de quoi sont faits les nuages ​​?

Les nuages ​​ont toujours fait l'objet d'études humaines. Sûrement quand nous étions plus jeunes nous nous demandions de quoi sont faits les nuages. Il nous a toujours semblé comme des nuages ​​de coton avec un aspect pelucheux. Cependant, ce n'est pas du tout comme ça.

Dans cet article, nous allons dire de quoi sont faits les nuages, leurs caractéristiques et comment ils se forment.

De quoi sont faits les nuages

En termes simples, on peut dire qu'un nuage est une masse de gouttelettes d'eau, de cristaux de glace ou des deux, en suspension dans l'atmosphère et formé à la suite de la condensation de la vapeur d'eau dans l'atmosphère. Les nuages ​​se présentent sous de nombreuses variétés et se distinguent par leur forme et leur hauteur.

La formation des nuages ​​nécessite trois composants : la vapeur d'eau dans l'atmosphère, les particules qui lui permettent de se condenser et les basses températures. L'atmosphère est composée d'une variété de gaz, y compris la vapeur d'eau provenant de l'évaporation de l'eau, transpiration végétale et sublimation glaciaire. Mais cette vapeur en suspension ne peut pas à elle seule former des nuages. Pour que la vapeur d'eau s'agglutine, il lui faut un "noyau de condensation" ou "aérosol", qui correspond simplement à une particule aux propriétés hygroscopiques (forte affinité pour l'eau), qui permet le regroupement des molécules de vapeur d'eau et leur condensation ultérieure.

Ces noyaux potentiels sont abondants dans l'atmosphère et comprennent la poussière, le pollen, les grains de sel de l'océan et les vagues déferlantes, et les cendres d'éruptions volcaniques ou d'incendies. Une fois ces deux ingrédients trouvés, d'autres étapes sont nécessaires pour devenir un nuage. La vapeur d'eau et les noyaux de condensation doivent rencontrer des températures plus basses pour atteindre le point de rosée, ou la température à laquelle les molécules de vapeur d'eau se transformeront en gouttelettes d'eau liquide.

Une façon de refroidir la masse d'air est de la forcer par convection. La convection se produit lorsque le soleil chauffe la surface de la Terre, puis transfère une partie de cette chaleur à la masse d'air la plus proche. Cette masse d'air chaud sera moins dense que l'air environnant, elle s'élèvera donc facilement grâce à la flottabilité, qui correspond à la force ascendante exercée par le fluide le moins dense.

Formation

Une masse d'air se déplaçant horizontalement (comme dans un front froid) peut également être forcée de se réchauffer lorsqu'elle rencontre un sommet de montagne en cours de route ou rencontre une autre masse d'air plus froide. Dans les deux cas, la masse d'air se déplaçant horizontalement sera forcée de s'élever et d'atteindre rapidement le point de rosée, produisant des nuages ​​et, si les conditions sont réunies, de la pluie.

Une fois que la masse d'air s'élève et se refroidit jusqu'au point de rosée, la vapeur d'eau commence à se condenser dans le noyau de condensation, créant les premières particules d'eau liquide. Après avoir atteint une certaine taille, ces premières particules d'eau commencent à entrer en collision et à s'agglutiner dans un processus appelé collision-coalescence. Selon leur composition, les nuages ​​peuvent être classés comme froids (nuages ​​hauts constitués de cristaux de glace), chauds (nuages ​​bas constitués d'eau) ou mixtes (nuages ​​moyens constitués de cristaux de glace et d'eau). Bien que la température soit bien inférieure à 0°C, le nuage peut contenir de l'eau liquide. Cette eau est appelée « eau surfondue » et se trouve, par exemple, dans des nuages ​​modérés formés de gouttes d'eau et de glace, qui se forment normalement entre -35° et -10°C.

Pour former des cristaux de glace, une carotte de glace (noyau de glace) est nécessaire. Pour avoir une idée des dimensions dont nous avons parlé, chaque gouttelette mesure environ 0,001 micron (1 micron est un millionième de mètre). En revanche, pour former une goutte de pluie qui puisse traverser le courant ascendant et atteindre la surface, elle doit mesurer au moins 1 millimètre, donc le noyau de condensation doit rassembler environ un million de gouttes.

Pourquoi les nuages ​​flottent-ils ?

Les nuages ​​peuvent s'étirer sur des kilomètres verticalement et horizontalement, peser des tonnes et toujours "planer" dans les airs. Nous avons souligné dans les paragraphes précédents qu'en raison de la flottabilité, une masse d'air plus chaud monte dans l'atmosphère, qui est propulsée par une montagne plus froide ou une autre masse d'air. Un bon exemple pour illustrer la luminosité relative des nuages ​​consiste à comparer leur masse totale à la masse de l'air dans lequel ils se trouvent.

Prenons comme exemple un nuage typique avec une altitude de 3000 mètres et 1 kilomètre cube, sa teneur en eau liquide est de 1 g/mètre cube. La masse totale des particules nuageuses est d'environ 1 million de kilogrammes, soit à peu près l'équivalent du poids de 500 voitures. Mais la masse totale de l'air ambiant dans le même kilomètre cube est d'environ un milliard de kilogrammes, soit 1000 XNUMX fois plus lourd que le liquide ! Ainsi, même si les nuages ​​typiques contiennent beaucoup d'eau, parce que leur masse est inférieure à celle de l'air ambiant, ils semblent flotter dans le ciel, se balançant à la même hauteur que le vent.

Types de nuages

Une fois que nous savons de quoi sont faits les nuages, nous devons savoir de quels types il s'agit. Les nuages ​​sont visibles à l'œil nu et sont classés selon un système international créé en 1803 par le chimiste et météorologue amateur britannique Luke Howard, qui a classé les nuages ​​en quatre grandes catégories ou formes :

• cirriforme, les cirrus, qui sont des panaches surélevés en forme de faisceau constitués de cristaux de glace ;
• Stratiforme, stratus, couches nuageuses étendues qui apportent fréquemment des pluies continues ;
• nimbiformes, les nimbes, nuages ​​capables de former des précipitations ;
• cumuliformes, cumulus, nuages ​​gonflés à base plate qui traversent le ciel d'été.

Les systèmes actuels de classification des nuages ​​comprennent de nombreuses combinaisons et subdivisions de ces quatre catégories de base. Quand un météorologue parle de précipitations, désigne la pluie, la neige ou toute forme d'eau liquide ou solide qui se dépose ou tombe du ciel. Les précipitations sont mesurées avec des pluviomètres. Le pluviomètre le plus simple est un récipient à parois droites avec une échelle ou une règle pour mesurer la profondeur de l'eau qui y tombe. La plupart de ces appareils concentrent les précipitations dans un tube plus étroit pour mesurer plus précisément de petites quantités de précipitations. Comme d'autres instruments météorologiques, un pluviomètre peut être conçu pour enregistrer ses mesures en continu.

J'espère qu'avec ces informations, vous pourrez en apprendre davantage sur la composition des nuages ​​et sur la façon dont ils se forment.