Canon anti-grêle
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Le canon anti-grêle est un système utilisé par les agriculteurs pour protéger leurs exploitations contre la grêle. Le canon anti-grêle est supposé empêcher la formation de la grêle en limitant la croissance des grêlons grâce à l'onde de choc créée par la détonation. Ils tomberaient ainsi, au niveau du sol, avec une densité qui ne leur permettrait pas de détériorer les cultures ou même sous forme de pluie.
L'efficacité, pas plus que le principe des canons anti-grêle, n'a été démontré scientifiquement. Ce système n'est donc pas reconnu par les autorités dans la plupart des pays mais au Mexique les agriculteurs sont subventionnés à hauteur de 50% [1] pour l'installation de canons anti-grêle reliés à des radars de détection d'orages dans le cadre du programme "Alianza para el campo" [2].
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[modifier] Histoire
Les premiers canons anti-grêle sont apparus à la fin du 19ème siècle en Autriche. En 1896, le maire de la ville de Windisch-Fejstritz, Albert Stiger, et un producteur de vin renommé, a effectué les premières expériences. Le succès allégué des premières années de test a engendré des ventes de canons dans l'Europe voisine : Italie, Allemagne et France[3]. En Italie, la ferveur a été si importante que 2000 canons ont été mis en service en 1899.
En 1901, année du 3ème congrès international de la grêle, des nouveaux courants de pensée apparaissent et émettent des doutes sur l'efficacité du canon. En 1903 et 1904, les gouvernements autrichiens et italiens ont commencé une étude basée sur les résultats de l'installation de 222 canons dans les provinces de Windisch-Fejstritz et de Castelfranco-Veneto[3]. Les 2 régions ayant eu des dommages suite à des orages de grêle pendant ces 2 années, l'expérience a été jugée comme un échec. En 1905, l'utilisation des canons a été largement abandonné en Europe [3]
Le concept a refait surface autour des années 1970, grâce à des agriculteurs de la région de Manosque même si aucune recherche scientifique n'appuie les affirmations d'efficacité de ces derniers. Depuis, on note son utilisation dans quelques endroits en Europe et en Amérique du Nord[4] et du Sud.
[modifier] Principe du canon anti-grêle
La première hypothèse sur le fonctionnement des canons fut émise par un professeur italien de minéralogie en 1880. Il mentionna que les particules de fumée projetées par les canons pourraient servir de noyau de condensation pour former des gouttelettes[3]. C'est cet avis qui mena M. Stiger à développer les premiers canons. Lui et les utilisateurs du début du XXe siècle tentèrent de trouver la meilleure configuration pour obtenir les résultats désirés[3]. Par la suite Stiger émis une autre hypothèse : « le canon cause un tourbillon ascendant jusqu'à plusieurs centaines de mètres d'altitude qui pertube la formation des grêlons »[3]. Ceci peut être associé au concept moderne de perturbation du courant ascendant dans l'orage.
Le concept d'ensemencement est éliminé des canons récents puisque ceux-ci ne produisent pas de fumée. C'est donc l'hypothèse sur les ondes de choc généré par le canon anti-grêle et qui se propagent vers le nuage qui est retenue. Une partie de ces ondes serait également réfléchie sur la tropopause et, en descendant, elle agirait de nouveau sur les grêlons en formation. Les ondes sont supposées avoir plusieurs effets sur les grêlons:
- Induction d'un mélange de polarités dans le nuage (anion de la partie basse et cation de la partie haute) provocant ainsi une réaction en chaîne de micro explosions qui déstabilisent les cristaux de glace ;
- Fragmentation des embryons de grêle et donc multiplication des noyaux de congélations. Ceci a pour effet d'empêcher les grêlons de grossir et d'atteindre, pendant leur chute, une inertie trop importante qui pourrait les rendre dangereux (ce principe est le même que pour les ensemencements de nuage à iodure d'argent mais serait obtenu par onde de choc).
Au début du siècle, les explosions étant générées grâce à de la poudre à canon, le système était relativement long à "recharger". Il était donc nécessaire d'avoir une densité de canon importante pour obtenir une bonne efficacité sur un orage de grêle. Aujourd'hui les canons fonctionnent grâce à un mélange de gaz explosif (comme l'acétylène) avec de l'air, ce qui permet d'accroître considérablement la fréquence des explosions et donc leur efficacité sur le nuage.
[modifier] Vrai ou faux
Article détaillé : Grêle.Les grêlons sont formés dans les orages au-dessus du niveau de congélation, et en général à des températures plus basses que moins 20 °C, lorsque la vapeur d'eau se congèle sur un noyau de congélation. Les orages peuvent avoir plus de 10 kilomètres entre leur base et leur sommet. Les grêlons vont donc se former à plusieurs kilomètres au-dessus du sol et lorsqu'ils atteignent un poids plus importants que le courant ascendant dans l'orage vont commencer à tomber. Cette chute, d'une altitude entre 5 à 9 000 mètres du sol, va les faire traverser une couche d'air où la température augmente et passera finalement au-dessus de zéro Celsius. Lorsque le grêlon se retrouve dans cet air au-dessus du point de congélation, il se met à fondre et diminue de diamètre. Dans le cas extrême, lorsque la grosseur du grêlons et la hauteur du point de congélation sont bien coordonnés, ils fondront complètement avant d'atteindre le sol.
Article détaillé : Onde sonore.L'onde sonore émise par un canon anti-grêle se disperse dans l'atmosphère. Si l'air est instable et turbulent, comme c'est le cas dans une situation orageuse, l'onde va se dissiper en quelques kilomètres. Comme l'onde est supposée agir sur la formation ou la fragmentation de la grêle, elle doit agir à très courte portée sur les grêlons en formation ou ceux en chute. Pour les propriétaires des canons anti-grêle, toute la problématique réside donc dans le fait de détecter suffisamment à l'avance les orages de grêle afin de mettre en route, dans les temps voulus, le dispositif de protection.
Il est impossible de dire si leur effet est réel puisque la portée de l'onde émise par ces canons ne peut qu'être très limitée selon les calculs de la mécanique des fluides, que le mécanisme de formation ou de fonte de la grêle se produit à plusieurs kilomètres du sol et que l'explication de l'effet de l'onde sonore n'est pas physiquement démontré. De plus, ce ne sont pas tous les orages qui produiront de la grêle et ceux qui le font, vont en donner de différentes grosseurs, selon les conditions atmosphériques. Il n'est donc possible, pour un utilisateur de canon, de savoir si son appareil a eu un impact réel que si la totalité de son voisinage a été touché par la grêle et que la parcelle protégée par le canon a été épargnée.
On peut également s'interroger sur le fait que la foudre des orages produit le tonnerre, une onde de choc beaucoup plus puissante qui ne semble pas perturber la production de grêle même si elle est toujours émise, par définition, près du nuage. Mais, à la différence du canon, sa détonation n'est pas "canalisée" par un fût et leur fréquence est généralement bien plus faible que le canon (qui génère une explosion toutes les 5 à 7 secondes), ces deux détonations sont donc incomparables physiquement parlant (puissance, direction et foyer différents).
Charles Knight, un physicien chercheur au National Center for Atmospheric Research de Boulder (Colorado), conclut ainsi : « Je ne trouve personne dans la communauté scientifique qui valide le concept des canons anti-grêle... Il serait en fait très difficile de séparer son effet de ce qui se passe dans le chaos de l'orage »[4].
[modifier] Notes
- ↑ (es) Acta de entraga de recepcion, avril 2007, Gobierno del estado de Puebla. Consulté le 2007-10-18[pdf]
- ↑ (es) Alianza para el campo, novembre 2007, Gobierno del estado de Sinaloa. Consulté le 2007-11-15[doc]
- ↑ a b c d e f (en) The forgotten hail cannons of Europe, mars 1981, Bulletin of the American Meteorological Society, Volume 62, No. 3, Allen Press. Consulté le 2007-09-14[pdf]
- ↑ a b (en) Cannons both hailed and blasted, Rocky Mountain News, 10 juillet 2006. Consulté le 2007-09-14
