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Bandeau Lafoudre 
 
Décharges atmosphériques
Bien que les décharges inter-nuages (entre les nuages) et intra-nuages (à l’intérieur du nuage) constituent plus de la moitié des décharges atmosphériques, ce sont surtout les coups de foudre (décharges nuage-sol) qui ont été l’objet des études les plus poussées. Ceci est dû essentiellement à des raisons d’ordre pratique (cause de blessure et mort, incendies de forêts, et perturbations des systèmes de télécommunication et de transport), et aussi au fait qu’il est plus facile de mesurer les caractéristiques optiques et électriques des décharges nuage-sol. Les figures ci-contre illustrent les quatres types de décharges de foudre.

Les décharges de foudre sont subdivisées en quatre catégories selon d’une part la direction, ascendante ou descendante, du traceur (leader dans la terminologie anglo-saxonne) qui déclenche la décharge, et d’autre part le signe de la charge portée par le traceur, positive ou négative.

Dans les régions à climat tempéré, plus de 90% des coups de foudre appartiennent à la première catégorie. Ce type de décharges, appelées décharges négatives, peut être considéré comme la forme la plus commune des décharges nuage-sol. Ces décharges sont déclenchées par un leader descendant chargé négativement. Les coups de foudre appartenant à la catégorie 2 sont aussi déclenchés par un leader descendant, mais chargé positivement. Cette catégorie regroupe moins de 10% des décharges nuage-sol. Enfin, les décharges des catégories 3 et 4 qui sont déclenchées par des traceurs ascendants, sont relativement rares et apparaissent généralement en montagnes ou dans de hautes structures.

Coup de foudre descendant négatif
Ce coup de foudre débute à l’intérieur du nuage orageux. L’hypothèse la plus probable est la formation d’une décharge bidirectionnelle constituée d’un canal positif et d’un canal négatif à l’intérieur du nuage, très probablement entre les régions N et p. La décharge positive progresse horizontalement en se ramifiant dans le nuage, tandis que la négative sort du nuage et se dirige vers le sol. La progression de cette décharge s’effectue par une série de bonds lumineux successifs, chaque bond possède une longueur de quelques dizaines de mètre. Le leader apporte une quantité de charges négatives de l’ordre de 10 C vers le sol avec une vitesse moyenne comprise entre 0,15 et 1 mètre par microseconde.
Décharges atmosphériques
Décharges atmosphériques

A l’approche du sol, le traceur dont le potentiel par rapport à la terre est d’environ -10 MV provoque une intensification du champ électrique et initie une ou plusieurs décharges ascendantes, cette phase est appelé le processus d’attachement. La jonction entre une des décharges ascendantes et le traceur s’effectue à quelques dizaines de mètres au-dessus du sol.

Le canal du traceur par bonds est alors déchargé lorsqu’une onde de potentiel de sol, le premier arc en retour, se propage vers le nuage et neutralise la charge portée par le traceur avec une vitesse de l’ordre d’un tiers de la vitesse de la lumière. Le premier arc en retour se traduit au niveau du sol par  un courant d’une valeur crête d’environ 30 kA et d’un temps de montée de l’ordre de quelques microsecondes. Durant cette phase, la température du canal s’élève rapidement pour atteindre des valeurs de 30000°K qui génère un canal de haute pression provoquant une onde de choc appelée tonnerre.

Après la phase de l’arc en retour, l’éclair peut disparaître. Néanmoins, si une quantité résiduelle de charges est encore présente dans le nuage d’orage, il se développe dans le canal précédemment tracé un traceur obscur à une vitesse de l’ordre de 3×106 m/s apportant une charge d’environ 1 C associé à un courant crête de 1 kA. Le traceur obscur déclenche enfin l’arc en retour subséquent. De nouvelles séquences peuvent ensuite se produire, donnant parfois jusqu’à 15 arcs en retour. Le dernier arc en retour est souvent à l’origine d’un fort courant de l’ordre de 100 A qui draine la charge résiduelle du nuage.