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La transformation de l'eau liquide en vapeur d'eau nécessite une énergie appelée chaleur latente de vaporisation. L'effet inverse appelé condensation, libère la même quantité d'énergie. Ces processus de changement d'états sont très fréquents dans notre atmosphère.

Dans l'atmosphère, lorsque l'air monte et si le refroidissement de l'air est suffisant, la vapeur d'eau qu'il contient va se condenser et donner naissance à un nuage.

La vapeur d'eau se transforme alors en gouttelettes d'eau en libérant de la chaleur. Le réchauffement de l'air qui en résulte va renforcer les mouvements ascendants dans le nuage qui devient de plus en plus épais. Son sommet peut ainsi s'élever progressivement jusqu'à atteindre 8 à15 km de hauteur. Le nuage devient alors un puissant cumulonimbus.

Ces mouvements d'air engendrent une accumulation de charges électriques et de gigantesques étincelles commencent à se produire.

Lorsque la taille des gouttelettes d'eau et des cristaux de glace formés dans la partie haute du nuage est trop importante, ils commencent à tomber. Dans leur chute, les gouttes d'eau entraînent de l'air et créent un courant descendant.

Un orage déverse fréquemment plus de 50 à 100 litres d'eau par mètre carré en quelques heures. En septembre 92, 400 à 500 litres d'eau sont tombés sur Vaison-la-Romaine. De telles quantités d'eau ont des conséquences importantes (inondations, érosion des sols.).

Quant à l'éclair, il n'apporte qu'une énergie équivalente à la combustion de 80 litres de pétrole, en un temps très court de l'ordre d'une microseconde.
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