Crédit :CC0 Domaine public
La saison des éclairs dans le sud-est des États-Unis est presque terminée pour cette année, mais la haute saison des coups de foudre les plus puissants ne commencera qu'en novembre, selon une enquête mondiale récemment publiée sur ces événements rares.
Une étude de l'Université de Washington cartographie l'emplacement et le moment des « superbolts », des boulons qui libèrent une énergie électrique de plus d'un million de joules, ou mille fois plus d'énergie qu'un éclair moyen, dans la gamme de fréquences très basses dans laquelle la foudre est la plus active. Les résultats montrent que les superéclairs ont tendance à frapper la Terre selon un schéma fondamentalement différent de celui des éclairs ordinaires, pour des raisons encore mal comprises.
L'étude a été publiée le 9 septembre dans le Journal of Geophysical Research :Atmosphères , un journal de l'American Geophysical Union.
"C'est très inattendu et inhabituel où et quand les très gros coups se produisent, " a déclaré l'auteur principal Robert Holzworth, un professeur de sciences de la Terre et de l'espace à l'UW qui suit la foudre depuis près de deux décennies.
Holzworth gère le World Wide Lightning Location Network, un consortium de recherche géré par UW qui exploite environ 100 stations de détection de foudre dans le monde, de l'Antarctique au nord de la Finlande. En voyant précisément quand la foudre atteint trois stations différentes ou plus, le réseau peut comparer les lectures pour déterminer la taille et l'emplacement d'un éclair.
Les points représentent des superbolts, foudre avec une énergie d'au moins 1 million de Joules. Les points rouges sont des superbolts particulièrement gros, avec une énergie de plus de 2 millions de Joules. Les superbolts sont les plus courants dans l'Atlantique nord-est et la mer Méditerranée, avec des concentrations plus faibles dans les Andes, au large du Japon, et près de l'Afrique du Sud. Crédit :Holzworth et al./ Journal de recherche géophysique :Ambiances
Le réseau fonctionne depuis le début des années 2000. Pour la nouvelle étude, les chercheurs ont examiné 2 milliards de coups de foudre enregistrés entre 2010 et 2018. Quelque 8, 000 événements—quatre millionièmes de pour cent, soit un sur 250, 000 coups - ont été confirmés superbolts.
« Jusqu'à ces dernières années, nous n'avions pas assez de données pour faire ce genre d'étude, " a déclaré Holzworth.
Les auteurs ont comparé les données de leur réseau aux observations de foudre de la société Earth Networks basée dans le Maryland et du MetService néo-zélandais.
Le nouvel article montre que les superbolts sont les plus courants dans la mer Méditerranée, l'Atlantique nord-est et les Andes, avec des hotspots moins importants à l'est du Japon, dans les océans tropicaux et au large de la pointe de l'Afrique du Sud. Contrairement à la foudre ordinaire, les superbolts ont tendance à frapper au-dessus de l'eau.
Cette carte montre la fréquence des coups de foudre de toutes tailles mesurées par le World Wide Lightning Location Network, le rose étant les valeurs les plus élevées. La foudre se produit le plus souvent au-dessus de la terre, avec quelques soi-disant « cheminées de foudre » qui incluent le sud-est des États-Unis et les îles de l'Asie du Sud-Est. Crédit :Réseau mondial de localisation de la foudre
« 90 % des éclairs se produisent au-dessus de la terre, " a déclaré Holzworth. " Mais les superbolts se produisent principalement au-dessus de l'eau jusqu'à la côte. En réalité, dans l'océan Atlantique nord-est, vous pouvez voir les côtes de l'Espagne et de l'Angleterre joliment délimitées sur les cartes de répartition des superbolts."
« L'énergie moyenne des mouvements sur l'eau est supérieure à l'énergie moyenne des mouvements sur terre – nous le savions, " Holzworth a déclaré. "Mais c'est pour les niveaux d'énergie typiques. Nous ne nous attendions pas à cette différence dramatique."
Robert Holzworth se tient avec un capteur de foudre test sur le toit d'un bâtiment UW. Le tuyau contient une antenne qui détecte les fréquences électriques générées par la foudre. Le véritable détecteur de Seattle se trouve sur le toit d'un immeuble voisin. Crédit :Dennis Wise/Université de Washington
La période de l'année pour les superbolts ne suit pas non plus les règles de la foudre typique. Des éclairs réguliers en été - les trois principales "cheminées de foudre" pour les boulons réguliers coïncident avec les orages d'été sur les Amériques, Afrique subsaharienne et Asie du Sud-Est. Mais superbolts, qui sont plus fréquents dans l'hémisphère nord, frapper les deux hémisphères entre les mois de novembre et février.
La raison du motif est encore mystérieuse. Certaines années ont beaucoup plus de superbolts que d'autres :fin 2013 a été un record historique, et fin 2014 était le deuxième plus élevé, les autres années ayant beaucoup moins d'événements.
"Nous pensons que cela pourrait être lié aux taches solaires ou aux rayons cosmiques, mais nous laissons cela comme stimulation pour de futures recherches, " dit Holzworth. " Pour l'instant, nous montrons que ce modèle auparavant inconnu existe."
