Les moyens d'observation

Le réseau de détection de la foudre

Des instruments permettent de détecter la foudre et de produire une image des phénomènes orageux. Ces données servent en particulier à Météo-France pour améliorer sa prévision immédiate des orages et estimer le risque de foudroiement.

© Pluviaud Fréderic/Météo-France

Orage à Angoulême - © Pluviaud Frédéric / Météo-France 

Pourquoi détecter la foudre ?

La foudre, éclair atteignant le sol, occasionne chaque année en France une dizaine de victimes et des millions d'euros de dégâts : bâtiments endommagés, incendies, dizaines de milliers de compteurs électriques mis hors d'usage, perturbations des télécommunications, etc. Guère étonnant puisque la surface de la Terre est en permanence bombardée par la foudre. En moyenne, 470 000 impacts de foudre au sol sont détectés en France métropolitaine chaque année. 
 

Localiser les impacts de foudre et avertir

La détection des éclairs permet au prévisionniste de suivre avec précision l'évolution des nuages d'orage, les cumulonimbus, et de détecter l'imminence des phénomènes orageux. 
Ces données sur la foudre sont croisées avec d'autres informations météorologiques, fournies par les radars, pour faire de la prévision immédiate. 
Grâce à ces prévisions, il est possible de prendre les mesures nécessaires pour se prémunir contre les dégâts causés par la foudre (matériel électronique, matière explosive, etc.). La localisation précise des points d'impact de la foudre autorise également une intervention plus rapide sur les lieux, qu'il s'agisse de dégâts sur des infrastructures ou d'un départ de feu de forêts. 

Météo-France n'entretient pas directement de réseau de capteurs foudre mais utilise les données provenant de différents réseaux et types de capteurs. 
 

Le réseau foudre en métropole

© Pascal Taburet/Météo-FranceGéré par Météorage, filiale de Météo-France, le réseau national est équipé de capteurs basse fréquence qui détectent les phénomènes électromagnétiques dans la bande de 0 à 350 kHz. Vingt capteurs répartis sur le territoire métropolitain suffisent à détecter au moins 95% des impacts au sol et une petite partie des éclairs intra-nuages. Chaque capteur détecte les éclairs dans un rayon maximum de 1 000 kilomètres à la microseconde près grâce à la synchronisation de leurs horloges par GPS. Ils renseignent également sur l'intensité et la direction des impacts.

 
Un capteur du réseau Météorage © Pascal Taburet/Météo-France 

Ces informations sont envoyées en temps réel à un logiciel « concentrateur » qui regroupe les signaux de tous les capteurs correspondant à chaque impact. Ce logiciel calcule alors la localisation de l'impact de foudre avec une précision inférieure au kilomètre. Quinze secondes seulement s'écoulent entre l'impact et la visualisation des éclairs par le prévisionniste sur ses écrans. 
3 à 4 capteurs minimum sont nécessaires pour localiser un impact foudre. Ainsi la localisation des impacts proches des frontières nécessite des échanges de données en temps réel avec les réseaux des pays voisins (Italie, Espagne, Benelux). Grâce à ces échanges la couverture du territoire est assurée. 

Carte du réseau de détection de la foudre (Météorage et partenaires) en décembre 2013

Carte du réseau de détection de la foudre (Météorage et partenaires) en décembre 2013

Une surveillance rapprochée pour les activités électrosensibles

© Nathalie Hirsch/Météo-FranceLes informations sur les éclairs intra-nuages, 6 à 7 fois plus nombreux que les impacts au sol, donnent des éléments supplémentaires au prévisionniste sur l'activité électrique d'un secteur géographique. Combinées avec celles d'impacts de foudre, ces données permettent d'anticiper l'arrivée d'un orage et de prendre des mesures pour protéger des installations sensibles. 
 
Eclair intra nuage © Nathalie Hirsch / Météo-France 

Les capteurs d'activité magnétique dans les très hautes fréquences (VHF) permettent de détecter toute l'activité intra-nuages qui, souvent, précède la foudre. C'est le cas du réseau PND (Paris Demo Network) opéré par Météorage sur la région parisienne. 
Ces capteurs de nouvelle génération permettent de gagner quelques 5 à 10 minutes sur la prévision fournie par le réseau classique. 
Ces capteurs d'une portée limitée (50 à 100 km maximum) sont plutôt dédiés à des couvertures régionales comme la surveillance des alentours des aéroports. En effet, les équipements électroniques des avions sont susceptibles d'être affectés par la foudre au moment du décollage ou de l'atterrissage. 
 

Une couverture planétaire

Sur les zones non couvertes par le réseau national, des capteurs recueillent les signaux dans les très basses fréquences (VLF, environ 10 kHz). Ils détectent les éclairs, principalement les impacts au sol, sur de très grandes distances. Leur résolution inférieure à celle des capteurs basse fréquence mais meilleure que celle des imageurs optiques embarqués sur les satellites. 
Une cinquantaine de ces capteurs, constitués en réseaux dits globaux ou longue distance, suffit à couvrir l'activité orageuse de la planète. 
Ainsi, les prévisionnistes de Météo-France utilisent les données issues du réseau du Royaume-Uni, qui couvre une zone s'étendant des États-Unis à la Chine et de l'Arctique à l'Atlantique Sud. Ces données sont précieuses pour localiser et prévoir la foudre sur les façades maritimes de la France.
 

Détection optique des éclairs par satellite

En Europe, quatre des six satellites géostationnaires de prochaine génération, les Meteosat Third Generation (MTG) seront équipés d'imageurs optiques pointés en permanence sur la Terre. Ces instruments permettront de mieux localiser les systèmes orageux et d'étudier des phénomènes électriques associés aux orages (comme les elfes, jets géants, etc.).