Récemment, une équipe scientifique d'experts en foudre dirigée par l'IRM, a analysé de grandes quantités d'images à haute vitesse de la foudre. Les décharges de foudre ont été observées en divers endroits du monde, notamment au Brésil, en Autriche, aux États-Unis et en Afrique du Sud. C'est la première fois qu'une étude à si grande échelle porte sur les propriétés des points de contact au sol des décharges partielles de la foudre. Les connaissances scientifiques acquises sont essentielles pour le développement d'une protection adéquate contre la foudre.
Pour améliorer notre compréhension des décharges de foudre, ainsi que des forces et processus physiques associés dans les nuages d'orage, divers outils et techniques sont disponibles. L'un des moyens consiste à utiliser un réseau de capteurs de foudre, comme le fait le système de détection de la foudre de l’IRM, nommé BELLS. Mais encore, les satellites équipés d'instruments spécifiques permettent de capter les décharges de foudre au sommet de la surface des nuages. Cependant, l'inconvénient de l'observation des décharges de foudre via les réseaux de foudre et/ou depuis l'espace est que la décharge est observée indirectement.
Les caméras à haute vitesse, en revanche, peuvent capturer directement le flux de particules chargées électriquement dans l'air. Avec une fréquence d'images d'au moins 200 images par seconde, il est possible de capturer les différentes décharges partielles, également appelées "strokes", qui composent une seule décharge de foudre. L'ensemble de tous les coups qui composent la décharge de la foudre est à son tour appelé un éclair(flash en anglais).
Les images vidéo nous permettent de déterminer si chaque décharge partielle individuelle (stroke) crée un nouveau point de contact avec le sol ou si il suit un canal de foudre déjà existant. Ces caractéristiques de la foudre sont pertinentes à la fois pour la communauté scientifique et pour le développement d'une protection adéquate contre la foudre.
Un éclair composé de trois coups différents observé en Afrique du Sud. Fourni par Hugh Hunt et Carina Schumann (Université Witwatersrand, Johannesburg, Afrique du Sud) et Tom Warner (ZT Research, Dakota du Sud, USA).
L'analyse de ces images à grande vitesse a permis de montrer pour la première fois, à grande échelle et en utilisant la même méthode, que les éclairs (flashes en anglais) ont plus d'un point de contact avec le sol. Afin d'estimer le risque de foudre dans une zone donnée, il convient donc d'utiliser le nombre de points de contact au sol comme paramètre de la distribution spatiale de la foudre et non la densité des flashs.
En outre, la recherche a analysé la qualité d'un certain nombre d'algorithmes permettant de vérifier correctement si un coup (stroke) dans un éclair (flash) crée ou non un nouveau point de contact avec le sol ou suit un canal déjà existant vers le sol (et ne forme donc pas un nouveau point de contact). Pour la première fois dans la recherche sur la foudre, le meilleur algorithme peut maintenant être utilisé pour déterminer la densité à partir d'une grande quantité de données sur la foudre, en fonction du nombre de points de contact avec le sol.
Deux articles ont été publiés à ce sujet (en anglais):
