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Un des plus spectaculaires sylphes détectés le 1er septembre 2009, à 2h33min16s TU et montrant
plusieurs éléments de type "carotte" produits quelques millisecondes
après des éclairs positifs avec des pics de courant de 153 kA.
Leur développement vertical est particulièrement élevé, de l'ordre de 70 km, pour une extension
horizontale d'environ 80 km. Alors qu'en général les sylphes se propagent vers le bas sous la forme
de streamers pouvant atteindre au maximum une altitude d'environ 40 km, ils sont "descendus
ce jour-là jusque dans la stratosphère, à moins de 30 km d'altitude
ce qui suggère des conditions particulièrement favorables.
Les sylphes (sprites en anglais) sont des phénomènes lumineux transitoires (TLE) assez spectaculaires, découverts "par hasard" en 1989 lors d'essais de nuit d'une caméra vidéo par une équipe de l'Université du Minnesota. Difficilement visibles à l'oeil nu, ils peuvent en effet apparaître sur des vidéos obtenues avec des caméras très sensibles, typiquement de l'ordre du millilux en noir et blanc. Ils se produisent la plupart du temps au-dessus des zones stratiformes d'orages de type méso-échelle, lorsque ceux-ci sont en fin de vie. Ce sont des décharges électriques qui se présentent sous diverses formes (colonnes, carottes, méduses...) et qui se développent dans la mésosphère.
Il existe d'autres types de TLE, les elfes, jets, halos et trolls, qui se distinguent les uns des autres par leur forme et par leurs conditions et régions de développement. Les sylphes sont produits quelques millisecondes à quelques dizaines de millisecondes après un éclair nuage-sol, celui-ci neutralisant une grande quantité de charge positive dans le nuage et créant ainsi à une certaine altitude, typiquement 70 km, les conditions nécessaires à une telle décharge. Les jets se développent à partir de sommets de nuages d'orage élevés et se présentent sous la forme de décharges lumineuses coniques bleues pouvant atteindre jusqu'à 35-40 km de hauteur. Les elfes, sortes de grands anneaux lumineux (100-300 km de diamètre) se formant à la base de l'ionosphère, sont dus à des impulsions électromagnétiques très brèves générées par l'arc en retour d'éclairs nuage-sol très puissants.
Depuis la découverte de leur existence, les TLE ont suscité des programmes d'étude un peu partout dans le monde et leur observation par des moyens au sol ou spatiaux est devenue courante. En France, le Laboratoire d'aérologie de l'Observatoire Midi-Pyrénées réalise des observations de TLE depuis quelques années dans le cadre des campagnes Eurosprite, notamment cette année avec une caméra installée au Pic du Midi et pilotée à distance par internet.
Les conditions à réunir pour détecter ces phénomènes sont une bonne visibilité locale et un orage de taille suffisante se développant dans un rayon d'environ 700 km. Elles se retrouvent plusieurs fois par an pour un site donné et ce fut le cas au Pic du Midi dans la nuit du 1er au 2 septembre. Un orage développé dans le nord-est de l'Espagne en début de nuit a pris une forme singulièrement circulaire vers 2h00 TU dans le Golfe du Lion (voir image méteosat ci-dessous). Plusieurs sylphes et halos ont alors été vus par la caméra, certains atteignant des développements verticaux rarement observés.
Image Météosat de l'orage producteur de sylphes dans le Golfe du Lion à 02h00 TU le 02/09/2009.
À partir de 2013, le microsatellite TARANIS (Tool for the analysis of radiation from lightning and sprites, programme MYRIADE du CNES) observera depuis l'espace tous ces types d'événements lumineux ainsi que l'ensemble des émissions qui leur sont lié, afin de mieux comprendre leur implication dans notre environnement.
Ces phénomènes sont en effet les témoins de transferts importants d'énergie entre la troposphère et les couches supérieures et peuvent de ce fait jouer un rôle dans le circuit électrique global du système Terre-atmosphère, avoir une action sur la chimie de la mésosphère en participant à la production d'oxyde d'azote ou encore être à l'origine d'émissions terrestres gamma très énergétiques (~ 20 MeV).