Support en cours de réalisation Le contrôle de la pollution de lair LAir et Moi : Module 4 D1.
Les nuages. PREAMBULE 1. Lair est très mauvais conducteur de la chaleur 2. Plus une masse dair est...
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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