Et ben… on va essayer de faire simple et compréhensible. J’espère réussir.
En météorologie, un nuage est une masse visible constituée initialement d’une grande quantité de gouttelettes d’eau (parfois de cristaux de glace associés à des aérosols chimiques ou minéraux) en suspension dans l’atmosphère au-dessus de la surface d’une planète.
Un aérosol est un ensemble de particules, solides ou liquides, d’une substance chimique donnée en suspension dans un milieu gazeux, émis par les activités humaines ou naturelles (volcans, incendies de forêt, etc…).
L’aspect d’un nuage dépend de la nature, de la dimension, du nombre et de la répartition des particules qui le constituent, ainsi que de la lumière qu’il reçoit.
Pour que se forme un nuage, il faut :
Le vent chaud s’élève, rencontre une zone froide du ciel, à ce moment il devient vapeur d’eau, puis se transforme en minuscules gouttelettes : c’est la condensation. Cette condensation forme le nuage. Donc, le principe fondamental est que des nuages ne se forment qu’à la rencontre d’une masse d’air chaud et d’air froid. |
Voilà, terminé ! Simple, hein ? Tu peux aller te coucher. Maintenant, si tu veux en savoir plus, continu de lire.
Il faut connaître un phénomène naturel concernant le comportement des gaz parfaits dans une atmosphère hydrostatique ( = fluides immobiles) ; un gaz se refroidit spontanément lorsque la pression baisse. C’est ainsi que se produit le refroidissement de l’atmosphère.
Inversement, les nuages disparaissent lors d’un réchauffement permettant aux gouttelettes ou aux cristaux de glace de s’évaporer.
La condensation de la vapeur d’eau, en eau liquide ou en glace, se produit initialement autour de certains types de microparticules de matière solide (aérosols), qu’on appelle des noyaux de condensation ou de congélation.
En effet, la congélation spontanée de l’eau liquide en glace, dans une atmosphère très pure, ne se produit pas au-dessus de – 40 °C. Entre 0 et – 40 °C, les gouttes d’eau restent dans un état métastable (surfusion), qui cesse dès qu’elles rentrent en contact avec un noyau de condensation (poussière, cristal de glace, obstacle). Lorsque ce phénomène se produit au sol, on assiste à des brouillards givrants.
La surfusion est l’état d’une matière qui demeure en phase liquide alors que sa température est plus basse que son point de solidification. C’est un état dit métastable, c’est-à-dire qu’une petite perturbation peut suffire pour déclencher abruptement le changement vers la phase solide. Un état apparenté, appelé surchauffe, existe pour une matière qui demeure en phase liquide alors que sa température est plus élevée que son point d’ébullition.
Dans cette très courte vidéo, le gamin qui fait la manip parle de surfuSSION. Le mot réel se prononce surfuZION.
et en l’appliquant au nuages :
Il existe quatre mécanismes de rencontre d’une masse d’air chaude avec une zone plus froide : ils sont.
- la convection
- le soulèvement orographique
- le soulèvement frontal
- le refroidissement par la base
LA CONVECTION
Le réchauffement du sol sous l’action du soleil, se communique à l’air celui-ci se dilate sous l’effet de la chaleur et devient plus léger. Il s’élève et la pression devenant plus faible se refroidit par détente.
En effet, lorsqu’on relâche la pression sur un volume d’air, ce dernier se refroidit car si la pression de l’air contenu dans un volume diminue c’est que l’air occupe moins de place, les molécules sont moins nombreuses et par conséquent les collisions entre elles sont plus rares. Lorsqu’il y a moins de collisions, la chaleur dégagée est plus faible.
Les nuages de convection apparaissent d’autant plus facilement qu’il y a de l’air froid en altitude (masse d’air instable). Les bases de tels nuages sont horizontales, leurs sommets évoluent en fonction de la température. Ils sont fréquents l’été sur terre, l’hiver sur mer.
SOULEVEMENT OROGRAPHIQUE
Le relief oblige la masse d’air à s’élever sur sa face au vent. La masse d’air s’élevant, sa température s’abaisse et peut atteindre le seuil de saturation. Un nuage se forme alors sur le versant au vent et se dissipe sur le versant sous le vent. C’est l’effet de Foehn.
L’effet de Foehn est un phénomène météorologique qui a lieu principalement dans les hautes montagnes mais ce phénomène peut intervenir à partir des altitudes comprises entre 500 et 600 mètres. Il se caractérise par de fortes précipitations sur le versant de la montagne situé au vent et d’un vent chaud et sec. Voici comment se forme l’effet de Foehn.
Il faut un vent perpendiculaire à la montagne pour que se produise le phénomène (sinon la différence de température entre les deux versants ne sera pas très grande). La masse d’air qui arrive sur la montagne doit se soulever pour la contourner (effet orographique).
Or, en se soulevant la masse d’air engrange tellement d’humidité que juste avant d’arriver au sommet de la montagne, de fortes précipitations et de fortes rafales de vent (effet venturi) ont lieu le plus souvent : l’air remonte la pente et finit par se refroidir (détente : principe du frigo). Pendant ce temps-là, l’autre versant est sous le Soleil avec de l’air sec. La partie haute du nuage est la partie la plus sèche du nuage.
Du coup, il existe une différence de pression entre les deux versants : la température dans une masse d’air sec varie plus facilement que la température dans une masse d’air humide. L’air descend de la montagne tout en ayant perdu une grande partie de son humidité : l’air se comprime alors et devient de plus en plus chaud (principe de la pompe à vélo). L’effet de Fœhn a souvent de lourdes conséquences sur la montagne parce qu’ils sont à l’origine de nombreuses avalanches notamment dans les Alpes.
SOULEVEMENT FRONTAL
Un front météorologique est une surface de discontinuité étendue, qui sépare deux masses d’air ayant des propriétés physiques différentes (ex : température, humidité, pression).
Deux masses d’air de température différente entrent en contact, l’air froid, plus dense, tend à glisser sous l’air chaud qui s’élève en s’étendant (ascendance). Une fois l’air chaud refroidi dans les couches supérieures de la troposphère, l’humidité qu’il contient se condense en donnant naissance à des nuages caractéristiques (cirrostratus, altostratus, nimbostratus), qui donnent des précipitations (pluie, neige, grésil, bruine, etc.).
Dans les dépressions importantes, le front froid s’engouffre violemment sous le front chaud en produisant un fort courant d’ascendance qui donne naissance à des nuages convectifs : cumuls, cumulus bourgeonnants et cumulonimbus. Ces derniers produisent des averses ou même des orages qui peuvent contenir de la grêle, produire des rafales descendantes violentes et des tornades.
Dans les deux cas, se rétablit plus ou moins lentement un équilibre entre les deux masses d’air (front occlus), et le phénomène de glissement prend fin. Le passage des fronts froids ou chauds sur une région cause l’abaissement ou l’élévation de la température atmosphérique locale.
Le soulèvement frontal constitue des mouvements verticaux de l’atmosphère.
LE REFROIDISSEMENT PAR LA BASE
Ce mécanisme conduit à la formation de nuages bas ou brouillard. Il est fréquent l’hiver à l’approche d’une masse d’air doux et humide venant de l’Atlantique et circulant sur une surface froide, le sol. On dit aussi qu’il s’agit d’une advection d’air chaud sur un sol froid. Il y a alors refroidissement par contact et inversion de température d’où formation de brouillard d’advection (le refroidissement se propage par turbulence) ou de stratus ayant une épaisseur plus importante (500 m).
Le phénomène inverse s’observe aussi l’été en mer lorsque de l’air relativement doux arrive sur des eaux froides.
Bon, ça fait déjà pas mal, n’est-il pas ? Alors, pour te reposer, je te propose une petite balade poétique sur une musique douce d’une durée de 2′ 3″ à travers…les nuages, of courses de chevaux.
Ce modeste article constitue la première partie des nuages. Il va en suivre d’autres qui donneront d’autres explications et détails.
Mais pour terminer en rêves et admirations devant les merveilles de la nature, voici quelques types de nuages différents. Tout cela sera repris et détaillé dans les semaines à venir.
Bon voyage dans le ciel, et à mercredi prochain !
Professeur Têtenlair
du rêve à l’état pur…
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… Mammatus, Iridescent, Noctule’scent ^^, Arcus, Lenticulaire… Vus/uv ! … Rayonnement intense, réflexion intense (répercussion)… Des boucles coronales… Attendez ! : « Relatives à l’échelle »… L’Itération… Trrr…
Cher Patrick Jammet j’avoue avoir quelques petites difficultés à comprendre ce que tu as écrit. Sois-tu as 800 de QI et il est normal que je ne comprenne rien de ce que tu écris, soit tu es un artiste dont l’expression est difficilement compréhensible, soit, soit, soit…
Eh oui cher Cachou, tu viens d’évoquer des moments de bonheur que j’ai vécu avec mon épouse aux commandes du Mousquetaire IV D140E – avion Français mythique que j’ai eu grand plaisir à piloter – une chance magnifique – en VFR en Top CAD Vol à Vue au dessus du nuage. Je ne te dis pas la sensation de glisse. Tutoyer les éléments de la sorte – avec beaucoup d’humilité – est un privilège dont je remercie la nature tous les jours. Même les effets du cumulonimbus contourné à 8 miles nautiques m’ont montré la puissance de ce nuage appelé cunam en jargon aéronautique. Mieux vaut ne jamais s’y retrouver dans cet enfer de puissance dévastatrice. Nous étions secoués comme dans un lave linge. Atterrissage sur le terrain de à St Cyr l’école. La peur d’une vie. Merci pour ce cours rafraîchissant dont je mesure toute la portée. Dans le manuel du pilote ce sont les cours les plus complexes. Décidément nous avons beaucoup de points en commun l’ami. Merci pour ce moment d’évasion en musique. Et si le paradis ressemblait à ça ?
Dis donc, ami patriote résistant gamma, j’ignorais que tu avais un passé de pilote d’avion de très haut niveau (sans faire de jeux de mots) ! Les références techniques que tu donnes me laisses pantois et n’en connais pas une !
Merci de m’apprendre que le cumulonimbus s’appelle dans le langage des pilotes un cunam (mot concentré, très probablement). Quand j’apprends quelque chose de nouveau, je suis toujours très content et dors mieux. Merci à toi.
Mieux vaut ne jamais se retrouver dans l’enfer dévastatrice d’un cumulonimbus comme tu le dis très justement, et tu as parfaitement raison quand l’on sait que le moindre petit cumulus qui mesure près d’un kilomètre de côté et de haut, de par les gouttelettes d’eau qui le compose, pèse autant que l’Airbus A340 soit environ 180 tonnes. Un très gros cumulonimbus peut aller jusqu’à 1 million de tonnes (plus de détails sur mon site « Le Ciel et l’Univers » en cliquant ici).
Oui, je le confirme, et avec beaucoup de plaisir, nous avons beaucoup de points en commun c’est sûr.
Quant au paradis……. celui qui me dira comment il est réellement sera le bienvenu chez moi. Mais je crois que je risque d’attendre encore longtemps avant de lui préparer un bon apéro.
Sonnet en hommage au professeur Tête-en-l’air, de la part d’un misérable plumitif. Avec toute mon admiration pour son grand savoir.
NUAGES
Filaments éthérés sur la voûte des cieux
Ou noires cohortes courant en rangs serrés,
Vous amenez la pluie, obscurs, enténébrés,
Sombres divinités, messagers mystérieux.
Filant dans l’espace, traversant des contrées
Que je ne connais pas, subtils et hermétiques,
Environnés parfois de lueurs magnétiques,
Vous galopez tout droit, feutrés et silencieux.
Je vous envie souvent, prisonnier sans prison
De ce monde cruel, sans âme ni raison;
Vous allez librement, sans chaînes ni attaches.
Traversant les vallées, enjambant les montagnes
Et les noires forêts, arrosant la Bretagne,
Vous faites dans le ciel comme un grand champ de taches.
Merci, ami patriote résistant Argo, de ton magnifique poème qui m’a beaucoup touché. Ce qu’il y a d’extraordinaire avec toi, c’est que quand un sujet est abordé aussi divers soit-il, tu ressors toujours un poème que tu as écrit dans ta vie sur ledit sujet. Tu devrais réunir tout ça et en faire un bouquin, je suis sûr qu’il serait d’une belle épaisseur !
Encore merci de l’intérêt que tu portes à mes modestes articles et des commentaires que tu y laisses.
Tes articles me passionnent également, ils sont magnifiquement rédigés et originaux, comme tous les auteurs de RR.