Cinq cents tonnes. C\u2019est la masse d\u2019eau liquide et solide contenue dans un simple petit cumulus d\u2019un kilom\u00e8tre de c\u00f4t\u00e9 flottant par beau temps au-dessus de vos t\u00eates. L\u2019\u00e9quivalent d\u2019environ 330 voitures compactes empil\u00e9es les unes sur les autres. Et pourtant, rien ne tombe. Pas une goutte, pas un effondrement. Cette apparente contradiction entre ce que dicte l\u2019intuition et ce que r\u00e9v\u00e8le la physique m\u00e9rite qu\u2019on s\u2019y arr\u00eate vraiment.<\/p>\n
\u00c0 retenir<\/p>\n
Sommaire<\/p>\n
500 tonnes, c\u2019est juste le d\u00e9but<\/p>\n
En supposant \u00e0 un cumulus une forme cubique d\u2019un kilom\u00e8tre de c\u00f4t\u00e9, son volume correspond \u00e0 un milliard de m\u00e8tres cubes. Il contient environ 500 tonnes d\u2019eau liquide et solide. Mais le chiffre qui surprend le plus vient juste apr\u00e8s : sa masse totale, en ajoutant la vapeur d\u2019eau estim\u00e9e \u00e0 10 000 tonnes et l\u2019air sec \u00e0 900 000 tonnes, atteint environ un million de tonnes. Le nuage que vous regardez distraitement depuis votre terrasse est donc un objet d\u2019une densit\u00e9 colossale, m\u00eame si l\u2019essentiel de cette masse est invisible.<\/p>\n
Les particules d\u2019eau liquide ou solide qui nous permettent de voir le nuage ne repr\u00e9sentent qu\u2019un millioni\u00e8me de son volume, et pas plus de quelques milli\u00e8mes de sa masse totale. Ce que l\u2019on per\u00e7oit comme une forme cotonneuse et l\u00e9g\u00e8re dans le ciel est, dans les faits, essentiellement de l\u2019air humide. La partie visible du nuage, celle qui lui donne sa forme caract\u00e9ristique, n\u2019en est qu\u2019une infime fraction.<\/p>\n
Les plus grands nuages rendent ces chiffres franchement vertigineux. Le cumulonimbus, seul nuage porteur d\u2019orages, peut \u00eatre estim\u00e9 \u00e0 15 km de c\u00f4t\u00e9 \u00e0 sa base et jusqu\u2019\u00e0 13 km de hauteur, repr\u00e9sentant un volume de plus de 2 000 milliards de m\u00e8tres cubes et contenant plusieurs millions de tonnes d\u2019eau liquide et de glace. Cela \u00e9quivaut \u00e0 plus ou moins 1 000 piscines olympiques. En ajoutant l\u2019air sec et la vapeur d\u2019eau, il p\u00e8se approximativement un milliard de tonnes. Un milliard de tonnes suspendu au-dessus d\u2019une ville. La physique de l\u2019atmosph\u00e8re a parfois le sens du spectacle.<\/p>\n
La vraie question : pourquoi \u00e7a ne tombe pas ?<\/p>\n
Le nuage en lui-m\u00eame ne p\u00e8se rien dans le sens o\u00f9 son poids est \u00ab\u00a0n\u00e9gatif\u00a0\u00bb : il est plus l\u00e9ger que l\u2019air, et c\u2019est pour \u00e7a qu\u2019il monte ou stagne dans le ciel. C\u2019est la cl\u00e9 de tout. La confusion vient du fait qu\u2019on m\u00e9lange deux notions distinctes : la masse d\u2019eau contenue dans le nuage, et le comportement physique du nuage dans l\u2019atmosph\u00e8re. La force dominante est la pouss\u00e9e d\u2019Archim\u00e8de, qui pousse le nuage vers le haut au sein de l\u2019air sec, lequel reste \u00e9galement un fluide.<\/p>\n
Ce principe, le m\u00eame qui fait flotter un bouchon de li\u00e8ge dans l\u2019eau, s\u2019applique ici \u00e0 une \u00e9chelle atmosph\u00e9rique. Un nuage est plus l\u00e9ger que l\u2019air : s\u2019il se trouvait au niveau du sol et que vous pouviez vous y accrocher, il vous soul\u00e8verait comme le ferait une montgolfi\u00e8re. La question n\u2019est donc pas \u00ab\u00a0pourquoi ne tombe-t-il pas ?\u00a0\u00bb mais plut\u00f4t \u00ab\u00a0pourquoi ne monte-t-il pas ind\u00e9finiment ?\u00a0\u00bb, c\u2019est l\u00e0 qu\u2019intervient l\u2019\u00e9quilibre dynamique de l\u2019atmosph\u00e8re.<\/p>\n
Les gouttelettes sont minuscules, ne mesurant qu\u2019un centi\u00e8me de millim\u00e8tre de diam\u00e8tre, si bien qu\u2019elles tombent tr\u00e8s lentement et peuvent facilement \u00eatre frein\u00e9es ou repouss\u00e9es vers le haut par le vent, les courants d\u2019air chauds ascendants. Une gouttelette de 10 microm\u00e8tres tombe \u00e0 une vitesse d\u2019un centim\u00e8tre par seconde, soit moins de 0,04 km\/h. Mais une gouttelette de 50 microm\u00e8tres tombera \u00e0 26 cm par seconde, soit autour de 1 km\/h. \u00c0 cette vitesse, le moindre courant ascendant suffit \u00e0 maintenir les gouttelettes en suspension. C\u2019est moins rapide qu\u2019une tortue.<\/p>\n
Un ballet microscopique permanent<\/p>\n
Les nuages sont le th\u00e9\u00e2tre d\u2019un ballet microscopique continu. Les gouttelettes d\u2019eau qui les composent se forment en bas, montent vers le haut et finissent par se dissoudre. M\u00eame s\u2019il semble immobile, un nuage est par nature en mouvement. \u00c0 l\u2019int\u00e9rieur, il y a des particules qui montent et descendent continuellement. Ce que vous observez comme une masse fig\u00e9e dans le ciel est en r\u00e9alit\u00e9 un syst\u00e8me en perp\u00e9tuel renouvellement, un peu comme une flamme de bougie qui semble stable mais consume et recr\u00e9e sa forme \u00e0 chaque instant.<\/p>\n
Les gouttelettes, pour se former, ont besoin d\u2019un petit support solide que les m\u00e9t\u00e9orologues appellent un \u00ab\u00a0noyau de condensation\u00a0\u00bb. Il peut s\u2019agir de cristaux de sel, de poussi\u00e8res, de cendres, de spores, voire de microm\u00e9t\u00e9orites. chaque nuage porte en lui des grains de d\u00e9sert sahariens, des embruns marins ou des d\u00e9bris cosmiques. La prochaine fois que vous traversez un nuage bas en voiture par temps de brouillard, vous respirez litt\u00e9ralement ces particules transport\u00e9es depuis des milliers de kilom\u00e8tres.<\/p>\n
La pluie, elle, arrive quand cet \u00e9quilibre se rompt. \u00c0 cause du mouvement constant dans le nuage, les gouttelettes d\u2019eau et les cristaux de glace finissent par s\u2019agglom\u00e9rer et deviennent trop lourds pour rester suspendus. Pour qu\u2019il pleuve, il faut que les gouttelettes croissent suffisamment pour devenir trop lourdes et tomber sous l\u2019effet de la gravit\u00e9. Les nuages les plus \u00e9pais, \u00e0 forte extension verticale, sont associ\u00e9s aux pr\u00e9cipitations, tandis que les nuages les plus fins, quelle que soit leur altitude, ne pr\u00e9cipitent pas ou peu.<\/p>\n
Ce que le nuage r\u00e9v\u00e8le sur notre perception de la physique<\/p>\n
Le paradoxe du nuage, c\u2019est avant tout un paradoxe de notre intuition. On confond masse et poids, densit\u00e9 et lourdeur. La masse volumique d\u2019un nuage se situe g\u00e9n\u00e9ralement entre 0,3 et 3 g\/m\u00b3 selon le type de nuage. Pour comparaison, l\u2019eau liquide p\u00e8se un million de grammes par m\u00e8tre cube, soit 300 000 \u00e0 3 millions de fois plus dense. Le nuage est \u00e0 l\u2019eau ce que la fum\u00e9e est \u00e0 la b\u00fbche : le m\u00eame composant, dans un \u00e9tat radicalement diff\u00e9rent.<\/p>\n
Une masse d\u2019air ne peut contenir qu\u2019une certaine quantit\u00e9 de vapeur d\u2019eau, qui d\u00e9pend de la temp\u00e9rature. Plus l\u2019air est chaud, plus il peut \u00eatre charg\u00e9 en vapeur d\u2019eau. C\u2019est ce m\u00e9canisme qui explique pourquoi les nuages d\u2019orage estivaux sont si massifs : ils se gonflent d\u2019humidit\u00e9 dans une atmosph\u00e8re chaude avant de tout l\u00e2cher d\u2019un coup. La chaleur de juillet construit pendant des heures ce que quinze minutes d\u2019averse d\u00e9truisent. Le cycle complet, de l\u2019\u00e9vaporation au ruissellement, se joue \u00e0 chaque grain de pluie qui touche le sol, chacun ayant d\u2019abord flott\u00e9 quelque part au-dessus de nos t\u00eates, invisible, pesant sa part de ces 500 tonnes silencieuses.<\/p>\n
Sources\u00a0: curioctopus.fr<\/a> | tameteo.com<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Cinq cents tonnes. C\u2019est la masse d\u2019eau liquide et solide contenue dans un simple petit cumulus d\u2019un kilom\u00e8tre…\n","protected":false},"author":2,"featured_media":968211,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":"","_share_on_mastodon":"0"},"categories":[7],"tags":[1011,27,8527,39793,102098,102099,56,43,40,41,39,42,44],"class_list":["post-968210","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","category-sciences-et-technologies","tag-fr","tag-france","tag-meteorologie","tag-nuages","tag-physique-atmospherique","tag-poussee-darchimede","tag-push","tag-science","tag-science-and-technology","tag-sciences","tag-sciences-et-technologies","tag-technologies","tag-technology"],"share_on_mastodon":{"url":"https:\/\/pubeurope.com\/@fr\/116667990161411938","error":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/968210","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=968210"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/968210\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/968211"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=968210"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=968210"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=968210"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}