Définition d’un éclair
Un éclair est une lumière intense et brève, traduisant visuellement la décharge d’électricité atmosphérique, il survient lors du moment le plus fort d’un orage*. C’est une lumière éblouissante qui précède le tonnerre*. Un éclair varie entre 100 mètres et 20 kilomètres et a une épaisseur d’environ 3 centimètres. On estime sa vitesse aux alentours de 40 000 km/s, soit 7.5 moins vite que la vitesse de la lumière dans l’air qui est de 300 000 km/s, de ce fait, l’éclair est visible instantanément contrairement au tonnerre dont le son met plus de temps à nous parvenir. D’autre part, l’air traversé par l’éclair est grillé, cela est dû à la température autour de l’éclair qui est très élevée, on l’estime autour de 30 000 degrés soit 5 fois la température du soleil. La température de l'éclair peut parfois atteindre 50 000°C. La foudre a tendance à frapper sur les régions de haute altitude et sur les objets proéminents par effet de pointe*. Comme on l’a tous déjà observé, la couleur d’un éclair varie, même si cela nous semble insignifiant, c’est un aspect révélateur. En effet, la couleur d’un éclair indique en partie la composition de l’air ambiant : s’il est bleu cela indique la présence de grêle, rouge/violet indique de la pluie dans l’air, s’il y a une quantité importante de poussière dans l’air l’éclair sera jaune et enfin, un air très sec est marqué par un éclair blanc. Or, la couleur de l'éclair est principalement affectée par la transmission atmosphérique* de la lumière. C'est-à-dire que l'éclair lui-même a un large spectre avec de nombreuses contributions d'émissions de molécules et d'ions d'oxygène et d'azote, certains de vapeur d'eau (hydrogène). Ainsi l'éclair a les mêmes distributions entre les parties bleue, verte et rouge du spectre lors de l'impact au sol. Mais comme la lumière se propage à travers l'atmosphère, la lumière bleue est plus dispersée et filtrée sur des distances plus courtes que la lumière rouge. L’aérosol* et l'humidité absorberont et diffuseront principalement la lumière mais uniformément à travers le spectre. Nous pouvons rapprocher cet aspect par l’image de l’effet du brouillard et de la brume sur une source de lumière. Il faut également prendre en compte que pour les personnes, un flash à une durée beaucoup trop courte pour voir la couleur exacte de l'éclair, car la vision humaine fait une correction de la couleur cela joue également un rôle. Par exemple, si nous regardons les lampadaires de sodium qui sont jaunes et qu'ensuite nous voyons un flash, alors le lampadaire penchera plutôt vers le bleu. Mais aussi, si nous avons un orage lors d'un coucher de soleil le ciel peut être très rouge et l'éclair est alors perçu vert. Cependant, plusieurs critères peuvent faire varier la perception de la couleur :
- la distance à laquelle on se trouve de l'orage : ainsi, lorsque la foudre est loin, par exemple à 100 km, l'éclair semble orange ou rouge, un éclair plus proche, à 50kms, sera plutôt jaune, et à proximité d'un éclair ce dernier sera blanc, rose, violet ou bleu.
- Mais également la technique de photo utilisée pour capturer la foudre : par exemple, un mauvais réglage de la balance des blancs peut «dénaturer» le phénomène.
Enfin, après plusieurs recherches, on en a déduit que la foudre pouvait s’abattre n'importe où et jusqu'à 40 kms du nuage.
Les éclairs sont en réalité des traceurs par bonds* qui servent aux charges positives et négatives de communiquer entre elles. La foudre éclate en général après l’échange de quatre traceurs par bonds venant du ciel et quatre décharges en retour depuis le sol. Un éclair comporte en général 3 à 5 décharges.
Première photographie de la foudre heurtant la tour Eiffel le 3 juin 1902