Qu’est-ce que ça fait de toucher un nuage? – Violet V., 6 ans, Somerville, Massachusetts
Vous savez peut-être déjà ce que cela fait de toucher un nuage sans vous en rendre compte.
La vapeur d’eau dans votre salle de bain peut embuer le miroir.
L’eau s’évapore et monte dans le ciel, se condensant pour former des nuages. NASA, CC BY
Si vous avez déjà été à l’extérieur par une journée brumeuse, vous avez essentiellement été à l’intérieur d’un nuage, juste un très près du sol au lieu d’être haut dans le ciel. Le brouillard et les nuages sont tous deux constitués de minuscules gouttelettes d’eau, comme celles que vous pouvez parfois voir ou ressentir sous une douche chaude et torride.
Les nuages se forment par évaporation et condensation. L’eau des lacs, des rivières, des océans ou des flaques d’eau s’évapore en vapeur d’eau lorsque le soleil la chauffe. Vous pouvez évaporer vous–même l’eau en la faisant bouillir – regardez-la disparaître sous forme de vapeur.
Comment les nuages se forment-ils ?
La vapeur d’eau, qui est invisible, s’élève naturellement de la surface de la Terre dans l’atmosphère sous forme de bulles chaudes, comme celles que l’on verrait s’élever dans une lampe à lave. Plus il monte, plus il refroidit, jusqu’à ce que finalement la vapeur d’eau se condense en eau liquide.
Les nuages sont constitués de millions de ces minuscules gouttelettes d’eau liquide. Les gouttelettes dispersent également les couleurs de la lumière du soleil, ce qui fait apparaître les nuages blancs. Même s’ils peuvent ressembler à des boules de puffball, un nuage ne peut supporter votre poids ni tenir autre chose que lui-même.
Le processus d’évaporation et de condensation dans l’atmosphère est similaire à ce qui se passe dans votre salle de bain lorsque vous prenez une douche chaude: l’eau chaude s’évapore puis se condense en eau sur le miroir froid.
La vapeur d’eau ne se condense pas spontanément. Il a besoin de particules minuscules ou d’une surface – comme votre miroir de salle de bain – sur laquelle former une goutte. Les scientifiques de l’atmosphère comme moi appellent ces minuscules noyaux de condensation de nuages de particules, ou CCN pour faire court. Ces CCN ne sont que des particules de saleté ou de poussière qui ont été soulevées par le vent et flottent dans l’atmosphère.
Cela signifie-t-il que les endroits avec beaucoup de poussière et de pollution, comme les villes, ont plus de gouttes que les endroits propres? Les chercheurs ont trouvé plus de petites gouttelettes et plus de nuages dans les zones où il y a beaucoup de ces noyaux de condensation des nuages, tandis que dans les zones sans eux, moins de nuages sont observés, comme au-dessus de l’océan ou de l’Arctique.
Lorsque des gouttelettes de nuages s’élèvent dans l’atmosphère, la température de l’air diminue. Les minuscules gouttelettes de nuages commencent à geler lorsque la température descend en dessous de 32 degrés Fahrenheit (0 degré Celsius). C’est exactement le même processus que de faire des glaçons dans un congélateur.
Les gouttelettes gelées sont maintenant des cristaux de glace. Ils continuent de grossir lorsque la vapeur d’eau se transforme en glace et s’y colle. Les scientifiques appellent ce processus de transformation d’un gaz en un « dépôt solide ». »Cela crée les magnifiques cristaux de glace ramifiés que l’on trouve dans les tempêtes de neige.
Des courants ascendants réguliers de l’air maintiennent ces gouttelettes d’eau très légères ou ces cristaux de glace flottants dans le nuage. Alors, comment se transforment-ils en pluie et en neige et tombent-ils au sol? Facile, ils unissent leurs forces.
Les gouttelettes plus grosses recueillent les gouttelettes plus petites sur leur chemin vers le sol sous forme de gouttes de pluie. La neige pousse de la même manière, les cristaux se collant les uns aux autres. Leurs petits bras peuvent s’emboîter pour former un plus gros flocon de neige. Lorsque les gouttelettes d’eau fusionnent avec des cristaux de glace, cela fait de la grêle.
Les gouttelettes de pluie se développent en descendant vers le sol, devenant éventuellement instables et se brisant. La plus grande goutte de pluie que les chercheurs ont trouvée mesurait environ un tiers de pouce de diamètre. Certains flocons de neige géants ont été signalés comme aussi gros que 6 pouces de diamètre. Et le plus gros morceau de grêle? En 2010, quelqu’un a trouvé un grêlon de 8 pouces de diamètre dans le Dakota du Sud et a pris une photo – pour que les scientifiques sachent que c’était réel.
Cela serait beaucoup plus douloureux à affronter qu’un nuage vaporeux de vapeur d’eau.
Cet article est republié de The Conversation sous licence Creative Commons. Lisez l’article original.
