Nuage
Un article de Freepedia.
En météorologie, un nuage est une masse visible de gouttelettes d'eau ou de cristaux de glace en suspension dans l'atmosphère.
On parle aussi de nuages de fumées et de nuages de poussière, par analogie avec les formes que prennent les nuages atmosphériques (amas, filaments, volutes).
Toujours par analogie, on parle de nuages de sauterelles (déplacement de grands nombres de criquets et de nuages de points (regroupement de points sur des diagrammes mathématiques)).
Sommaire |
Formation des nuages
La formation de nuages résulte du refroidissement d'un volume d'air jusqu'à la condensation d'une partie de sa vapeur d'eau. Si le processus de refroidissement se produit au sol (par contact avec une surface froide, par exemple), on assiste à la formation de brouillard. Dans l'atmosphère libre, le refroidissement se produit généralement par soulèvement, en vertu du comportement des gaz parfaits dans une atmosphère hydrostatique. Inversement, la dissipation des nuages se produit lorsqu'un réchauffement permet aux gouttelettes ou aux cristaux de glace de s'évaporer. Les nuages peuvent aussi perdre une partie de leur masse sous forme de précipitation.
La condensation de la vapeur d'eau, en eau liquide ou en glace, se produit initialement autour de certains types de micro-particules de matière solide (aérosols), qu'on appelle des noyaux de condensation ou de congélation. À cette étape, les particules condensées sont encore très petites. Pour des particules de cette taille, les collisions et l'agrégation ne peuvent pas être les facteurs principaux de croissance. Il se produit plutôt un phénomène connu sous le nom de processus de Bergeron. Ce mécanisme repose sur le fait que la pression partielle de saturation de la glace est inférieure à celle de l'eau liquide. Ceci signifie que, dans un milieu où coexistent des cristaux de glace et des gouttelettes d'eau surfondue, la vapeur d'eau ambiante se condensera en glace sur les cristaux de glace déjà existants, et que les gouttelettes d'eau s'évaporeront d'autant. On voit ainsi que le soulèvement est doublement important dans la formation de nuages et de précipitation : en premier lieu comme mécanisme de refroidissement, et ensuite comme porteur de gouttelettes d'eau liquide jusqu'au niveau où elles deviennent surfondues.
Le soulèvement peut être dû à la convection, à la présence de terrains montagneux faisant obstacle à l'écoulement de l'air ou à des facteurs de la dynamique atmosphérique, comme les ondes baroclines (aussi appelées ondes frontales).
Types de nuages
Il existait au 19e siècle une classification compliquée des nuages en fonction de leur apparence qui faisait usage de termes en latin. Cette classification n'est plus utilisée en météorologie moderne, bien qu'il en reste des reliquats.
La nomenclature moderne divise les nuages en deux grands types : convectifs et stratiformes.
- Le soulèvement convectif
- souvent vigoureux et au déclenchement abrupt, produit des nuages caractérisés par une extension verticale élevée, mais une extension horizontale limitée. Ces nuages sont désignés génériquement par le terme cumulus.
- Le soulèvement dit synoptique
- est le résultat des processus de la dynamique en atmosphère stable, dans un écoulement stratifié. Ce soulèvement est graduel, produisant des systèmes nuageux d'une texture uniforme, pouvant couvrir des milliers de kilomètres carrés. Ces nuages sont désignés génériquement par le terme stratus. Il arrive parfois que ce soulèvement graduel déstabilise la couche atmosphérique, donnant lieu à des nuages convectifs imbriqués dans le nuage stratiforme.
Classification
Les deux types de nuages (cumulus et stratus) sont divisisés en quatre groupes selon la hauteur de leur base (et non l'altitude de la cime). On qualifie le nuage élevé de cirrus et le nuage d'altitude moyenne d'altus. Il n'existe pas de préfixe pour les nuages bas. Ce système a été proposé en 1802 par Luke Howard.
Nuages hauts (Famille A)
Il se forment au dessus de 5000 mètres dans la région froide qu'est la troposphere. Ils sont classés en utilisant le prefix cirro- ou cirrus. À cette altitude, l'eau gèle quasiment toujours: les nuages sont donc composés de cristaux de glace.
Les nuages dans la famille A sont:
- Cirrus : cirrus castellanus, cirrus duplicatus, cirrus fibratus, cirrus floccus, cirrus intortus, cirrus Kelvin-Helmholtz, cirrus spissatus, cirrus vertebratus.
- Cirrocumulus : cirrocumulus castellanus, cirrocumulus floccus, cirrocumulus lenticularis, cirrocumulus lacunosus, cirrocumulus undulatus.
- Cirrostratus : Cirrostratus duplicatus, Cirrostratus fibratus, Cirrostratus nebulosus, Cirrostratus undalatus.
- Contrail : Le contrail est un long et fin nuage formé après le passage d'un avion à haute altitude.
 Cirrus |
 Cirrocumulus |
 Cirrostratus |
 Contrail |
Nuages intermédiaires (Famille B)
Il se développent entre 2000 et 5000 mètres et sont classés en utilisant le prefix alto-. Ils sont formés de goutellettes d'eau.
Les nuages dans la famille B sont:
- altostratus : altostratus duplicatus, altostratus lenticularis, altostratus mammatus, altostratus opacus, altostratus praecipitatio, altostratus radiatus, altostratus translucidus, altostratus undulatus
- altocumulus : altocumulus castellanus, altocumulus duplicatus, altocumulus floccus, altocumulus lacunosus, altocumulus opacus, altocumulus perlucidus, altocumulus radiatus, altocumulus stratiformis, altocumulus translucidus, altocumulus undulatus, altocumulus virga
- nimbostratus : nimbostratus floccus, nimbostratus opacus, nimbostratus pannus, nimbostratus praecipitatio, nimbostratus virga
 Altostratus |
 Altocumulus |
 Nimbostratus |
Nuages bas (Famille C)
Ce sont des nuages de basses altitudes (jusqu'à 2000 mètres) et inclus les stratus. Lorsque ces derniers rencontrent la terre, ont les appelle brouillard.
Les nuages dans la famille C sont:
- stratocumulus : stratocumulus castellanus, stratocumulus duplicatus, stratocumulus floccus, stratocumulus lacunosus, stratocumulus lenticularis, stratocumulus mammatus, stratocumulus opacus, stratocumulus perlucidus, stratocumulus praecipitatio, stratocumulus radiatus, stratocumulus translucidus, stratocumulus undulatus
- stratus : nuages bas à texture uniforme, souvent accompagnés de brouillard au sol. : stratus fractus, stratus lenticularis, stratus nebulosus, stratus opacus, stratus praecipitatio, stratus translucidus, stratus undulatus
- cumulus : cumulus arcus, cumulus congestus, cumulus fractus, cumulus humilis, cumulus mediocris, cumulus orographic, cumulus pannus, cumulus pileus, cumulus praecipitatio, cumulus radiatus, cumulus tuba, cumulus velum
 Stratocumulus |
 Stratus |
 Cumulus |
Nuages verticaux (Famille D)
Ces nuages peuvent avoir de forts courants verticaux et s'élevent bien au dessus de leur base. Ils se forment à différentes altitudes.
Les nuages dans la famille D sont:
- cumulonimbus : nuages convectif à l'extension verticale maximale, produisant les orages.
cumulonimbus arcus, cumulonimbus calvus, cumulonimbus capillatus, cumulonimbus incus, cumulonimbus mammatus, cumulonimbus pannus, cumulonimbus pileus, cumulonimbus praecipitatio, cumulonimbus roll cumulonimbus scud, cumulonimbus shelf, cumulonimbus spissatus, cumulonimbus tuba, cumulonimbus velum
 Cumulonimbus |
Autres types
Quelques nuages peuvent être rencontrés dans la troposphere, stratosphere et mesosphere.
