Colonnes et piliers lumineux observés par grand froid

Un phénomène optique de réflexion

Les colonnes lumineuses sont le résultat du phénomène de réflexion. La lumière d’une source lumineuse va se réfléchir sur les cristaux de glace présents dans l’air et vient ensuite percuter notre œil. On observe alors ces longues tiges de lumière.
La source lumineuse peut être un simple réverbère, une maison éclairée la nuit, ou tout simplement le soleil levant ou couchant, ou la lune.
Pour que le phénomène se produise, et donc que l’air soit chargé en cristaux de glace (des plaquettes de préférence), cela demande des températures très froides, d’au moins -10 °C sous abri. Cela peut aussi se produire dans des nuages de glace élevés comme les cirrostratus.

Pour les piliers lumineux, c’est le même phénomène optique de réflexion, à la verticale directe de la source lumineuse, généralement la nuit, mais en absence de nuages. En effet, les cristaux de glace mis en jeu sont très fins et restent en suspension dans l’air. On les appelle alors « poudrin de glace ». Pour qu’ils se forment, il faut des températures encore plus froides, au moins -25 °C sous abri et aucun vent, donc une masse d’air très froide et très stable, des grands froids anticycloniques. On observe donc ce phénomène plus généralement aux latitudes les plus septentrionales.

On peut observer des piliers lumineux au nord des États-Unis, comme sur la photo d’illustration prise à North Platte prise alors qu’il y faisait environ -30 °C. Le nord de la Russie et le Canada sont aussi des lieux propices. En France, il est pratiquement impossible d’en voir. Il faudrait des conditions telles qu’un air polaire arrive directement sur le pays, par une invasion continentale arrivant d’Europe de l’Est, ce qui est assez exceptionnel. En février 2021, alors qu’il faisait déjà bien froid, on a pu observer en revanche des colonnes lumineuses dans le Bas-Rhin dans des cirrostratus par soleil couchant, comme le montre la photo ci-dessous.