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La foudre est une décharge électrostatique soudaine qui se produit pendant un orage. Cette décharge se produit entre des régions chargées électriquement d'un nuage (appelées foudre intra-nuage ou IC), entre deux nuages (foudre CC), ou entre un nuage et le sol (foudre CG).
Les régions chargées dans l'atmosphère s'égalisent temporairement grâce à cette décharge appelée grève si elle heurte un objet au sol, et un éclair, s'il se produit dans un nuage. La foudre produit de la lumière sous forme de plasma et du son sous forme de tonnerre. La foudre peut être vue et non entendue lorsqu'elle se produit à une distance trop grande pour que le son puisse être transporté aussi loin que la lumière de la grève ou du flash.
La foudre n'est pas répartie uniformément sur la planète, comme indiqué sur la carte.
Environ 70% de la foudre se produit au-dessus des terres dans les tropiques où la convection atmosphérique est la plus importante. Cela se produit à la fois du mélange de masses d'air plus chaudes et plus froides, ainsi que des différences de concentrations d'humidité, et cela se produit généralement aux limites entre elles. Le flux des courants océaniques chauds au-delà des terres plus sèches, comme le Gulf Stream, explique en partie la fréquence élevée de la foudre dans le sud-est des États-Unis. Parce que l'influence de masses terrestres petites ou absentes dans les vastes étendues des océans du monde limite les différences entre ces variantes dans l'atmosphère, la foudre y est nettement moins fréquente que sur des formes de relief plus grandes. Les pôles Nord et Sud sont limités dans leur couverture des orages et se traduisent donc par des zones avec le moins de foudre.
En général, les éclairs nuage-sol (CG) ne représentent que 25% de tous les éclairs totaux dans le monde. Étant donné que la base d'un orage est généralement chargée négativement, c'est là que la plupart des éclairs de CG proviennent. Cette région se situe généralement à l'altitude où le gel se produit dans le nuage. La congélation, combinée aux collisions entre la glace et l'eau, semble être un élément essentiel du processus de développement et de séparation de la charge initiale. Lors de collisions causées par le vent, les cristaux de glace ont tendance à développer une charge positive, tandis qu'un mélange plus lourd et gluant de glace et d'eau (appelé graupel) développe une charge négative. Les courants d'air dans un nuage d'orage séparent les cristaux de glace plus légers du graupel plus lourd, ce qui fait que la région supérieure du nuage accumule une charge d'espace positive tandis que le niveau inférieur accumule une charge d'espace négative.
Parce que la charge concentrée dans le nuage doit dépasser les propriétés isolantes de l'air, et cela augmente proportionnellement à la distance entre le nuage et le sol, la proportion de CG frappe (par rapport nuage à nuage (CC) ou dans le nuage (IC ) devient plus importante lorsque le nuage est plus proche du sol. Sous les tropiques, où le niveau de congélation est généralement plus élevé dans l'atmosphère, seuls 10% des éclairs sont CG. À la latitude de la Norvège (environ 60 ° de latitude nord), où l'altitude de congélation est plus basse, 50% de la foudre est CG.
La foudre est généralement produite par les cumulonimbus, dont les bases sont généralement 1 à 2 km (0,6 à 1,25 miles) au-dessus du sol et atteignent 15 km (9,3 miles) de hauteur.
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