nuage

Manifestation de l’humidité atmosphérique qui correspond à un organisme composé de très fines gouttelettes d’eau ou de glace flottant dans l’air.

Les nuages ont des formes et des couleurs variées et changeantes relevant apparemment de la pure fantaisie. En fait, il n’en est rien. Les nuages, par leur évolution et leur forme, révèlent des processus précis et significatifs.

La naissance des nuages

Elle s’inscrit dans deux événements physiques permettant la transformation de l’eau : l’évaporation* et la condensation*.

L’évaporation à partir du sol et des mers fait passer l’eau dans l’atmosphère sous forme de vapeur (gaz invisible). Les océans sont les principaux pourvoyeurs de vapeur d’eau dans l’atmosphère, bien que l’évaporation y connaisse des intensités variables selon la latitude et les conditions géographiques régionales (les océans « évaporent » beaucoup aux latitudes moyennes, du fait de la forte ventilation qui règne au-dessus d’eux en accord avec les perturbations du courant d’ouest). La forte teneur de l’atmosphère en vapeur d’eau acquise, le nuage naît avec la condensation de cette vapeur ; il s’ensuit les fines gouttelettes d’eau ou les fines particules de glace constitutives du météore.

Les phénomènes de condensation dominent la formation des nuages. Comment s’opère cette condensation ? Par refroidissement de l’air humide. Le refroidissement peut résulter du rayonnement du sol (le nuage sera alors un brouillard* de rayonnement réalisé dans l’atmosphère humide au contact du sol froid), du contact d’un air chaud et humide avec un air plus froid, et enfin de l’ascendance d’une masse d’air chargée de vapeur d’eau. Ce dernier processus est le plus puissant générateur de nuages. L’ascendance peut être frontale (sur le front polaire par exemple). Le nuage de front représente d’ailleurs parallèlement le résultat d’un refroidissement par contact. En outre, l’ascendance peut être considérée ici comme étant dynamique (rencontre de flux animés de mouvements différents). L’ascendance dynamique typique est cependant la mieux réalisée aux basses latitudes (convergence intertropicale [C. I. T.] par exemple). L’ascendance peut être aussi thermoconvective (foyer d’ascendance localisé par l’intensité du rayonnement solaire en un lieu précis) et enfin orographique. La montée de l’air humide aboutit, à partir d’un certain niveau, variable selon l’endroit et la saison, à la condensation par un refroidissement. Il convient à ce propos de ne pas commettre d’erreur. On dit souvent que ce refroidissement résulte du fait que plus l’on s’élève, plus la température diminue. En réalité, le refroidissement s’intègre dans le processus physique de détente. La pression diminue avec l’altitude croissante : 1 m³ d’air au niveau de la mer occupera un volume plus grand à 3 000 m par exemple. Il se détendra. Or, la détente d’un gaz s’accompagne d’une diminution de la température : d’où la condensation d’une partie de la vapeur d’eau contenue dans l’air ascendant, le reste imposant la saturation de ce dernier, au milieu duquel flotte désormais le nuage naissant. Les noyaux de condensation, cristaux de sel, poussières, fumées qui polluent l’atmosphère, favorisent la condensation et, ainsi, la formation des nuages.

La forme et la position des nuages

Les nuages ont été classés en dix genres, subdivisés en espèces et en variétés. Nous présenterons les genres en fonction du déploiement des nuages à la verticale et à l’horizontale. C’est surtout par référence au développement horizontal qu’est fondée la notion d’étage. Les étages sont distingués dans la troposphère : étage supérieur (de 3 à 8 km dans les régions polaires et de 6 à 18 km dans les régions intertropicales) ; étage moyen (de 2 à 4 km aux pôles et de 2 à 8 km aux basses latitudes) ; étage inférieur (entre le niveau de la mer et 2 km).

Les nuages à développement vertical

Ils sont de style cumuliforme et résultent d’ascendances localisées, à caractère convectif. La puissance croissante de la convection (thermique ou dynamique) est jalonnée par la formation des cumulus humilis, des cumulus mediocris, des cumulus congestus et des cumulo-nimbus. Des variantes existent en particulier pour les cumulo-nimbus qui représentent tous de très fortes ascendances.

Les nuages à développement horizontal

Ils sont de style stratiforme et à caractère frontal. On notera à l’étage supérieur les cirrus et les cirro-stratus, à l’étage moyen les alto-stratus et à l’étage inférieur les stratus.

Les nuages à développement mixte

Des nuages convectifs peuvent se manifester en bancs à divers étages et imposer une couverture d’allure stratiforme. D’autre part, des organismes très déployés à l’horizontale embrassent plusieurs étages et, par conséquent, connaissent un grand développement vertical. On peut noter, parmi les nuages convectifs en couche, les cirro-cumulus (étage supérieur), les alto-cumulus (étage moyen) et les strato-cumulus (étage inférieur). Par ailleurs, le nimbo-stratus représente un bel exemple de déploiement à l’horizontale et à la verticale. Cela s’explique par le fait que sa couche nuageuse grise, dont la base est peu élevée au-dessus du sol et d’où s’échappent des précipitations généralement continues, exprime l’épaississement et l’abaissement d’une masse nuageuse initiale (cirro-stratus) qui passe par l’alto-stratus, d’abord mince, puis épais. Le nimbo-stratus peut aussi provenir de l’étalement d’un cumulo-nimbus.

La répartition des nuages

Les systèmes nuageux et les perturbations de front polaire

Les nuages qui accompagnent les dépressions de front polaire (v. cyclone) constituent des systèmes nuageux (fig. 1) possédant : une tête, ou zone antérieure (avec nuages de l’étage supérieur : cirrus, cirro-cumulus et cirro-stratus) ; un corps, ou zone centrale (avec nuages de l’étage moyen : alto-stratus, alto-cumulus et nimbo-stratus ; sous la couche sombre de ce dernier, on rencontre souvent des nuages bas déchiquetés qui passent sur le sommet des collines) ; une traîne, ou zone postérieure (dont la nébulosité est très variable et où l’on relève des nuages à fort développement vertical).