De nombreux paramètres influencent la formation d’orages et donc la fréquence de la foudre. Certaines régions sont particulièrement exposées aux orages, alors qu’ils sont inexistants à d’autres endroits. Tour d’horizon des régions du monde les plus frappées par la foudre.
Rien qu’à l’échelle d’un petit pays comme la Suisse, il y a de grandes variations dans la fréquence des orages selon les régions. La densité d’impacts de foudre dans le Tessin méridional fait partie des plus élevées en Europe et peut atteindre 4 impacts par an et par kilomètre carré. Dans certaines régions du monde, cette densité est nettement plus élevée.
Contrairement aux systèmes de détection de foudre placés au sol, qui captent les impacts à proximité et qui les intègrent dans une mosaïque régionale à continentale, les systèmes embarqués sur les satellites permettent la détection et le traitement des éclairs à l’échelle mondiale. Les systèmes de mesure sont fondamentalement différents : les systèmes au sol mesurent les signaux électromagnétiques émis par la foudre, tandis que les capteurs sur les satellites observent la lueur provoquée par la foudre. Les capteurs des satellites sont plus sensibles et, par conséquent, depuis l’espace, il est possible de détecter environ deux à trois fois plus d’éclairs qu’avec les systèmes terrestres classiques.
Un premier appareil, l'Optical Transient Detector (ODT) a fonctionné entre 1995 et 2000 sur un satellite défilant à une altitude de 740 km. Grâce à un capteur optique, les éclairs ont donc été détectés sur l'ensemble de la planète, à l'exception des régions polaires. Cet appareil, développé dès les années 1980 par la NASA, a été le prédécesseur du dispositif LIS (Lightning Imaging Sensor), qui est resté plus longtemps en service.
Le capteur de foudre LIS du satellite d'observation de la Terre TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) de la NASA et de l'Agence spatiale japonaise JAXA a été opérationnel de 1997 à 2015. Cet appareil, optique lui aussi, a permis de détecter les éclairs entre l'équateur et le 38e degré de latitude (nord/sud). La Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM), prévue initialement pour 3 ans, s'est terminée en réalité 17 ans plus tard, en janvier 2015. À bord du satellite défilant, le capteur optique de foudre était accompagné d'autres appareils pour l'étude des régimes de précipitations dans les régions tropicales et subtropicales.
La troisième génération des satellites EUMETSAT (début de mission en 2021) est également équipée d’un système de détection des éclairs, appelé Lightning Imager. EUMETSAT est l’Organisation européenne pour l’exploitation des satellites météorologiques. Elle exploite des satellites météo et met les données d’observation à la disposition de ses Etats membres. Plus d’informations sont disponibles sur la page dédiée.
La figure 2 montre le nombre moyen d’impacts de foudre par km2 par année. C’est au niveau de tropiques et dans les régions subtropicales que la foudre est la plus fréquente. Il ressort également que la foudre est bien plus fréquente sur les terres qu'en mer. Cela s'explique par les conditions différentes de rayonnement sur les continents et sur les océans. Les terres se réchauffant plus fortement que les mers pendant la saison chaude, les processus convectifs (condensation de la vapeur et formation de nuages suite à des mouvements ascendants de l’air) y sont bien plus marqués, et ce sont eux qui peuvent évoluer en orages. Cet effet explique également les fréquences d'impact bien plus élevées dans l'hémisphère nord, car la surface des continents y est plus importante que dans l'hémisphère sud. Le plus souvent, en moyenne mondiale, la foudre tombe l'après-midi entre 12 et 18 heures. Dans l'hémisphère nord, le plus grand nombre d'éclairs est enregistré entre juin et août, et dans l'hémisphère sud entre décembre et février.
En Europe, les orages sont bien moins fréquents que dans les régions subtropicales. Mais cela ne signifie pas que ceux-ci sont moins puissants. C'est justement aux latitudes tempérées, à proximité des zones de fronts, que l'on observe en été des orages violents avec des coups de vent, de la grêle et des inondations. La région la plus touchée par la foudre en Europe se trouve d'ailleurs juste de l'autre côté de la frontière suisse, sur le nord de l'Italie et le lac de Côme.
Plus d’informations à la fin de la page sur la fréquence de la foudre en Suisse.
Les régions les plus touchées par la foudre se situent entre l'équateur et le 38e parallèle au nord comme au sud. La fréquence des éclairs sur ces régions a été observée sur une période de 17 ans au cours de la mission satellitaire TRMM par l'appareil nommé LIS (Lightning Imaging Sensor). Ces données ont été utilisées pour des climatologies complètes de la foudre dans le cadre de différentes études scientifiques.
Une étude basée sur des données à haute résolution identifie l'Afrique comme le continent le plus frappé par la foudre. Toutefois, il est apparu que la région qui reçoit le plus d'impacts n'est pas, comme on le supposait jusqu'alors, le bassin oriental du Congo en Afrique, mais le lac de Maracaibo au Venezuela. Cette étude a établi également une liste des 500 communes les plus frappées par la foudre dans les régions survolées par le satellite TRMM (0-38° N/S). Dans chaque cas, c'est le nombre d'impacts par kilomètre carré en un an (FRD = Flash Rate Density) qui a été calculé.
Bien que les données les plus récentes utilisées dans cette étude datent de 2013, les résultats obtenus sont toujours valables aujourd’hui. Malgré le réchauffement climatique global, la répartition des zones les plus orageuses du globe n’a pas significativement évolué.
Il y a 5 points chauds en Amérique du sud avec un nombre élevé d’éclairs, ils sont répartis entre la Colombie et le Venezuela. Le lac de Marcaibo est la région du monde la plus frappée par la foudre avec 233 impacts par km2 et par an.
Les nuits du lac de Maracaibo au Venezuela, la plus grande mer intérieure d'Amérique du Sud, offrent un spectacle naturel unique : des éclairs illuminent l'obscurité tropicale jusqu'à 260 nuits par an, surtout à l'endroit où le fleuve Catatumbo se jette dans le lac. Jusqu'à 60 éclairs par minute, soit pratiquement 1'176’000 éclairs par an - un phénomène enregistré au livre Guinness des records !
Pendant la nuit, les éclairs sont si fréquents que cette région servait au temps coloniaux de phare pour les marins des Caraïbes. Ce phénomène (en espagnol Relampago del Catatumbo) reste aujourd'hui encore très mystérieux, avec de nombreuses théories sur cette activité électrique inhabituelle. Pourtant, la raison en est relativement simple :
Le lac de Maracaibo se trouve entre deux chaînes du massif des Andes et de grandes quantités d'eau s'y évaporent en journée en raison de la température élevée de la surface, en moyenne 30 degrés. La Mer des Caraïbes, située au nord, contribue également à un flux d'humidité supplémentaire. Pendant la nuit, l'air refroidit rapidement sur les sommets des Andes à proximité. Des vents catabatiques se forment sur les deux chaînes à l'ouest et au sud, et se rencontrent sur le lac chaud. Cette convergence marquée des vents, associée à une stratification humide et instable de l'air, constitue un déclencheur supplémentaire de soulèvement. C'est ainsi qu'en cours de soirée et pendant la nuit, des cellules orageuses de grande extension verticale se forment régulièrement au-dessus du lac et de ses environs.
Les autres points chauds d'Amérique du Sud se trouvent tous en Colombie. La fréquence des impacts y est également très élevée en comparaison avec les autres régions du monde, principalement sur les chaînes issues du massif septentrional des Andes, et ne sont dépassées que par certaines régions du Pakistan et de l'Inde. Parmi ces régions orageuses de Colombie, de nombreuses présentent la plus grande activité électrique pendant la nuit. En considération du contexte topographique, cela doit également être dû à des convergences stationnaires (thermiques de restitution).
Huit des dix régions recevant le plus d'impacts de foudre en Afrique sont situées en République démocratique du Congo. Avec une fréquence annuelle de 205 impacts par km2, la commune de Kabare présente une intensité similaire à celle du lac de Maracaibo au Venezuela, et monte sur la deuxième marche du podium au niveau mondial. En moyenne annuelle et sur tout son territoire, la République démocratique du Congo est le pays le plus orageux du monde. Nguti au Cameroun est la quatrième région orageuse d'Afrique, et la huitième au niveau mondial. Des orages se produisent en Afrique occidentale et centrale tout au cours de l'année, mais c'est entre septembre et mai qu'ils sont les plus actifs.
Sur le continent nord-américain, les régions les plus orageuses se trouvent en Amérique centrale. Les deux premières, avec un FRD de 117 et de 103 par km2 et par an sont situées au Guatemala. Ici encore, les deux régions présentant le plus d'impacts sont au pied d'une chaîne montagneuse, la Sierra Madre. C'est surtout à Patulul, non loin du lac Atitlan, apprécié des touristes, que les orages se multiplient pendant les mois d'été. Ces régions manifestent un maximum d'activité électrique en cours d'après-midi. La région la plus orageuse des États-Unis se trouve à Orangetree en Floride. avec un pic d'activité en juillet.
Parmi les régions les plus orageuses d'Asie, trois se trouvent au Pakistan. C'est surtout à Daggar, au pied des dernières crêtes du massif de l'Hindukush, que des orages violents se produisent en juillet et en août, avec une intensité électrique importante. Au mois d'août, c'est ici que les fréquences mensuelles d'éclairs les plus importantes du monde, dépassant même celles des mois les plus orageux du Congo, ont été observées. A l'extrême ouest de l'Etat fédéral de Jammu-et-Cachemire, à Rajauri, on observe également pendant la mousson des orages violents avec des tornades, de fortes chutes de grêle et des inondations. Ces régions se trouvent au pied de l'Himalaya et présentent la plus grande activité électrique pendant les mois de mousson, entre mai et octobre, et surtout en août et septembre. Les orages les plus violents s'abattent ici aussi sur les crêtes descendant des massifs. L'air chaud et humide de la mousson de sud-ouest en provenance de la mer d'Arabie rencontre dans ces régions l'air froid et sec descendant du plateau tibétain.
La climatologie de la foudre de Kuala Lumpur, capitale de la Malaisie, est également intéressante. Avec un FRD de 93 impacts par km2 et par an, elle ne se trouve certes qu'à la dixième place en Asie, mais elle est la capitale la plus frappée par la foudre dans le monde. Dans l'ensemble, Kuala Lumpur est à la 52e place mondiale des 500 communes les plus frappées par la foudre.
En Océanie également, quatre des régions à l'activité électrique la plus intense se situent au même endroit, sur la côte nord australienne. La région la plus frappée d'Australie n'arrive qu'à la 61e place au niveau mondial. La cinquième région se trouve en Papouasie-Nouvelle-Guinée. La forte fréquence d'éclairs dans les deux pays se produit en raison des convergences des brises de mer et de terre l'après-midi, surtout pendant la mousson d'été.
L'assistance apportée par les satellites pour le traitement climatologique de la foudre sur la planète a confirmé des observations plus anciennes constatant une activité électrique plus importante sur la terre que sur la mer, particulièrement dans les régions montagneuses de l'Himalaya, des Andes, de la Sierra Madre et des Monts Mitumba en Afrique.
La densité maximale d'impacts a été enregistrée pendant les mois d'été, et dans de nombreuses régions pendant la période de la mousson. Et c'est donc finalement le lac de Maracaibo qui a été identifié comme la région la plus frappée par la foudre dans le monde entier.