Les sciences de l’atmosphère regorgent de phénomènes contre-intuitifs et les nuages n’échappent pas à la règle. Il nous semble par exemple que les cumulus de beau temps dérivent dans le bleu du ciel, portés par le vent comme les aigrettes d’un pissenlit. Dans cet article, nous verrons toutefois que les choses fonctionnent de façon bien distincte.
Un nuage n’est pas poussé par le vent !
Voilà qui défie assez frontalement le sens commun. Et pourtant ! Même si l’observation quotidienne du ciel nous donne l’impression que le vent porte les nuages, la relation entre les deux est en réalité bien plus complexe qu’on ne pourrait le penser de prime abord. Et pour cause, un nuage n’est pas un objet matériel comme peut l’être un ballon ou une barque mais une région de l’atmosphère occupée par un ensemble de condensats. Autrement dit, un amas de gouttelettes d’eau ou cristaux de glace qui se font et défont au gré des conditions de température et d’humidité qui les environnent.
Ce que l’on appelle « nuage » n’est ni plus ni moins que la trace laissée par l’eau condensée. Elle matérialise les parties saturées des circulations atmosphériques : l’air entre et sort continument de ces régions !
Ce que l’on appelle « nuage » n’est ni plus ni moins que la trace laissée par l’eau condensée.
Elle matérialise les parties saturées des circulations atmosphériques : l’air entre et sort continument de ces régions !
Crédits : Météo-France/Pascal Marquet.
Ainsi, ce qui apparaît à nos yeux comme le déplacement d’un nuage est tout simplement celui de la forme dessinée par l’ensemble des condensats – pas le mouvement des condensats eux-mêmes. Au final, le déplacement des zones saturées dépendra de celui du système de circulation auquel elles appartiennent. En effet, lui seul contrôle les régimes d’ascendances et de subsidences, donc les zones de condensation et d’évaporation, qui influencent les nuages. Il peut par exemple s’agir d’une cellule convective en atmosphère instable.
Un concept éclairé par l’observation des nuages lenticulaires
L’observation d’un nuage lenticulaire – lié au passage de l’air au-dessus d’une montagne – permet de mieux apprécier ces concepts peu triviaux. Comme le montre la vidéo ci-dessus, le motif du nuage à gauche reste quasi stationnaire. Pourtant, l’air circule à grande vitesse ! Pourquoi l’élément nuageux reste-t-il alors sur place ? La réponse tient à ce que, constamment, des gouttelettes se forment d’un côté et s’évaporent de l’autre, suivant en cela les mouvements verticaux imposés par le relief. Avec cet exemple, on réalise que le déplacement du nuage et celui des condensats qui le constituent ne peuvent en aucun cas être considérés comme des phénomènes équivalents.
Le déplacement des zones saturées dépendra de celui du système de circulation auxquelles elles appartiennent. En effet, lui seul contrôle les régimes d’ascendances et de subsidences, donc les zones de condensation et d’évaporation, qui influencent les nuages.
Source : Physics and Dynamics of Clouds and Precipitation, Pao K. Wang (2013).