Microdecharges entre hydrometeores : initialisation de l'eclair et rayonnement electromagnetique submicroseconde associe

par Khalil Kably

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de Jacques Fontan.

Soutenue en 1988

à Toulouse 3 .

mots clés

• Terre, ocean, espace
• Geophysique externe
• Nuage orage
• Decharge atmospherique
• Hydrometeore
• Foudre
• Onde electromagnetique
• Electricite atmospherique
• Thundercloud
• Lightning discharge
• Hydrometeor
• Lightning
• Electromagnetic wave
• Atmospheric electricity

Résumé

Des hypotheses recentes convergent toutes vers l'idee de l'existence de petites sources localisees a l'interieur du nuage orageux et responsables d'un rayonnement electromagnetique submicroseconde. Des investigations selon deux volets, le premier experimental (en laboratoire) et le second consistant en une modelisation numerique, nous ont permis aujourd'hui d'explorer les diverses possibilites et configurations de microdecharges entre hydrometeores. Ces dernieres sont tres probablement responsables, avec les phenomenes de jonction dans le canal foudre, de la majeure partie du rayonnement rapide lie a la decharge atmospherique. Elles constituent, en outre, la phase d'initialisation de toute decharge prenant naissance a l'interieur du nuage. Les experimentations ont ete menees dans le but de mesurer directement le courant mais egalement le champ electromagnetique rayonne par la microdecharge, permettant en outre, une determination indirecte du meme courant. L'analyse spectrale du champ rayonne a egalement ete effectuee. Ces mesures ont montre que la distance sur laquelle s'effectue la microdecharge joue un role considerable sur l'allure de la signature du courant ainsi que celle du champ rayonne. La modelisation tient compte de la deformation des hydrometeores (due a l'existence d'un champ electrique intense dans le nuage) de leur charge (soit la charge propre, soit celle qui apparait par influence electrostatique) ainsi que de leurs dimensions geometriques (petites ou grosses gouttes d'eau, cristaux de glace,. . . ). La phenomenologie de la microdecharge (corona, arc transitoire) est egalement prise en compte

Titre traduit

Microdischarges between hydrometeors: lightning initialization and associated submicrosecond electromagnetic radiation

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