Calcul de la distance d’un orage à partir de l’éclair et du tonnerre

Mesurez en secondes le délai entre la vue de l’éclair et le bruit du tonnerre, puis multipliez-le par la vitesse du son, environ 343,6 m/s à 20 °C : d = t × c. Avec 10 s, la distance est de 3 436 m, soit 3,4 km. En pratique, on divise les secondes par 3 pour avoir des kilomètres : 10 s font 3,3 km.

Cela dépend de la distance de l’éclair : divisez-la par la vitesse du son, soit t = d / c. À 20 °C, pour un éclair à 1 km, le tonnerre arrive au bout de 1 000 / 343,64 = 2,9 s, soit environ 3 s ; pour un éclair à 6 km, au bout de 17,5 s. Si un exercice donne la vitesse du son, par exemple 340 m/s, utilisez cette valeur : 1 000 / 340 = 2,94 s.

Chronométrez le délai entre l’éclair et le tonnerre : plus il est court, plus l’éclair est proche. Divisez ce nombre de secondes par 3 pour avoir la distance en kilomètres : 3 s font environ 1 km, 15 s environ 5 km, 30 s environ 10 km. Si le tonnerre suit l’éclair sans délai perceptible, la foudre s’est produite tout près.

Le tonnerre est audible parfois jusqu’à 25 km. À 20 °C, 25 km correspondent à un délai d’environ 73 s (25 000 / 343,64), soit 75 s avec la règle des 3 secondes par kilomètre. Au-delà, on peut voir l’éclair d’un orage lointain sans en entendre le tonnerre.

La luminosité d’un éclair peut être perçue à plusieurs dizaines de kilomètres. La lumière parcourt environ 300 000 km/s : on voit l’éclair au moment où il se produit, même de loin. Sans précipitations sur le lieu d’observation, on parle souvent d’éclair de chaleur, car l’orage est généralement loin de l’observateur.

Parce que la règle suppose un son à 333 m/s, soit un tiers de kilomètre par seconde : en 3 secondes, il parcourt alors 1 km. D’après la formule de cette page, cette vitesse est celle d’un air d’environ 3 °C. À 20 °C, le son va plus vite, 343,64 m/s, et parcourt 1 031 m en 3 s : la règle sous-estime alors la distance d’environ 3 %. Par temps plus froid que 3 °C, c’est l’inverse : elle la surestime.

Parce que le son va plus vite dans l’air chaud : environ 0,6 m/s de plus par degré. Pour un délai de 10 s, la distance est de 3 315 m à 0 °C et de 3 497 m à 30 °C, soit 5,5 % de plus. L’écart reste modeste, mais il n’est pas nul.

Parce que la lumière va beaucoup plus vite que le son : environ 300 000 km/s contre environ 340 m/s pour le son. Sur quelques dizaines de kilomètres, la lumière met moins d’un millième de seconde, alors que le son met plusieurs dizaines de secondes. Le tonnerre naît de l’éclair, mais il arrive en retard.

Environ 340 m/s à 15 °C au niveau de la mer, soit 1 224 km/h. Dans l’air sec, elle suit la température : c = 331,5 + 0,607 × θ, soit 331,5 m/s à 0 °C et 343,64 m/s à 20 °C. L’humidité l’augmente, d’autant plus que l’air est chaud : dans un air saturé de vapeur d’eau, d’environ 1,3 m/s à 20 °C et d’environ 7 m/s à 50 °C.

Déclenchez un chronomètre, ou comptez « un, deux, trois… » à raison d’un chiffre par seconde, dès que vous voyez l’éclair, et arrêtez-le quand vous entendez le tonnerre. Le temps de réaction à la vue de l’éclair, d’un ou deux dixièmes de seconde, est négligeable devant un délai de plusieurs secondes.

C’est une estimation. Le vent s’ajoute ou se retranche à la vitesse du son, la température de l’air varie entre l’éclair et vous, le son est dévié par réfraction, et l’éclair peut partir d’un point du nuage plus proche de vous que son point d’impact. Même mesuré au chronomètre, le délai ne donne qu’un ordre de grandeur.

Non. Il estime seulement la distance de l’éclair à partir du délai et de la température, il ne donne pas de consigne de sécurité. Pour savoir comment vous protéger pendant un orage, suivez les consignes officielles (Météo-France, sécurité civile).