Les nuages

PREAMBULE

1. L’air est très mauvais conducteur de la chaleur

2. Plus une masse d’air est froide, moins elle peut contenir d’humidité sous forme gazeuse.

3. Les variations de température d’une particule d’air sec qui s’élève sont dues uniquement aux détentes ou compressions qu’elle subit.

PREAMBULE

Les changements de température d’une particule d’air se font:

1. Par détente. 2. Par condensation: libération d’énergie sous

forme de chaleur, 3. Vaporisation: consommation de l’énergie

thermique.

TRANSFORMATION ADIABATIQUE

Une particule d’air sec qui subit un soulèvement se refroidit plus vite qu’une particule d’air saturé (humide).

Dans le 1er cas on a une détente adiabatique sèche Dans le 2ème cas on parle d’une détente

adiabatique saturée.

Ces caractéristiques vont faire qu’une masse d’air sera stable ou instable

STABILITE - INSTABILITE

StabilitéSi une particule d’air en se soulevant se refroidit plus

vite que l’air ambiant elle sera plus froide que cet air, donc plus dense et aura tendance à redescendre:Cette masse d’air est dite stable.

InstabilitéSi une particule d’air en se soulevant se refroidit moins

vite que l’air ambiant elle sera plus chaude que cet air, donc moins dense et aura tendance à poursuivre son ascension:Cette masse d’air est dite instable.

CONVECTION

Définition:Mouvement vertical d’une masse d’air réchauffée par

sa base.

Les particules d’air chauffées sont moins denses et s’élèvent et subissent un refroidissement adiabatique sec (pas de nuages), de l’air plus froid remplace celui qui monte et le phénomène s’entretient.Le mouvement ascendant peut être limité en altitude par une couche stable.

CONDENSATION

Si lors de son ascension la particule d’air se refroidit suffisamment il peut y avoir condensation de l’eau contenue par cette particule.

Il y a formation d’un nuage à partir de l’altitude considérée:

c’est la base des nuages.

Le mouvement se poursuit alors par une transformation adiabatique saturée jusqu’à la première couche stable:

c’est le sommet des nuages.

LES NUAGES

Deux processus de formation:

• Apport de vapeur d’eau: évaporation

• Refroidissement: - rayonnement (le brouillard par exemple)

- soulèvement orographique (Effet de Foëhn)

- soulèvement convectif (cumulus)

LES NUAGES

Ils sont caractérisés par :

• Leur altitude

• La stabilité ou l’instabilité de la masse d’air:

- air stable: nuages types « stratus »- air instable:nuages types « cumulus »

LES NUAGES

Suivant ces 2 critères on définit 10 types de nuages suivant leur extension verticale et leur mode de formation.

On a donc les nuages de:

• Haute altitude• Moyenne altitude• Basse altitude

Nota: certains nuages occupent ces 3 altitudes:- cumulonimbus- nimbostratus

HAUTE ALTITUDE > 20 000’

• CIRRUS (Ci)Filaments de faible épaisseur en « virgules » souvent l’avant- garde d’une perturbation.

• CIRRO-CUMULUS (Cc)Couches de nuages blancs composées de petits

éléments. On parle d’un ciel « moutonné »

• CIRRO-STRATUS (Cs)Filaments de faible épaisseur en « voiles » formant

« halo ».

Cirrus

Cirro-cumulus

Cirro-stratus

MOYENNE ALTITUDE entre 6 et 20 000’

• ALTOCUMULUS (Ac)Stables: nappes ou couches grises avec des éléments

en forme de galets.Instables: bourgeonnements en flocons, annonciateurs

d’orage.

• ALTOSTRATUS (As)Couches de nuages gris en nappes stables continues.

Givrage et turbulence modérée.

Altocumulus

Altostratus

BASSE ALTITUDE < 6 000’

• STRATOCUMULUS (Sc)Nuages de turbulence en bancs ou individualisés, blancs

ou gris. Turbulence modérée, givrage faible à modéré.

• STRATUS (St)Couches nuageuses stables, grises très étalées. Visibilité

réduite. Givrage léger.

• CUMULUS (Cu)Importants nuages aux contours très délimités, souvent

en « chou -fleur ». Faciles à éviter, très turbulents. Courants ascendant sous le nuage et descendant autour.Evoluent parfois vers le Cb via le TCu.

Strato-cumulus

Stratus

Cumulus

NUAGES DES 3 ETAGES

• NIMBOSTRATUS (Ns)Nuages à développement vertical et horizontal à base

sombre, générateur de pluies continues ou de neige. Visibilité réduite, givrage fort.

• CUMULONIMBUS (Cb)Importants nuages à fort développement vertical

(jusqu’à 15 km parfois). Très dangereux: turbulence sévère, précipitations de

pluie, neige, grêle, cisaillement de vent aux abords.

A éviter.

Nimbo-stratus

Cumulo-nimbus

LES Cb SUR LES CARTES

Suivant leurs caractéristiques on aura différents qualificatifs:

• LYR: en couches• EMBD: noyés dans la masse• LOC: localement• ISOL: isolés• FRQ: fréquents• OCNL: occasionnellement