Illustrations : Mélody Denturck

© Éditions Albin Michel, 2017

ISBN : 978-2-226-42570-6

PRÉFACE

Tous les jours, j’ai cette chance merveilleuse de vous informer du temps qu’il fera demain. Plus qu’une simple profession, être météorologiste relève pour moi et avant tout d’une passion sincère. Déjà, enfant, je me souviens avoir posé à ma mère ou à mon père des questions sur le ciel que je regardais souvent : « Pourquoi le ciel est-il bleu ? », « Pourquoi la neige est-elle blanche ? » Ces mystères atmosphériques m’intriguaient et excitaient mon esprit déjà plutôt tourné vers la science.

Nous sommes tous restés de grands enfants face aux surprenantes ressources de la nature. J’ai pu développer cette envie de connaissances au gré de mes voyages de jeunesse. Avec le métier de mon père – il était militaire –, ma famille et moi-même avons découvert des paysages très différents. Du Maroc à la Provence, en passant par le bassin d’Arcachon, où j’ai eu la chance parfois d’aller à l’école en bateau à voile, j’ai été imprégné de ces différents tableaux que peut offrir la nature, avec toutes les questions qui en découlent : « Dis, Papa, pourquoi le Soleil est-il rouge quand il se couche ? », « Les nuages ont vraiment des formes étonnantes, non ? », etc.

Adolescent, je n’ai plus envisagé ma vie autrement qu’au grand air. Mon oncle, qui était pilote professionnel, et mon père m’embarquaient souvent dans leurs petits avions ou planeurs ! À bord, ils m’ont appris plus ou moins consciemment à sentir, écouter, comprendre, respecter cet environnement, interpréter les nuages ou encore ressentir les effets du vent sur les ailes. À dix-sept ans, grâce à eux, j’ai passé mon brevet de pilote planeur. Entre la voile et l’aviation, j’ai nourri ma passion. Comment décoller ou prendre la mer sans consulter les bulletins météo ? Impossible ! Ces deux sports, puis la randonnée en haute montagne plus tard, m’ont appris à respecter les phénomènes atmosphériques. Ils ont aiguisé ma curiosité pour cette science encore toute jeune et qui incite donc à l’humilité.

Alors cinquante ans après ces premiers « Pourquoi ? », j’ai imaginé ce livre. Je pense et j’espère ne pas être le seul à aimer regarder notre belle nature le nez en l’air, tout en m’interrogeant sur les secrets du ciel et de notre planète.

Je propose de partager avec vous tous ces Pourquoi de la météo, des plus anodines interrogations aux plus audacieuses. Nous voulons tous savoir pourquoi le ciel est bleu, et moi le premier !

Ce livre est une belle occasion de se rendre compte combien la météo nous rappelle que notre espèce fait corps avec l’univers qui nous entoure. Sachons encore le regarder pour mieux le préserver, avec lucidité, mais surtout avec optimisme !

1.

Pourquoi le ciel est-il bleu ?

Si la Terre a été joliment surnommée la « planète bleue » par les astronautes, c’est parce qu’elle est en grande partie recouverte par de l’eau. Elle apparaît donc bleue à ceux qui l’admirent au milieu du noir de l’espace ! Et quand ces astronautes redescendent sur Terre – j’ai eu la chance d’en croiser quelques-uns –, ils sont unanimes quant à l’immense beauté de notre planète ! Mais si vous enviez ces privilégiés, consolez-vous, car les astronautes en mission ne peuvent pas profiter d’un autre superbe spectacle, que de simples terriens comme vous et moi admirons tous les jours, en tout cas par beau temps : le ciel bleu !

Dans l’espace en effet, même si le Soleil et les autres étoiles brillent et émettent de la lumière continuellement, tout reste noir en dehors des astres et des planètes. Au contraire, sur notre chère Terre, dès que le Soleil apparaît, le ciel se pare de magnifiques nuances azur. On serait donc tenté de croire que les rayons du Soleil « colorent » notre ciel.

C’est à peu près cela, mais tâchons de comprendre plus en détail ce mécanisme. Le Soleil émet plusieurs types d’ondes, qui, selon leur longueur, auront des effets différents : les ultraviolets (UV), indispensables à votre bronzage et coupables de vos coups de soleil ; les rayons X, utilisés en imagerie médicale ; les infrarouges qui nous donnent une sensation de chaleur lorsqu’ils se posent sur notre peau… Et, bien sûr, les ondes qui constituent la lumière visible, c’est-à-dire la lumière blanche naturelle qui nous permet de distinguer les formes et les couleurs !

Lorsqu’elles pénètrent dans l’atmosphère terrestre, ces ondes réagissent de différentes façons aux éléments qui composent l’air de notre planète. Par exemple, les dangereux ultraviolets sont en grande partie arrêtés par la couche d’ozone, dans la stratosphère. Quant aux rayons de la lumière visible, ils sont déviés par les molécules qui composent l’atmosphère. Tous les rayons ? Non ! Une partie seulement. Comme vous le savez, la lumière blanche contient en elle toutes les couleurs de l’arc-en-ciel, c’est-à-dire le fameux « spectre visible ». Et chacune de ces couleurs correspond à une longueur d’onde bien précise. Or, en raison de leur taille, les molécules présentes dans l’air ne vont dévier que les ondes les plus courtes, à savoir les bleues et les violettes, qui sont ainsi diffusées dans toutes les directions et deviennent donc visibles. Les ondes plus longues, des vertes aux rouges, ne sont que faiblement déviées. De sorte que, pour la plupart, elles poursuivent tranquillement leur route en ligne droite jusqu’au sol, et restent invisibles !

Le fait que seules les ondes de bleu et de violet soient diffusées par les molécules d’air explique que l’on perçoive une lumière bleue partout dans le ciel. Enfin, si le bleu domine sur le violet, c’est parce que l’œil humain est naturellement moins réceptif à cette couleur.

Devinette

Pourquoi le ciel reste-t-il noir la nuit ? Tout simplement parce qu’il faut une source lumineuse très puissante – comme notre beau Soleil – pour que les ondes diffusées par l’atmosphère soient visibles ! Or, les étoiles qui scintillent dans le ciel nocturne sont trop lointaines pour que la faible lumière qui nous en parvient soit diffusée significativement. En conséquence, le ciel reste noir, comme dans l’espace… Pour cela au moins, les astronautes ne sont pas dépaysés !

En plus de colorer notre ciel en bleu, les molécules de notre atmosphère altèrent aussi la couleur du Soleil lui-même ! En effet, les astronautes sont formels : depuis l’espace, le Soleil est parfaitement blanc. Mais comme la lumière qu’il émet perd une partie de ses ondes de bleu lors de son passage dans l’atmosphère, il nous apparaît de couleur jaune.

Enfin, vous avez sans doute déjà observé que le bleu du ciel connaît de légères variations en fonction de l’altitude : en haute montagne, le bleu se fait plus profond ; au bord de la mer, il paraît plus clair. Il y a une raison toute simple à cela : c’est que plus l’atmosphère à traverser est épaisse, plus la lumière est propagée par les molécules. En haute altitude, l’épaisseur de l’atmosphère au-dessus de votre tête est moindre, de sorte que la lumière diffusée tend davantage vers le noir. Et si vous pouviez monter à environ 30 km d’altitude, vous verriez, en plein jour, le ciel devenir noir… l’espace n’est plus très loin !

À l’inverse, si l’atmosphère était encore plus épaisse, on perdrait encore plus de bleu et l’on gagnerait en rouge… Cela vous rappelle quelque chose, n’est-ce pas ? Eh bien oui, c’est exactement ce qu’il se produit à l’aube et au crépuscule ! Car lorsque le Soleil se trouve à l’horizon, sa lumière traverse une épaisseur d’atmosphère, dix à quinze fois plus importante que lorsqu’il se trouve au zénith… Le Soleil nous apparaît donc rouge, tandis que le ciel se colore de magnifiques teintes roses. Décidément, c’est bien sur Terre que le ciel nous offre les plus beaux spectacles !

Le savez-vous ?

En 1860, George Rowney, un marchand de couleurs britannique, a commercialisé un pigment permettant aux peintres d’obtenir la nuance azur des ciels européens. C’est le bleu de cæruleum (« couleur ciel » en latin), dit aussi « bleu céruléen », ou plus couramment « céruléen ». Sa capacité à paraître bleu même à la lumière d’une bougie lui a valu un certain succès. Mais, face à une lumière artificielle, il devient verdâtre !

2.

Pourquoi le vent souffle-t-il ?

Nous le savons tous, si le vent souffle, c’est tout simplement parce que les masses d’air se déplacent en permanence à la surface de notre planète : vous le constatez si vous regardez les cartes au début de mes bulletins météo ! Demandons-nous alors : pourquoi se déplacent-elles ?

Ces mouvements qui sont à l’origine du vent s’expliquent par deux actions principales, celle du Soleil et celle de la Terre. Comme nous l’avons vu, le Soleil chauffe la surface du globe, qui réchauffe l’air à son contact. Or, lorsqu’il monte en température, l’air se dilate. Les molécules qui le constituent sont plus agitées et plus espacées, de sorte que la pression atmosphérique diminue. C’est-à-dire qu’à volume d’air égal, les molécules sont moins nombreuses et plus espacées. D’ailleurs, à votre avis, qu’est-ce qui pèse le plus lourd, l’air chaud ou l’air froid ? Vous avez gagné : l’air froid car la chaleur du Soleil ne l’a pas dilaté et n’en a pas dispersé les molécules. L’air chaud est donc plus léger, c’est ce qui permet aux montgolfières de s’envoler !

À la surface du globe, la pression atmosphérique varie beaucoup, selon que l’air a été réchauffé ou non par le Soleil. Lorsqu’une masse d’air est froide, donc statique et lourde, la pression augmente : c’est ce qu’on appelle en météorologie un anticyclone. Lorsque la masse d’air est chaude, donc légère et agitée, la pression baisse légèrement : c’est une dépression ! Ce sont ces variations de pression qui entraînent le mouvement des courants d’air à l’origine du vent. Pourquoi ? Parce que les masses d’air chaud et d’air froid ne vont pas cohabiter paisiblement ! En effet, la nature a horreur du vide et du déséquilibre : elle va chercher à combler les vides et à désengorger les trop-pleins. Les zones de haute pression vont donc être attirées vers les zones de basse pression, pour combler l’espace disponible entre les molécules d’air ! Vous pouvez l’observer à l’aide d’un simple ballon de baudruche : à l’intérieur du ballon, l’air est comprimé et la pression très forte (vous en savez quelque chose, vous venez de vous époumoner à le gonfler !). Quand on libère l’air prisonnier du ballon, il est attiré très brusquement vers l’extérieur, où la pression est plus basse. Ce qui a pour effet de propulser le ballon à travers la pièce dans un vol mal contrôlé, accompagné d’un bruit peu élégant… Heureusement, à l’échelle de l’atmosphère, les échanges se font plus calmement ! C’est le même phénomène qui explique que les masses d’air se déplacent tout autour de la planète, donc que le vent souffle.

Mais dans ce cas, me direz-vous, les vents devraient souffler en ligne droite depuis les anticyclones jusqu’aux dépressions ? Pourtant, c’est le contraire qui se produit : lorsqu’on prend beaucoup de recul, grâce à des cartes satellites par exemple, on constate que les vents soufflent en mouvements circulaires autour du centre d’un anticyclone ou d’une dépression. C’est que l’air obéit à une loi commune à tous les fluides : le mouvement de convection. Inutile de se casser la tête pour comprendre, il suffit d’observer l’eau dans une casserole, quand on la porte à ébullition. Regardez bien : l’eau chaude remonte du fond vers la surface par le centre, tandis que l’eau froide fait le trajet inverse, elle est attirée vers le fond en longeant les bords du récipient. Ce mouvement circulaire finit par homogénéiser la température de l’eau. L’air de notre atmosphère est soumis au même phénomène, c’est pourquoi les échanges entre les masses d’air se font ici aussi par des mouvements circulaires…

Malgré tout, le Soleil et les variations de pression ne font pas tout. La Terre aussi a son rôle à jouer ! En effet, par sa rotation sur elle-même, elle provoque le mouvement de l’atmosphère qui l’entoure. C’est là l’effet de la « force de Coriolis », du nom de Gaspard Gustave Coriolis, l’ingénieur français qui l’a découverte au XIXe siècle (cocorico !). On affirme souvent que ce phénomène serait à l’origine du petit tourbillon d’eau qui se forme dans le fond d’un lavabo lorsqu’on le vide, mais il ne s’agit que d’une légende populaire. Toutefois, cette image illustre bien les tourbillons d’air qui se forment dans l’atmosphère grâce à la véritable force de Coriolis, et qu’on peut observer sur les images satellites de mes bulletins météo !

Alors, pourquoi la force de Coriolis influence-t-elle la formation du vent ? Simplement parce qu’en tournant sur lui-même à près de 1 700 km/h, le globe terrestre fait dévier les masses d’air qui recouvrent sa surface. Et cela toujours dans un sens bien particulier : vers la droite dans l’hémisphère nord, et vers la gauche dans l’hémisphère sud. Cela ne signifie pas que les masses d’air se dirigent toujours vers l’est ou toujours vers l’ouest, mais que, quel que soit leur mouvement, la force de Coriolis la fera toujours dévier vers leur droite dans l’hémisphère nord. Cela explique aussi le sens de rotation des anticyclones : ils tournent dans le sens des aiguilles d’une montre dans l’hémisphère nord, et dans le sens inverse dans l’hémisphère sud.

Et pour la petite histoire, sachez que la force de Coriolis, si elle n’a aucun effet sur votre évier, en a sur la qualité de vos voyages en train ! En effet, parce qu’ils sont très lourds et très rapides, les TGV sont soumis de façon non négligeable à la force de Coriolis, qui exerce une poussée latérale lorsque le train se déplace sur un axe nord-sud. Le train va donc peser davantage sur un côté de la voie que sur l’autre (environ 4 tonnes de plus sur le côté en appui !). Rassurez-vous, c’est loin d’être suffisant pour le faire dérailler, mais cela provoque toutefois, dans l’hémisphère nord, une usure plus importante sur le rail du côté est. Et sur le rail du côté ouest dans l’hémisphère sud… Autre anecdote pour épater vos copains à l’heure de l’apéro : la force de Coriolis influence aussi la trajectoire des missiles à longue portée. Dès la Première Guerre mondiale, les obus tirés par les gigantesques canons allemands qui pilonnaient Paris à 120 km de distance, devaient être déviés de près de 1 600 km pour rattraper le décalage dû à la force de Coriolis.

Les variations de la pression de l’air et la force de Coriolis expliquent donc non seulement que le vent souffle, mais aussi sa tendance à souffler en rond autour des anticyclones et des dépressions. D’ailleurs comment se fait-il qu’il ne souffle pas toujours avec la même force ? Pourquoi les légères brises qui nous rafraîchissent délicieusement lorsqu’on rôtit sur la plage en été laissent-elles parfois la place à des tempêtes terribles, qui dévastent tout sur leur passage, comme celles qui ont touché notre pays en 1990 et 1999 ? Et pourquoi le vent souffle-t-il davantage au bord de la mer qu’à l’intérieur des terres ?

Cette variabilité s’explique d’abord par les différences de pression tout autour de la Terre, qui sont en perpétuelle fluctuation : selon les conditions, une dépression sera plus ou moins puissante, son trajet sera autre, elle pourra passer plus ou moins près d’un anticyclone… En outre, les différents systèmes, dépressions et anticyclones, s’influencent mutuellement, s’attirent, s’affaiblissent, se tournent autour, etc. Avec tout cela, vous obtenez une infinité de combinaisons possibles ! C’est pour cela que la météo ne se répète jamais… heureusement pour nous, les météorologistes ! Vous commencez à comprendre pourquoi il y a tellement de vents différents sur notre planète.

Mais si les vents sont à ce point fantasques, c’est aussi parce que la Terre n’est pas dépourvue d’obstacles. Sur les continents, les montagnes et les reliefs contrarient le déplacement des masses d’air. Au contraire, les mers et les océans forment des surfaces planes sans aucun obstacle, où les vents se propagent allègrement. En outre, alors que sur Terre certaines zones désertiques peuvent chauffer démesurément les masses d’air, les océans, moins sensibles aux variations, vont avoir plutôt tendance à les refroidir, et ce brutal refroidissement crée du vent. Enfin, au contact entre mer et terre, le contraste de température aura tendance à attiser les vents… d’où la brise côtière qui vous rafraîchit agréablement sur la plage en été ! D’ailleurs, si vous vous promenez tard le soir sur la jetée, vous remarquerez que, la nuit, la brise souffle dans le sens inverse, depuis la terre vers la mer, toujours en raison des échanges thermiques.

Sachez que tous les vents ont leur propre caractère, parfois bien trempé ! Les vents chauds épaississent l’air et apportent la pluie : le plus célèbre est celui de la mousson en Asie, qui s’accompagne de précipitations diluviennes ! Il existe aussi des vents chauds et secs, comme le simoun, un vent violent qui souffle sur les régions désertiques autour de la Méditerranée orientale. Quant au célèbre sirocco, il nous vient tout droit du Sahara et dépose, dans le Sud de la France, une fine couche de sable rouge sur nos voitures en stationnement ! Les vents froids ont chacun leur nom : tout le monde sait faire la différence entre la bise hivernale, glaciale, et la brise estivale, tiède et agréable. Enfin, les habitants du Canada savent que quand souffle le blizzard, la tempête de neige est à leur porte et il vaut mieux se tenir au chaud !

Innombrables, capricieux, parfois dangereux… il n’est pas étonnant que dans l’Antiquité, les vents aient été identifiés à des divinités ! D’ailleurs, vous en connaissez au moins quelques-uns : Borée, le vent du nord, a donné son nom aux aurores boréales ou encore le célèbre Zéphyr, vent de l’ouest, qui est devenu synonyme d’une brise douce et agréable…

Devinette

Comment s’appelle l’instrument qui mesure la vitesse du vent ? Oui, c’est bien l’anémomètre ! Cette vitesse se mesure généralement en km/h, mais on préfère utiliser, dans la marine ou l’aviation, l’échelle de Beaufort, du nom de l’amiral Francis Beaufort qui l’inventa au XIXe siècle. Cette échelle est graduée de 0 à 12. Lorsqu’on parle d’un vent de force 3, cela correspond à une petite brise. Mais un vent de force 6 peut déjà retourner les parapluies ! À partir d’un vent de force 10, il s’agit d’une véritable tempête. Quant au vent de force 12, il ne correspond qu’à des ouragans que, fort heureusement, on ne connaît que très rarement sous nos latitudes. Ce fut cependant le cas en 1999, lorsque les vents dépassèrent les 130 km/h. Quant à la direction du vent, chacun sait qu’elle est indiquée par une girouette. Mais saviez-vous qu’avant d’orner le sommet de nos toitures et de nos clochers, les girouettes se trouvaient au sommet des drakkars vikings ? Rien à voir, pourtant, entre ces fiers guerriers et une personne qui change toujours d’avis…

3.

Pourquoi la neige est-elle blanche ?

La neige étant composée de glace, on pourrait raisonnablement s’attendre à ce qu’elle soit transparente… D’où lui vient donc cette blancheur immaculée, qui émerveille les enfants (et les grands enfants que nous sommes !) chaque hiver ?

Si la neige n’est pas transparente, c’est parce qu’elle réfléchit la lumière différemment de l’eau liquide ou glacée, en raison de sa structure même. Pour découvrir ses propriétés étonnantes, il nous faut remonter à l’origine de sa formation. Prenons donc la direction des nuages, ces grandes fabriques de flocons ! Et surtout, couvrez-vous bien, car la neige ne se forme que dans une fourchette de températures allant de – 16 °C à 0 °C. Un nuage, c’est une masse d’air dans laquelle l’humidité est importante. À tel point qu’autour des minuscules impuretés présentes dans l’air, comme les grains de sable ou les poussières, cette humidité se condense en fines gouttelettes d’eau… et c’est la pluie ! Mais quand la température est très basse, l’eau contenue dans l’air va directement se fixer autour de la poussière sous forme de glace. Progressivement, l’air chargé d’eau va continuer à se cristalliser autour de ce noyau, en formant petit à petit un joli cristal de glace. En fonction de la température, mais aussi de la nature du noyau et sa croissance peut prendre entre deux minutes et une heure. Mais ce n’est pas tout ! Pris dans les violents courants d’air qui agitent l’intérieur d’un nuage, le cristal est brassé dans tous les sens. Dans sa course folle, il heurte d’autres cristaux, qui se fixent autour de lui, s’amoncellent… et donnent un flocon ! Devenu trop lourd, celui-ci finit par tomber de son nuage…

Le savez-vous ?

Sans même ouvrir une fenêtre, on peut estimer la vigueur du froid en observant la neige tomber. Quand le mercure descend au-dessous de – 5 °C, les cristaux s’agrègent moins facilement, ils chutent donc séparés les uns des autres. Par conséquent, si les flocons sont fins, préparez-vous à un froid mordant. Au contraire, des flocons de grosse taille signifient que la température est un peu plus clémente…

Les cristaux des flocons sont une source d’émerveillement toujours renouvelée : leurs formes finement ciselées sont d’une variété quasi infinie ! Et lorsqu’on les observe au microscope, on a l’impression de contempler le travail d’un joaillier. Avouez-le, on a parfois du mal à croire que la nature puisse dessiner de telles dentelles de cristal, frappantes à la fois par leur diversité et leur régularité toute géométrique. Selon la température du nuage, leur aspect peut varier : plaquettes, aiguilles, colonnes creuses, étoiles, dendrites… Toutefois, on observe une constante : la silhouette du flocon a toujours six côtés, cela tient à la structure moléculaire de l’eau. Lorsqu’ils sont assez gros, cette forme hexagonale est même perceptible à l’œil nu. Le philosophe René Descartes avait d’ailleurs, en 1635, consigné des formes rares, comme des cristaux à douze branches et cela sans l’aide d’un microscope !

Au sol, le tapis de neige qui fait la joie des skieurs est donc un amas de milliards de cristaux de glace, agglutinés entre eux. Comme les pièces d’un puzzle, leurs contours torturées leur permettent de s’encastrer les uns dans les autres, pour former cette matière compacte et malléable avec laquelle les enfants sculptent des bonshommes de neige… ou se confectionnent des boules ! Et malgré toutes ces péripéties, les flocons conservent leurs parois, tant que la température ne les fait pas fondre.

Mais revenons à nos couleurs ! Pris individuellement, un minuscule cristal de neige est aussi transparent qu’une goutte d’eau. Sa paroi ne réfléchit la lumière qu’à un degré très faible. Mais, nous l’avons vu, dans un seul flocon se superposent des centaines de parois de cristaux agglomérés ! Je vous laisse donc imaginer les quantités astronomiques qui peuvent s’accumuler sur une épaisse couche de neige en montagne. Or, la lumière du Soleil se réfléchit autant de fois que ses rayons rencontrent les parois de chaque minuscule cristal… la neige agit donc comme un véritable miroir, à ceci près qu’elle renvoie les rayons dans toutes les directions.

Lorsqu’elle est fraîchement tombée, le pouvoir réfléchissant de la neige est de 95 %. On comprend mieux pourquoi le port de bonnes lunettes de soleil est recommandé en montagne ! Quand le ciel est couvert, vous constaterez d’ailleurs que la neige perd de son éclat et tend plutôt vers le gris. Et, avec le temps, les cristaux de glace s’arrondissent et perdent une partie de leur pouvoir réfléchissant. Ainsi, à la fin de l’hiver, la neige déjà « vieille » de quelques mois ne restitue plus que 50 % de la lumière : son éclat est moindre et son teint est plus mat. La neige aussi est soumise aux aléas du vieillissement !

Devinette

Savez-vous pourquoi la glace colle aux doigts ? Quand vous attrapez un glaçon, vos doigts provoquent la fonte d’une fine couche de glace, de sorte qu’une pellicule d’eau liquide se forme entre votre peau et le glaçon. Par un échange thermique, l’eau gèle à nouveau à même la peau, d’où cette adhérence. Un simple filet d’eau tiède suffira à libérer vos doigts d’un glaçon un peu trop collant. Si seulement on pouvait se débarrasser de tous les pots de colle aussi facilement !

4.

Pourquoi la foudre
tombe-t-elle au sol ?

En réalité, cette formule est trompeuse. La foudre ne s’abat pas sur nous : elle monte depuis le sol jusqu’au nuage autant qu’elle en descend. Elle forme un pont entre les deux, et cela malgré la présence de l’air, qui est un isolant naturel.

Dans notre pays, on enregistre en moyenne un million d’impacts de foudre par an. Les cascades d’éclairs que l’on admire durant les orages offrent un spectacle sublime et très recherché par les photographes. Mais ce phénomène est loin d’être inoffensif : il provoque vingt mille sinistres par an, dont quinze mille incendies ! Plus dramatique encore, la foudre tue huit à quinze personnes chaque année.

Et pourtant, la foudre ne représente que 20 % des éclairs qui se produisent durant un orage. Car, vous l’ignorez peut-être, il existe une différence entre les deux ! La foudre « tombe » au sol, tandis que la grande majorité des éclairs restent confinés à l’intérieur du nuage – on parle alors d’éclairs intra-nuageux. D’autres, plus rares, jaillissent d’un nuage à l’autre et peuvent atteindre plus de 100 km de long ! Ce sont cette fois-ci des éclairs internuageux. Mais dans tous les cas, il y a un nuage à l’origine de la foudre, et pas n’importe lequel.

C’est le fameux cumulonimbus. On le reconnaît d’abord à sa taille exceptionnelle, qui en fait le plus gros de tous les nuages, mais surtout à sa forme, car il est le seul à se développer verticalement. Larges de plusieurs kilomètres, les cumulonimbus peuvent atteindre jusqu’à 14 km de haut ! D’ailleurs, seule la stratosphère est capable de les arrêter : au sommet de la troposphère, le nuage s’étale et prend sa forme d’enclume si caractéristique des cumulonimbus.

En outre, ces géants se forment très rapidement : certains d’entre eux n’ont besoin que de vingt minutes pour atteindre une masse colossale, en absorbant à chaque seconde jusqu’à 9 000 tonnes de vapeur d’eau à la surface de la Terre ! Àl’intérieur du nuage, dans sa partie haute, c’est un véritable enfer : au milieu des grêlons qui tourbillonnent, les vents soufflent à 150 km/h entre courants ascendants et descendants. Vous comprenez maintenant pourquoi même les plus gros avions de ligne préfèrent éviter les cumulonimbus ! Pour les parapentistes, ils représentent même un danger mortel : le nuage peut aspirer un parapentiste et, une fois l’aile volante réduite en charpie, il reste prisonnier des vents furieux qui l’agitent comme un pantin et peuvent le soulever jusqu’à 10 km d’altitude, où il mourra d’asphyxie avant même de retoucher le sol, quelques heures plus tard !

Devinette

Pourquoi la foudre ne tue-t-elle pas tous les poissons aux alentours lorsqu’elle tombe en mer, alors même que l’eau est très bonne conductrice d’électricité ? Eh bien tout simplement parce que le courant a tendance à voyager en surface des éléments conducteurs. Dans ce cas de figure, la foudre se propage donc à la surface de l’eau et épargne les poissons qui nagent en profondeur !

Ces violents courants ascendants à l’intérieur du cumulonimbus sont justement à l’origine des éclairs : les cristaux de glace et les gouttes d’eau présents dans le nuage sont entraînés et brassés dans tous les sens. À la tête du nuage, où la température descend à – 20 °C, les gouttes d’eau qui entrent en contact avec les cristaux gèlent instantanément, et forment des grains de grésil ou des grêlons. Petit à petit, ces grains prennent du volume, puis finissent par tomber lorsqu’ils sont devenus trop lourds. Dans leur chute, ils percutent des cristaux de glace ou d’autres grêlons un nombre incalculable de fois. Ces frictions répétées ne produisent pas des étincelles, comme pourraient le faire deux cailloux qui s’entrechoquent, mais elles produisent une réaction de nature électromagnétique : les grêlons « arrachent » leur charge négative aux cristaux. Comme les grêlons sont lourds, ils chutent vers le plancher du nuage, qui accumule une charge électrique négative. À l’inverse, du fait de leur légèreté, les cristaux s’élèvent toujours vers le plafond du nuage, qui accumule une charge positive. En somme, vous l’avez compris, notre cumulonimbus devient une véritable pile géante !

Or, c’est une nécessité physique imparable : lorsque, entre deux extrémités, la différence de potentiel électrique devient trop importante, le courant tente par tous les moyens de joindre les deux pôles. On dit alors que la masse d’air entre les deux pôles s’ionise, et quand le courant finit par former un pont, une formidable décharge électrique se libère : c’est un éclair ! Et plus précisément, un éclair intranuageux, comme nous l’avons vu plus haut.

Quant à la foudre, qui relie le nuage au sol, elle obéit exactement au même phénomène. En temps normal, le sol terrestre est chargé négativement, tout comme la base des cumulonimbus. Jusque-là tout va bien… Mais lors des orages, une forte pluie, chargée négativement, s’abat sur le sol. Et quand elles sont de même signe, les charges électriques se repoussent l’une l’autre, comme deux aimants que vous confronteriez dans vos mains. De sorte qu’au sol, sous l’effet de la pluie, les charges négatives s’inversent et sont progressivement remplacées par des charges positives. Jusqu’à ce que la différence de potentiel électrique devienne trop importante, cette fois entre la base du nuage (chargée négativement) et le sol (chargé positivement). L’électricité va alors se frayer un chemin entre les deux, et comme elle a tendance à privilégier le chemin le plus court, la foudre va souvent frapper les points les plus élevés : la cime des arbres ou le sommet d’un clocher. Cette gigantesque décharge électrique enflamme l’air qui se trouve sur sa trajectoire : il chauffe quasi instantanément à 30 000 °C ! Il se dilate donc très brutalement, ce qui produit une onde sonore : en l’occurrence un bruit très puissant de craquement sourd. Vous l’avez reconnu… c’est le tonnerre !

Le savez-vous ?

Les avions de ligne sont très souvent foudroyés. Mais pas de panique si vous les empruntez ! Les passagers, tout comme les instruments de navigation de l’appareil, sont protégés. Le courant électrique s’écoule sur la surface extérieure de l’avion, sur ses parties métalliques. C’est le principe de la cage de Faraday. À l’intérieur de l’avion, il n’y a aucun risque !

5.

Pourquoi la météo
influence-t-elle notre humeur ?

Que la météo influence notre humeur, ce n’est pas vous qui le contesterez, j’en suis sûr. Un ciel bleu contribue à nous rendre heureux, tandis qu’un temps orageux fera de nous une personne tendue et irritable, comme tout le monde ! Il n’y a qu’à voir la mine des gens quand il pleut pendant des semaines : ils deviennent moroses, parfois agressifs. Et dans les commerces ou dans la rue, on ne parle plus que du temps qu’il fait. Du reste, les mesures de l’Audimat le prouvent, les Français sont bien plus intéressés par les bulletins météo que par les cours de la Bourse. D’après certains psychologues, cet engouement tiendrait au fait que la météo nous permet, lorsque les prévisions sont mauvaises, de râler tout notre saoul ! Action libératoire qui nous procure une satisfaction immédiate, tout en ne faisant de mal à personne, puisque personne n’est responsable du temps qu’il fait ! Mais, au-delà ce rôle de bouc émissaire facile, la météo nous passionne, surtout, parce que nous sommes encore des êtres intimement liés à la nature et à ses éléments. Nous sommes tous, à divers degrés, des « météoropathes », c’est-à-dire, littéralement, des victimes de la météo ! En effet, nous vivons tous dans l’atmosphère et, par conséquent, subissons tous l’air ambiant. Quels que soient le vent, la température, l’humidité, nous devons faire avec. Or, toutes ces conditions agissent nécessairement sur notre organisme.

Il existe à cela des raisons biologiques et psychiques. Prenons l’exemple du Soleil, dont l’influence est si forte sur nous : vous ne pourrez pas contester que, lorsqu’il brille, tout apparaît plus beau ! Ni que sa simple présence peut nous donner l’envie d’aller flâner en ville, ou de faire une balade dans la nature. Mais le Soleil fait bien plus encore. Il fixe la vitamine D, indispensable à notre organisme pour l’absorption du calcium et du phosphore, qui consolident nos os. Lorsqu’il est absent, le Soleil manque à notre corps… Au cœur de l’hiver, nombreux sont ceux qui se plaignent de grandes fatigues et d’un moral en berne : c’est la dépression saisonnière. Ce n’est pas un mythe ! Elle touche 6 à 7 % de la population, particulièrement dans l’Est et le Nord de la France, et se traduit par un sentiment de tristesse, une fatigue chronique, des difficultés de concentration, voire des accès de boulimie… Les psychologues ont ciblé le responsable : le manque de soleil. Il faut dire qu’en hiver, sous nos latitudes, la luminosité solaire est cinquante fois moins puissante que durant l’été ! Notre cerveau sécrète donc davantage de mélatonine, l’hormone du sommeil, et beaucoup moins de sérotonine, l’hormone du bonheur. C’est prouvé : le Soleil nous rend heureux !

Mais nous qui supportons mal nos courts hivers français, pensons à nos pauvres amis canadiens, scandinaves ou russes, qui vivent dans le Grand Nord, où la nuit polaire dure presque six mois ! Pour eux, le déficit de soleil est tel qu’ils s’exposent aux rayons UV pour lutter contre le DAS, le « désordre affectif saisonnier ». Même dans notre pays, la luminothérapie est souvent prescrite par les médecins, pour nous permettre de « recharger nos batteries », comme de véritables panneaux solaires !

Devinette

À votre avis, quel est l’acronyme équivalent à celui du DAS, en anglais ? C’est le SAD (Seasonal Affective Disorder), c’est-à-dire le « triste » ! Tout est dit.

Attention, le Soleil n’est pas l’unique garant de notre santé et de notre moral ! Tous les aspects de la météo agissent sur notre corps. Quand il fait très froid, par exemple, tout notre organisme se contracte. Vous vous recroquevillez dans votre anorak comme des escargots au fond de leur coquille ! Au contraire, quand il fait beau, notre corps se détend et se dilate. Nous éprouvons le désir de sortir et d’exposer notre peau.

Le vent peut, lui aussi, avoir une influence sur notre humeur. Tous ceux qui habitent dans les régions où soufflent le foehn ou le vent d’autan savent de quoi je parle ! On dit de ces vents qu’ils rendent fous ! Lorsqu’ils soufflent, les gens se sentent épuisés et irritables. Au contraire, au bord de l’océan, les vents de tempête ont tendance à booster notre énergie ! Les scientifiques ont trouvé une explication à ces effets contraires : l’atmosphère que nous respirons est en permanence chargée de corpuscules électrisés, les ions, qui peuvent être positifs ou négatifs. Or, si les ions négatifs sont bénéfiques à notre santé, les ions positifs lui sont assez nocifs. En effet, alors que les ions négatifs ont tendance à oxygéner les cellules de notre corps, les ions positifs vont plutôt en soustraire l’oxygène (en somme, ils nous pompent l’air…). Et si le foehn, l’autan ou le sirocco nous fatiguent, c’est parce que ces vents sont chargés d’ionisation positive ! Cet effet épuisant est bien ressenti par la population, de sorte que la culture populaire n’hésite pas à accuser le foehn de tous les maux : on dit que ce vent pousserait les gens à commettre des agressions, voire des meurtres ! Une fois encore, la météo nous sert de bouc émissaire…

Le savez-vous ?

Il existe une discipline qui s’attache à étudier les effets de la météo sur la santé : c’est la météoropathologie. Elle cherche à déterminer comment les agents atmosphériques peuvent influencer notre organisme, de façon mécanique, physique ou psychique… Elle montre aussi comment certaines conditions météorologiques ont pu favoriser des épidémies, comme celle de la poliomyélite, en 1930, dans le Bas-Rhin, provoquée par une vague de chaleur sans précédent. Une autre discipline en forte expansion est la biométéorologie. Sur certaines chaînes en effet, les météorologistes ajoutent à leurs bulletins l’incidence que les basses pressions, les vents, les orages, les tempêtes magnétiques solaires pourraient avoir sur notre santé : maladies respiratoires, rhumatismes, migraines… Avec un succès de plus en plus affirmé.

6.

Pourquoi la météorologie
s’occupe-t-elle des allergies ?

Parce qu’il y a une relation étroite entre le temps qu’il fait et les allergies ! Sachez déjà qu’il ne s’agit pas d’une mince affaire : environ 20 % des Français sont touchés par ce que nos parents appelaient encore le « rhume des foins ». En réalité, il s’agit d’allergies dues aux grains de pollen, ces particules microscopiques qui servent à la reproduction des végétaux. Ces pollens sont libérés dans l’atmosphère par les organes mâles des plantes pour que, portés par le vent ou par des insectes comme les abeilles, ils puissent atteindre une fleur femelle et la féconder ! Et, pour multiplier leurs chances à ce jeu très aléatoire, les pollens sont produits en quantités colossales : un seul pied d’ambroisie peut produire 2,5 milliards de grains de pollen chaque printemps ! C’est pourquoi il y a tant de pollen dans l’air durant la période de reproduction des plantes. Or, c’est lorsqu’il pénètre à l’intérieur de nos voies respiratoires que le pollen peut déclencher une réaction excessive de notre système immunitaire, provoquant des allergies parfois extrêmement violentes.