La neige abondante peut souvent créer un cadre paisible. Un calme heureux peut se développer lorsque des flocons de neige drapent le paysage sous une couverture de blanc. Mais parfois, un éclair à l’échelle du ciel peut perturber cette tranquillité avec un crash assourdissant et fracassant. Ce son peut résonner, brièvement, comme des coups de feu. Le sol peut même frémir.
C’est thundersnow.
Pour se produire, les circonstances doivent être exceptionnelles. Et à moins que cela ne se produise presque directement au-dessus, vous ne le saurez peut-être jamais., La raison: la neige agit comme un suppresseur de son, étouffant le tonnerre et limitant la capacité du son à rebondir et à se propager.
pourtant, thundersnow semble devenir un peu moins rare.
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par exemple, une énorme tempête de neige du 7 mars nor’Easter a frappé les États du Nord-Est et la Nouvelle-Angleterre Et il était accompagné de nombreuses fissures de tonnerre., Un boulon a même frappé la plus haute structure de New York, le nouveau bâtiment du World Trade Center de 104 étages.
Deux mois plus tôt, une autre épidémie de thundersnow a ponctué le ciel de la Nouvelle-Angleterre. Il est arrivé peu après le lever du jour le 4 janvier 2018. Ce matin-là, une rafale de plus de 30 flashs a frappé une zone boisée autrement calme à Montville, dans le Connecticut. Ils se sont produits le long d’une bande étroite du côté nord-ouest du lac Rural Konomoc.
la cartographie de la foudre est précise à quelques centaines de mètres (jusqu’à 1 000 pieds). Il est donc impossible de confirmer avec seulement ces données ce qui a été frappé., Mais il y a deux tours de transmission de radio et de télévision à Oakdale à proximité qui s’élèvent à environ 316 et 367 mètres (1 037 et 1 204 pieds) dans le ciel. Une société de limousine — Liberty Limited-est juste à côté de la propriété sur laquelle ces tours sont assises. Angela Ried travaille pour cette entreprise de limousine. Et elle confirme que les tours ont été frappées ce jour-là.
ils « ont été frappés au moins quatre ou cinq fois”, se souvient-elle. « Il était assez fort. »Bien qu’elle ait su tout de suite que c’était la foudre, elle a été surprise de l’entendre en hiver., ” Je travaille ici depuis 93″, note-t-elle, » et c’est la première fois que je vois du tonnerre et des éclairs pendant une tempête de neige. »
sa mémoire correspond aux rapports de foudre enregistrés par le National Weather Service.
Thundersnow a également déménagé à Needham, Mass. Lightning a été enregistré sur des sites près des tours de transmission WCVB-TV. Ces structures s’élèvent à quelque 395 mètres (1 300 pieds) dans les airs. Eux aussi ont déclenché une douzaine de coups de foudre.,
dans les environs de Boston, un seul bâtiment a été frappé. C’était la Tour Prudential, un gratte-ciel de 52 étages avec une flèche sur le toit de 276 mètres (906 pieds). Le mât diffuse des signaux pour plusieurs stations de radio., ” Je l’ai entendu », a déclaré Owen Anastas, de Boston. Cette frappe particulière, note-t-il, « s’est produite vers 11h30 lors d’une neige incroyable. »
La tempête a déversé un pied (un tiers de mètre) ou plus de neige sur une large bande. Et on estime que neuf éclairs sur 10 ont frappé des structures artificielles de plus de 250 mètres (820 pieds) de haut. Cela soulève la question: les structures humaines jouent-elles un rôle dans la promotion de thundersnow?
Qu’est-ce qui fait thundersnow?,
Les orages se forment généralement lorsque l’air chaud près du sol monte (car il est moins dense que les masses d’air froid à proximité). C’est la même raison pour laquelle une montgolfière s’envole. Et ces conditions sont la raison pour laquelle la plupart des baby-boomers sont engendrés au printemps et en été.
L’air grimpant s’élèvera de plusieurs kilomètres (miles) jusqu’à une hauteur où la température est inférieure au point de congélation. Cela peut déclencher un phénomène appelé triboélectrification (Try-bo-EE-Lek-trih-fih-KAY-shun). Ce mot décrit la friction entre les particules d’air qui provoque une séparation de la charge électrique., C’est un peu comme frotter un ballon contre le tissu de sorte que la charge séparée permet maintenant au ballon de « coller” temporairement au mur.
L’Air dans l’orage est très turbulent. Cela provoque des cristaux de glace à se heurter les uns aux autres. Grâce à ce processus, ils peuvent gagner ou perdre des électrons. Les cristaux de glace perdent des électrons, les laissant chargés positivement. Une précipitation plus humide gagne des électrons, ce qui la rend chargée négativement. Quand les charges s’accumulent assez-ZAP! Une étincelle électrique, ou foudre, saute entre les deux régions pour équilibrer la charge.,
pour obtenir cela en hiver, cependant, est difficile. En été, des poches d’air s’élèvent verticalement pour produire des orages. Qui n’a pas vraiment d’arriver à l’hiver. Les tempêtes glaciales se développent différemment.,
deux forces opposées mènent une bataille qui envoie de l’air sur un chemin « incliné” haut dans le ciel. Cela signifie que l’air ne monte pas droit de haut en bas, comme dans la plupart des orages. Les orages ne se forment généralement pas non plus du côté chaud des grands cyclones en spirale, comme le font généralement les orages. Au lieu de cela, ils se développent dans un endroit étrange – l’arrière plus froid du système de tempête.
parce que les grands systèmes de tempête ressemblent souvent à des virgules, ce jeu agressif est appelé la « tête de virgule. »C’est là que l’air froid arrive du Nord.
Les tempêtes de neige peuvent devenir très venteuses., Cela se produira parce que la pression d’air la plus basse se produira au centre de la tempête. Il imite un vide, tirant l’air de son environnement. L’Air s’enroule au milieu des systèmes de tempête comme de l’eau tourbillonnant dans un drain.
ou c’est ce qui se passe habituellement.
Mais la tempête de janvier 2018 a lancé une courbe météorologique. Il a apporté avec lui un gradient de température extrêmement fort. Au-dessus des eaux océaniques au large de Cape Cod, Mass., les températures de l’air ont grimpé à près de 13° Celsius (55.4° Fahrenheit)., À seulement 330 kilomètres (205 miles) à l’ouest, sur terre dans le Connecticut, il faisait 18 degrés C (23 degrés F) plus froid.
ce contraste de température extrême sur une région aussi étroite a généré un vent Thermique. C’est alors que l’air circule des régions chaudes vers les régions froides.
puisque l’air froid est plus dense, il s’enfonce au sol. L’air chaud de l’océan est aspiré pour le remplacer. Cet air froid qui enveloppe la surface réduit l’air chaud qui empiète. Donc, l’air chaud maintenant ballotte cette « surface” froide de l’air.
Cet air chaud continue à monter dans l’atmosphère parce qu’il a tellement d’élan., C’est comme rouler une balle sur un toboggan. Ici, la glissière est la surface de l’air froid. Et l’air chaud est cette boule qui roule sur cette surface. Normalement, l’air ne prendrait pas ce chemin. C’est comme jouer au bowling la balle sur la glissière, contre la force de gravité.
il est également assez rare, ce qui le rend difficile à prévoir. Il est beaucoup plus facile de prédire les conditions qui ont tendance à y être associées, telles que des bandes étroites de neige abondante.
déterminer si, quand et où la foudre frappera dans une tempête de neige est une autre histoire.,
le réseau national de détection de foudre est un réseau commercial d’antennes à travers les États-Unis. Il surveille les éclairs 24/7, toute l’année. Mais les antennes de ce réseau manqueront des boulons qui clignotent dans les nuages. C’est pourquoi le National Weather Service s’appuie sur les rapports publics de tonnerre ou de foudre pour suivre la plupart des orages.
en de rares occasions, comme cela s’est produit plus tôt cet hiver, des boulons peuvent heurter le sol. Et quand ils le font, ceux-ci peuvent être tout aussi dangereux que les grèves pendant une tempête estivale. Ils peuvent causer des dommages — des blessures-même la mort., Un boulon lors d’une tempête de neige le 9 février 2017 a provoqué un incendie de maison à Warwick, R. I. Le boulon a également zappé un arbre à proximité, projetant une partie de son tronc dans le mur de cette maison,
le lien avec les activités humaines
alors que se passe-t-il? Deux chercheurs japonais ont eu des idées il y a 24 ans qu’ils ont décrites dans le Journal of Geophysical Research. Leur article a passé en revue la valeur des décennies de foudre en hiver au large de la côte nord du Japon. La paire a utilisé des données radar et des mesures d’instruments utilisés pour mesurer l’activité électrique. De ces données, des indices ont émergé., Il est apparu qu’un changement clé a lieu lorsque les nuages d’orage d’hiver à Sommet bas mûrissent.
considérez le nuage comme un gâteau à trois couches, chaque couche ayant une charge électrique différente. Pour les nuages d’orage d’hiver peu profonds et bas, les charges dans ces couches sont positives-négatives-positives. La charge positive inférieure peut apparaître à des températures de 0 à -9° Celsius.
et lorsque la couche inférieure a une charge électrique nette positive, cette couche « est apparemment capable d’initier des éclairs de terre”, a noté le document.,
alors pourquoi les nuages d’orage de la Nouvelle-Angleterre 2018 ont-ils presque exclusivement jeté leurs éclairs sur les hautes tours?
Il est possible que ces tours aient déclenché la foudre en pénétrant dans le dessous des nuages. Ce faisant, ils prennent cette charge positive inférieure. Ils peuvent maintenant déclencher un boulon entre la tour maintenant positive et la charge négative au milieu du nuage au-dessus.
Mais cela seul ne devrait pas suffire à générer un boulon. Après tout, les champs électriques dans les tempêtes de neige sont nettement plus petits que ceux des nuages d’orage d’été.,
Cependant, ces champs peuvent être localement renforcée par des objets pointus. Ces points peuvent concentrer une charge, l’amplifiant 10 fois. Et cela peut être suffisant pour dépasser le niveau requis pour qu’une charge électrique — ou une étincelle — saute dans l’air. Une fois que cela se produit, cette étincelle peut déclencher une réaction en chaîne rapide.
avec cela, un éclair est né.
Le rôle des vents forts vents
Mais il ya un hic. La Nature résiste aux charges qui sautent dans les airs. Ainsi, lorsqu’une charge construit sur un objet, l’air a tendance à créer une région qui a la charge électrique opposée., Ceci est connu comme une « charge spatiale.”
Envisager le tour. Si une charge positive devait s’accumuler sur la pointe, une charge d’espace négative devrait se former autour de celle-ci. Cela protégerait la pointe de la tour d’être frappé par un boulon d’une région dans la couche médiane du nuage .
cependant, lorsque les vents sont assez forts, ils peuvent réellement souffler cette charge spatiale de blindage. Cela laisserait la pointe de la tour exposée, augmentant considérablement les chances de déclencher un coup de foudre.
cela a été observé en 2011 lors de la tempête Chicago thundersnow des 1er et 2 février., Les chercheurs Tom Warner, Timothy Lang et Walter Lyons ont observé des vents de 29 kilomètres par heure (18 miles par heure) lors de chaque éclair nuage-sol. Ils ont noté un énorme 93 pour cent des impacts de foudre dans la région enneigée de la tempête impliquaient de grands bâtiments ou des tours (y compris les éoliennes).
lors des événements thundersnow de Janvier en Nouvelle-Angleterre, le sommet de chaque tour où un éclair a été enregistré avait également connu des vents violents. En effet, la vitesse minimale pendant chaque flash dépassait 36 kilomètres par heure (22,4 miles par heure)., De plus, la base de ces nuages orageux était extrêmement basse.
la hauteur minimale à laquelle l’humidité se condensera, formant un nuage, est connue sous le nom de « niveau de condensation de levage. »Dans le cas des tempêtes de janvier, ce niveau était d’environ 275 mètres (902 pieds). Et devinez quoi: chaque tour frappée par la foudre avait été plus haute que cela. Ils auraient donc pénétré dans cette région plus basse chargée positivement des nuages.
Et puis il y a les éoliennes
Il y a une exception, cependant. C’était au large de Block Island, Rhode Island.,
à première vue, il semblait que 10 éclairs avaient frappé l’eau au hasard. Les données montreraient plus tard que cinq éoliennes étaient là-bas. Les pales des turbines étaient montées sur des socles de 30 mètres (98,5 pieds). Les arbres des turbines mesuraient chacun 100 mètres (328 pieds) de haut. Et chaque pale de turbine mesurait 73,5 mètres (214 pieds) de long. Leur hauteur totale dépasserait alors 200 mètres (656 pieds) lorsqu’une pointe de lame était pointée vers le haut.
il reste cependant 75 mètres (246 pieds) de moins que la hauteur apparemment minimale nécessaire pour percer le fond des nuages., Mais cela ne doit pas violer la règle car lorsque les nuages se déplacent au-dessus de l’océan, ils rencontreront de l’air avec de la vapeur d’eau supplémentaire. Et cela permettra à la hauteur minimale du fond du nuage de tomber quelque peu. Cela signifie que les extrémités des pales auraient en effet pu être immergées dans la charge positive inférieure des nuages.
faire des prédictions
sachant cela, les météorologues peuvent-ils prévoir à l’avance les orages?
Il s’affiche alors.
ils peuvent rechercher les conditions qui rendraient possibles de tels spectacles de lumière électrique., Par exemple, quelque chose connu sous le nom de « canting de cristal de glace” précède souvent les éclairs d’hiver. Ce terme fait référence à l’orientation des flocons de neige. Ces flocons et autres cristaux de glace tombent normalement horizontalement, comme une crêpe sur une plaque chauffante. Mais comme un champ électrique s’établit à la base d’un nuage, il peut incliner (ou incliner) des cristaux de glace dans une orientation verticale (de haut en bas).
cela apparaît sur le radar comme des bandes d’apparence confuse. Savoir comment repérer cette signature radar pourrait donner aux prévisionnistes une tête jusqu’à un champ assez fort pour produire thundersnow.,
déterminer quelles tours sont assez hautes pour gratter la base du nuage pourrait également identifier les candidats probables à la grève.
Il est tout à fait possible que sans gratte-ciel et autres tours construites par l’homme, la plupart des thundersnow ne se produiraient tout simplement pas.
en utilisant de telles connaissances, il pourrait être possible un jour de calculer le risque dans une tempête que toute structure de grande taille donnée soit frappée par la foudre hivernale.
La Météo de Canal