Les nuages orageux atteignent généralement entre 12 et 18 kilomètres de hauteur, une distance qui couvre des températures variables car la température diminue avec l’altitude. La surface qui sépare les couches d’air basses, dont la température est supérieure à 0°C, des autres plus hautes et plus froides, est appelée isotherme du 0°C. Pour qu’un éclair se forme, un nuage doit « enjamber » cette limite. La partie supérieure du nuage devient alors une « zone de charge » où l’électrification se produit.
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Selon ces nouveaux travaux, cette altitude serait d’une importance capitale dans la formation des super-éclairs. En effet, les chercheurs pensent que leur genèse dépend de la distance entre la zone de charge et la surface terrestre, qu’il s’agisse d’eau ou de terre ferme. Une faible distance favoriserait ainsi l’apparition de super-éclairs.
Ces derniers peuvent frapper partout sur la planète. Cependant, l’Océan Atlantique Nord-Est, la mer Méditerranée et l’Altiplano, un plateau au Pérou et en Bolivie, en hébergent le plus grand nombre. Et ils ont tous un point commun : la faible distance entre la zone de charge de leurs nuages orageux et la surface terrestre (environ moins de 3000 mètres pour l’Océan Atlantique et la mer Méditerranée). De quoi conforter les chercheurs dans leur théorie.
Distribution globale des super-éclairs entre 2010 et 2018, avec les trois zones principales encadrées. Les points rouges indiquent les éclairs les plus énergétiques. Crédits : Efraim et al (2023), adapted from Holzworth et al. (2019)
Pourquoi cette distance est-elle importante pour la formation de ces perturbations ? « On suppose qu’une distance plus courte entre la zone de charge et la surface représente moins de résistance électrique, ce qui permet des courants de décharge plus forts », expliquent les scientifiques.
Un phénomène pas encore totalement compris
Ce résultat n’est qu’une première étape dans la compréhension de la formation des super-éclairs. A cause de la hausse des températures, l’isotherme du 0°C pourrait se situer de plus en plus haut, augmentant alors la distance entre la surface et la zone de charge. La communauté scientifique devra donc par exemple évaluer si le changement climatique va réduire leur nombre. Les auteurs de cette étude s’intéressent quant à eux déjà aux potentiels effets des cycles solaires et du champ magnétique sur leur formation.
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