Les nuages sont des accumulations visibles de minuscules gouttelettes d’eau ou de cristaux de glace dans l’atmosphère terrestre. Les nuages diffèrent grandement par leur taille, leur forme et leur couleur. Ils peuvent apparaître minces et vaporeux, ou volumineux et grumeleux.
Les nuages apparaissent généralement blancs parce que les minuscules gouttelettes d’eau à l’intérieur sont étroitement tassées, reflétant la majeure partie de la lumière du soleil qui les frappe. Le blanc est la façon dont nos yeux perçoivent toutes les longueurs d’onde de la lumière du soleil mélangées. Quand il va pleuvoir, les nuages s’assombrissent car la vapeur d’eau s’agglutine en gouttes de pluie, laissant de plus grands espaces entre les gouttes d’eau. Moins de lumière est réfléchie. Le nuage de pluie apparaît noir ou gris.
Des nuages se forment lorsque l’air devient saturé, ou rempli, de vapeur d’eau. L’air chaud peut contenir plus de vapeur d’eau que l’air froid, donc abaisser la température d’une masse d’air revient à presser une éponge. Les nuages sont le résultat visible de cette compression d’air frais et humide. L’air humide devient trouble avec seulement un léger refroidissement. Avec un refroidissement supplémentaire, les particules d’eau ou de glace qui composent le nuage peuvent se transformer en particules plus grosses qui tombent sur la Terre sous forme de précipitations.
Types de nuages
Certains types de nuages étant associés à certains types de temps, il est possible de prévoir le temps en observant et en comprenant ces différents types de nuages.
Les nuages sont classés en trois groupes principaux : cirrus, stratus et cumulus.
Les cirrus sont vaporeux, bouclés ou filandreux. Ils se trouvent dans l’atmosphère — généralement plus de 6 000 mètres (20 000 pieds) — et sont généralement constitués de cristaux de glace. Les cirrus signalent généralement un temps clair et clair. Leur forme indique souvent la direction dans laquelle le vent souffle haut dans l’atmosphère.
Les nuages de stratus sont horizontaux et stratifiés, ou stratifiés. Les nuages de stratus peuvent couvrir tout le ciel en un seul motif. Ils se produisent généralement près de la Terre. Les nuages de stratus se forment souvent à la limite d’un front chaud, où de l’air chaud et humide est forcé sur de l’air froid. Ce mouvement produit des nuages lorsque l’air humide est refroidi sur tout le front. La présence de nuages de stratus signifie généralement une journée froide et couverte. Si les précipitations tombent des nuages de stratus, elles se présentent généralement sous forme de bruine ou de neige légère.
Les cumulus sont larges et grumeleux. Leur nom vient du mot latin signifiant « tas » ou « pile ». »Ils peuvent s’étendre verticalement dans l’atmosphère jusqu’à 12 000 mètres (39 000 pieds) de haut. Les cumulus sont créés par de forts courants ascendants d’air chaud et humide. La plupart des formes de fortes précipitations tombent des cumulus. Le temps qu’ils apportent dépend de leur taille et de leur taille. Plus la base d’un nuage est élevée, plus l’atmosphère est sèche et plus le temps sera clément. Les nuages situés près du sol signifient de fortes chutes de neige ou de pluie.
Les variations
Les nuages sont également classés en fonction de leur altitude dans l’atmosphère et du type de temps qu’ils produisent.
Le préfixe « cirro- » fait référence aux nuages qui se trouvent à plus de 6 000 mètres (20 000 pieds) au-dessus de la Terre. Les nuages Cirrocumulus et cirrostratus sont deux exemples de ces nuages « de haut niveau”.
Le préfixe « alto- » indique les nuages dont les bases se trouvent entre 2 000 et 6 000 mètres (6 500 à 20 000 pieds) au-dessus de la Terre, tels que les nuages altocumulus et altostratus. Ils sont considérés comme des nuages « de niveau moyen » et sont principalement constitués de gouttelettes d’eau liquide, mais peuvent contenir des cristaux de glace à des températures suffisamment froides.
Le préfixe « nimbo- » ou le suffixe « -nimbus » sont des nuages de bas niveau qui ont leurs bases en dessous de 2 000 mètres (6 500 pieds) au-dessus de la Terre. Les nuages qui produisent de la pluie et de la neige entrent dans cette catégorie. (« Nimbus » vient du mot latin pour « pluie ». ») Deux exemples sont les nuages nimbostratus ou cumulonimbus.
Les nuages de Nimbostratus apportent des précipitations continues qui peuvent durer plusieurs heures. Ces nuages bas sont pleins d’humidité.
Les cumulonimbus sont aussi appelés têtes de tonnerre. Les têtes de tonnerre produisent de la pluie, du tonnerre et de la foudre. De nombreux cumulonimbus se produisent le long des fronts froids, où l’air frais est forcé sous l’air chaud. Ils rétrécissent généralement à l’approche du soir et l’humidité de l’air s’évapore. Les cumulonimbus deviennent progressivement des stratocumulus, qui produisent rarement de la pluie.
Nuages et météo
Certains types de nuages produisent des précipitations. Les nuages produisent également le coup d’électricité appelé foudre et le son du tonnerre qui l’accompagne. La foudre se forme dans un nuage lorsque des particules chargées positivement et des particules chargées négativement sont séparées, formant un champ électrique. Lorsque le champ électrique est suffisamment fort, il décharge un éclair surchauffé vers la Terre. La plupart de ce que nous considérons comme des éclairs simples sont en fait trois ou quatre coups de foudre distincts.
Le son du tonnerre est en fait l’onde de choc sonore qui survient lorsque l’air, chauffé par l’éclair, se dilate très rapidement. Le tonnerre sonne parfois comme s’il venait par vagues à cause du temps qu’il faut au son pour voyager. Parce que la vitesse de la lumière est plus rapide que la vitesse du son, la foudre apparaîtra toujours avant que son tonnerre ne soit entendu.
Les météorologues mesurent la couverture nuageuse, ou la quantité de ciel visible couvert par les nuages, en unités appelées oktas. Un okta estime combien de huitièmes du ciel (octo-) est couvert de nuages. Un ciel clair est de 0 oktas, tandis qu’un ciel totalement couvert ou gris est de 8 oktas.
Les scientifiques expérimentent un processus appelé ensemencement des nuages depuis de nombreuses années. L’ensemencement des nuages vise à influencer les conditions météorologiques. Les graines, ou particules microscopiques, sont placées dans des nuages. Ces graines sont des noyaux artificiels de condensation des nuages (CCN), qui sont de minuscules particules de poussière, de sel ou de pollution qui s’accumulent dans tous les nuages. Chaque goutte de pluie et flocon de neige contient un CCN. Des gouttelettes d’eau ou de glace s’accumulent autour du CCN. Les scientifiques espèrent que l’ensemencement des nuages permettra aux gens de contrôler les précipitations.
Nuages extraterrestres
Des nuages existent dans l’espace. Les nuages sur Jupiter, par exemple, sont divisés en trois bandes dans l’atmosphère de la planète. La bande la plus élevée, à 50 kilomètres au-dessus de la surface de la planète, est généralement claire.
La couche moyenne de nuages de Jupiter se déplace constamment. Ces nuages d’orage apparaissent sous forme de bandes et de tourbillons de jaune, de brun et de rouge. La plupart de ces nuages sont constitués de gouttelettes d’ammoniac et de cristaux d’ammoniac, mélangés à du phosphore et du soufre. (Ces tempêtes d’ammoniac seraient toxiques sur Terre.)
Sous l’épaisse couche de nuages d’ammoniac de Jupiter se trouve ce que certains astrophysiciens pensent être une fine couche de nuages d’eau. Les scientifiques pensent qu’il peut y avoir des nuages d’eau parce que des éclairs ont été repérés dans l’atmosphère de Jupiter.
Les nuages interstellaires, qui existent dans l’espace entre les planètes et les étoiles, ne sont pas vraiment des nuages du tout. Les nuages interstellaires sont des zones où les gaz et le plasma sont denses et, parfois, visibles. Les astronomes déterminent quels éléments sont présents dans les nuages interstellaires en analysant la lumière, ou rayonnement, qui en provient. La plupart des nuages interstellaires sont constitués d’hydrogène, d’hélium et d’oxygène. Le « lait » poussiéreux de la Voie lactée est un nuage interstellaire entre les étoiles de notre galaxie.