Chasse aux rayons au Pays Basque
2012/03/01 López Herrera, Javier - Euskalmet, Euskal Meteorologia AgentziaTecnalia, Meteo Unitatea Iturria: Elhuyar aldizkaria
Terribles, spectaculaires, les rayons ont toujours créé l'admiration humaine. Dans les religions de toutes les cultures apparaissent les dieux liés aux rayons: Zeus, Thor, et ici, au Pays Basque, Maju et Mari. Les explications des rayons ont toujours été entre le mythe et la réalité. Cependant, à partir d'un certain temps la science a commencé à s'imposer.
Nous avons tous entendu parler des expériences de Franklin. Mais ce n'était pas le XVIII. Le seul qui a travaillé dans ce domaine au XXe siècle. La vérité est que les premières théories développées sur les rayons à la même époque et à différents endroits n'avaient rien en commun. Cependant, le XVIII. À partir du milieu du XIXe siècle, ce champ de recherche a considérablement augmenté. Grâce aux nouvelles théories physiques du XXe siècle, il a commencé à démêler la vérité des rayons, qui étaient un phénomène électromagnétique.
XIX. Au XVIIIe siècle, des progrès ont lieu dans le domaine de la physique. Les recherches sur l'électromagnétisme ont été très importantes au cours de ce siècle et nous pouvons rappeler les noms de scientifiques connus dans ce domaine comme Faraday et Maxwell.
À la fin de ce siècle, la recherche de la foudre a pris de la force dans les services météorologiques, d'une part, pour son intérêt météorologique et, d'autre part, pour l'exploitation des affaires des systèmes de protection des biens contre la foudre. Il y avait des réseaux d'observatoires météorologiques qui ont commencé à effectuer les premières mesures en utilisant des instruments de base comme les comètes.
XX. Au XIXe siècle commencent à apparaître des systèmes de détection de rayons qui ont permis de mieux connaître les caractéristiques de ce phénomène. Actuellement, les réseaux de capteurs sont répartis dans le monde entier. Différentes techniques sont utilisées pour détecter, localiser et mesurer leurs caractéristiques physiques. La connaissance des tempêtes s'est beaucoup améliorée et la protection des personnes et des biens reste un sujet d'actualité.
Comment se produisent les rayons?
Les rayons sont des courants électriques générés par le mouvement des électrons. Lorsque vous créez un nuage de tempête, les particules qui sont à l'intérieur se heurtent. De cette façon, les charges sont réparées. Ainsi, certaines particules sont chargées positivement (ions positifs) et d'autres particules chargent négativement (ions négatifs). En général, nous pouvons dire que les particules qui reçoivent la charge négative restent au fond du nuage et les ions positifs au sommet.
Comme en physique, les particules de charge opposée sont attirées. De cette façon, une force d'attraction est générée entre la charge négative accumulée au fond du nuage et la charge positive du sol. Ce système (charge négative en haut, charge positive en bas et air neutre dans la partie centrale) est appelé dipôle. Lorsqu'un tel système apparaît, une différence de potentiel ou de tension (comme dans une pile) est générée.
Quand cette différence est très grande, les électrons situés au-dessus commencent à se déplacer vers le bas. Quand ils sont près de la terre, les charges positives commencent à monter et, quand le contact se produit, ce que nous connaissons comme rayon se produit.
Voici une différence entre le tonnerre, la foudre et la foudre. La lumière que nous voyons est l'éclair ; le tonnerre, le son que nous entendons ; et la foudre, la décharge électrique complète.
Le rayon des nuages à la terre est le plus commun, bien que vous pouvez faire des classifications différentes. Par exemple, selon l'endroit où ils se produisent, les rayons peuvent être entre les nuages ou des nuages à la terre. Les premiers se déplacent (ou dans un nuage) d'un nuage à l'autre, toujours entre les noyaux de charges positives et négatives. Les secondes, à la fin du sol, peuvent être endommagées par la panne des systèmes électroniques et par les dommages aux bâtiments ou accidents graves pour les humains.
On peut aussi faire une classification selon la polarité, c'est-à-dire en tenant compte du fait que les rayons sont positifs ou négatifs. Cette classification est effectuée en fonction du mouvement des charges négatives. Si la charge négative va du nuage au sol, la foudre est négative. Si vous vous déplacez de la terre vers le nuage est positif. Ceci est rare, mais peut se produire si la polarité du nuage est inversée.
Les rayons du nuage à la terre peuvent être inclus dans une autre classification: si le premier mouvement de charge se produit de haut en bas, le rayon est descendant; et s'il est de bas en haut, il est ascendant.
Par conséquent, les rayons du nuage à la terre peuvent être de quatre types: négatif à la baisse (le plus habituel) [Rakov et Uman], positif à la baisse, négatif à la hausse et positif à la hausse.
Il faut mentionner que les rayons ascendants sont habituels dans les tours et les édifices hauts, et ici, en Euskadi, ils se produisent, surtout dans les tours situées dans les montagnes.
Comment mesurer et placer les rayons ?
Comment est détecté un phénomène si rapide? Parfois, nous ne pouvons pas les voir et nous entendons seulement les tonnerres qui en découlent, mais XX. Au début du XXe siècle, ils se rendirent compte que lorsqu'une tempête se produisait, on entendait un bruit sur les radios à la lumière.
Lorsque la décharge électrique de la foudre se produit une émission de radiofréquence. Ainsi, une antenne est utilisée pour détecter ce signal de fréquence radio. Une fois le signal reçu, son intensité est mesurée avec la durée du signal. Un capteur détectera et mesurera un faisceau, mais plus d'un capteur est nécessaire pour bien le positionner.
Sur un réseau de capteurs, le signal de la foudre atteint presque simultanément tous les capteurs, car il voyage à la vitesse de la lumière (près de 300.000 km/s). Ces capteurs doivent donc être synchronisés avec un GPS, car les mesures doivent être effectuées avec une précision de millions de secondes. Lorsque les capteurs collectent et traitent les données, ils envoient toutes les informations à un ordinateur pour le traitement, où la triangulation est calculée pour localiser chaque rayon.
Rayons en Euskadi
Euskalmet utilise trois réseaux de capteurs pour mesurer et localiser les rayons. Les technologies utilisées pour détecter les rayons dépendent de la fréquence à laquelle ils sont détectés. Dans la bande VHF (very high frequency ou très haute fréquence) on mesure principalement les sources de rayonnement de rayons entre nuages; dans la bande LF (low frequency ou basse fréquence) on mesure les décharges de nuages à terre; et dans la bande VLF (very low frequency ou très basse fréquence) on mesure les rayons des deux types et on les place. Les données de ces réseaux permettent de visualiser les phases de tempête en temps réel. Dans Euskalmet, les données de la foudre sont recueillies avec un délai maximum de 15 secondes et sont immédiatement représentées pour une utilisation par les moniteurs de météorologie.
En outre, les données des rayons sont enregistrées pour enquêter après les tempêtes. Quant à la quantité détectée dans les périodes de chaleur des trois dernières années (mai à septembre), elle a été similaire en 2009 à 2011, mais la période de 2010 a été curieux car il y avait très peu de tempêtes et de foudres. Le réseau d'Euskalmet a mesuré entre mai et septembre en 2009 environ 8.500 rayons et en 2011 environ 9.750. En 2010, cependant, il a atteint 3700.
Comme vu au cours de ces années, nous pouvons dire qu'ils se produisent principalement sur les lignes de montagne et sur les côtes. D'autre part, dans la région où nous vivons (sous ces latitudes), compte tenu de notre orographie et de notre climat, le nombre de rayons que nous avions eu l'année dernière est normal.
Cependant, les rayons ne se produisent pas seulement à l'époque de la chaleur, bien que la plupart se concentrent à cette époque. Ils sont également produits en automne et en hiver. En outre, les tempêtes d'hiver ont des caractéristiques spéciales. Plus de rayons positifs peuvent se produire et les nuages d'orage sont beaucoup plus bas. En conséquence, les rayons ascendants qui se produisent depuis les tours peuvent être plus fréquents, comme c'est le cas dans la tour du radar de Capildui d'Euskalmet [López et al . ].
Cependant, les rayons ne sont pas seulement spectaculaires, mais aussi dangereux. Le 31 août dernier, un accident s'est produit dans la forêt d'Oma. Pendant une tempête, une foudre a blessé deux visiteurs. Quand ils furent mouillés, le courant électrique leur passa par la peau et ils furent brûlés sur la peau. De plus, on a perdu connaissance et manqué mémoire. Cependant, si elles étaient sèches, le courant électrique passerait à l'intérieur et les blessures seraient beaucoup plus graves.
Euskalmet a étudié le cas et a découvert que la foudre a affecté deux arbres dans la forêt. Les visiteurs étaient sous un arbre sec, la foudre a frappé la pointe et le courant est descendu par le tronc sec pour trouver leurs corps mouillés. Puis le courant sauta et tomba à la surface des blessés.
Ces accidents sont rares, mais les conseils de sécurité peuvent survenir et doivent être suivis : lorsque les services météorologiques indiquent la probabilité de tempête, il faut éviter les forêts et les zones rurales ouvertes, ne pas se protéger sous un arbre isolé et, si possible, s'introduire dans une voiture avec les casiers fermés. Lorsque nous sommes dans un champ isolé (et lorsque les rayons sont très proches) et qu'il n'y a pas de place pour le protéger, la meilleure option est de le mettre accroupi.
Pour savoir si une tempête approche ou s'éloigne, nous devons compter les secondes entre la foudre et le tonnerre. Plus il y aura de secondes, plus la tempête sera loin. Compte tenu de la vitesse du son (340 m/s), si vous passez 10 secondes entre la foudre et le tonnerre, nous pouvons dire que la tempête est à plus de 3 km, distance suffisante pour être sûr.
Euskalmet continuera à prendre soin et à améliorer les réseaux de détection de rayons et a commencé à utiliser de nouveaux systèmes pour mieux comprendre ce phénomène physique: champs électriques compteurs et capteurs de mesure des courants qui passent par les tours par les rayons.
Avec ce travail, nous connaîtrons toujours mieux les rayons et les caractéristiques des tempêtes qui se produisent au Pays Basque.
BIBLIOGRAPHIE
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
