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Les cristaux de glace en suspension dans l'air sont parfois à l’origine de superbes effets optiques. Parmi eux, les colonnes lumineuses, comme celles qui ont pu être observées par endroits dans la nuit de vendredi à samedi.
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Certes, il fallait être un noctambule aux yeux bien aiguisés pour les apercevoir. Ces piliers lumineux brillaient de manière assez subtile et sur une courte durée dans un ciel nocturne parfois étoilé. Mais pour qui surveillait la météo avec autant d'attention que notre météorologue de service cette nuit-là, elles ne passaient pas inaperçues. D'autant plus qu'elles n'étaient pas apparues de manière tout à fait inattendue.
A l’origine du phénomène : des cristaux de glace en oscillation
Les colonnes lumineuses se forment sur des cristaux de glace en suspension. Ces derniers peuvent réfléchir les rayons lumineux d’une source terrestre, faisant apparaître une colonne lumineuse. Pour cela, il faut que les cristaux de glace oscillent autour du même axe vertical. Ce n'est qu'alors que le phénomène lumineux prend la forme d'une colonne. La longueur de la colonne dépend de l’inclinaison des cristaux : plus ils tendent vers l’axe vertical, plus la colonne est courte, et inversément. Le processus est en fait le même en cas de soleil bas au-dessus d'une surface d'eau légèrement agitée.
Si la surface de l'eau était parfaitement lisse, on ne verrait que le reflet exact du soleil. Comme celle-ci présente de petites ondulations, une bande lumineuse se forme en direction du soleil. Le même effet, dû au mouvement oscillant de la surface réfléchissante de l'eau, se produit sur les cristaux de glace qui oscillent.
Des cristaux de glace en altitude peuvent donner naissance au phénomène rare des colonnes lumineuses d’altitude
La plupart des colonnes lumineuses ont leur base juste au-dessus de la source lumineuse, comme sur l'image ci-dessus. Dans de rares cas, elles commencent toutefois bien au-dessus et sont appelées colonnes lumineuses d'altitude. Les phénomènes observés au-dessus de la Suisse dans la nuit de vendredi à samedi étaient de telles colonnes lumineuses d'altitude.
L’explication se trouve dans l’arrivée durant la nuit de vendredi à samedi de quelques très faibles chutes de neige sous des nuages d’altitude. Les cristaux de glace étaient alors si légers qu'ils ne descendaient que très lentement et s'évaporaient en tombant. Les cristaux de glace réfléchissants n'étaient donc présents qu'en altitude, ce qui explique pourquoi les colonnes de lumineuses ne se formaient qu'en altitude.
L'évaporation des précipitations durant leur chute est un phénomène fréquent. On observe alors des sortes de traînées sous les nuages qui se dissipent de plus en plus vers le bas. En jargon météorologique, on parle de virgas.
Parfois, les nuages se sont déjà dissipés, seuls les cristaux de glace sont encore en suspension dans l'air. C'est le cas par exemple sur la photo de titre prise depuis le Grimsel, où les étoiles sont déjà visibles en arrière-plan.