Formation des nuages

[titi1912]

Bonjour, ma copine est en maths sup' (PCSI) et doit présenter une sorte d'exposer, dénommé TIPE, qui compte pour rentrer dans les écoles d'ingénieurs. Elle et ses copines ont choisi d'étudier la formation des nuages. Si quelques chevronnés pouvaient venir donner des infos ça serait bien sympa. Merci.

[Higurashi]

C'est très vaste comme question quand même

Bon je vais prendre un peu de temps car c'est un domaine ou je m'y connais particulièrement bien .

Les nuages ( et les précipitations ), sont de l'eau condensé contenue dans l'atmosphère . Un nuage est formé d'eau liquide, et pas de vapeur d'eau comme on l'entend souvent encore , la vapeur d'eau est invisible .

Les différents hydrométéores contenues dans un nuage sont : les gouttelettes d'eau, des gouttes d'eau en surfusion et des particules de glace ( graupel, cristaux, grêle ). Suivant le type de nuage, on rencontre plus ou moins tout ce monde

Donc pour en revenir a la formation des nuages, il faut qu'une masse d'air humide deviennent saturée pour qu'elle puissent condensé son eau, en un nuage . Le plus souvent sa se produit par un phénomène de détente adiabatique ( une particule d'air monte, sa pression et sa température son modifiées, ce qui refroidit cette particule et la rapproche de son point de rosée, plus il est grand plus le nuage aura une base basse ).

Pour les cas qui ne corresponde pas a une détente adiabatique, par exemple il y'a les stratus qui se forme au niveau du sol par radiation, c'est la brume, ou le brouillard

Quand notre particule arrive a son point de rosée, la vapeur d'eau va se condensé sur des micro particules appelée noyaux de condensation ( si l'atmosphère serait parfaitement pure, il faudrait qu'une masse soit saturée de 600 à 700 % avant que l'humidité se condense, mais ce cas n'est possible qu'en labo.)

On a expliqué en gros, comment les gouttes apparaissent . Pour les cristaux de glace, c'est a peu près le même principe, mais en plus compliqué .

Avant que les cristaux de glace apparaissent, il y'aura d'abord formation de gouttes d'eau en surfusion . A partir de - 30 jusqu'a - 40, ces gouttes vont gelées en formant des particules de glaces, pas forcément des cristaux d'ailleurs .

Pour que les cristaux puissent se formé correctement, il faut qu'il y'ai présence de noyaux de glaciation . La phase liquide est essentielle dans le développement des cristaux de glace. Une fois formé, un cristal croit par diffusion de vapeur, notamment lorsqu’il est environné de gouttelettes d’eau surfondues. C'est ce qui le fait grossir .

A noté que les cristaux de glace se forme vers - 39 dans un environnement avec quasiment pas de noyaux de glaciation, mais qu'ils peuvent se former dès - 15 avec des noyaux de glaciation . Cela s'explique par le fait que ces noyaux modifient les valeur de surfusion et de sursaturation .

Pour la graupel, il se forme lorsque des cristaux de glace heurte a plusieurs reprise, des gouttes en surfusion.

Pour la grêle : ce sont a l’unanimité, des particules qui fonde, qui apparaissent alors sous forme de gouttes d'eau qui grossissent par coalescence, puis qui sont renvoyés vers le haut par de puissant courants ascendant . Ces gouttes plus grosse qu'au départ, gèlent et forme donc des billes de glace dense, parfois opaque, parfois translucide .

Bon j'ai fait un tour en gros du mode de formation des particules, je ne sais pas si c'est suffisant ?

[titi1912]

Merci beaucoup pour toutes ces informations !

J'ai lu que lors de la formation des nuages, on a l'effet Bergeron et la coalescence des gouttes qui a lieu, pouvez vous m'en dire davantage sur ces deux notions ?

[Higurashi]

L'effet Bergeron est une façon d'expliqué comment les cristaux de glace grandissent dans les nuages. Les cristaux de glace captent les gouttes d'eau surfondue pour croitre .

Un processus analogue peut être décrit pour le grossissement des gouttes d'eau, les plus grosses " captent " les plus petites .

Cependant si ce seul processus était a l'oeuvre, en fait, il faudrait attendre plusieurs heures pour voir les précipitations commencer à tombé, c'est la qu'intervient la coalescence ( Collision de gouttelettes ou de cristaux de glace qui les font grandir avec une rapidité bien superieur a l'effet Bergeron ).

La coalescence marche aussi pour les cristaux de glace donc, en particulier lorsqu'ils sont recouvert d'une petite pellicule d'eau.

[Bob_Picard]

Eh m****, pourquoi, diantre, ai-je choisi un sujet de TIPE sur les biocarburants ... ?! /emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20">

En tout cas, "Traqueurdefoudres", tes posts sont toujours très intéressants à lire, merci à toi /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20">