Formation des nuages : qu'est-ce qu'un nuage ?

Un nuage est un ensemble visible de minuscules particules d'eau liquide ou de glace, ou les deux à la fois, en suspension dans l'atmosphère. Cet ensemble peut également comporter des particules d'eau liquide ou de glace de plus grandes dimensions, des particules liquides non aqueuses ou des particules solides, provenant par exemple de vapeurs industrielles, de fumées ou de poussières.

Nous pouvons classer les nuages en fonction du processus physique de leur formation : ascension orographique, convection, turbulence, ascension frontale.

Nuages formés par ascension orographique

Le soulèvement d'une masse d'air jusqu'à un niveau supérieur à son niveau de condensation, provoque la formation de nuages. Le type de nuage formé dépend du caractère de stabilité de la masse d'air entraînée sur le relief. Nous distinguerons donc les nuages formés dans une masse d'air stable et ceux formés dans une masse d'air instable.

• A - Soulèvement d'air stable

Par définition l'air stable reprend sa position initiale dès que la cause du soulèvement disparaît. Au cours des différentes transformations adiabatiques la quantité totale d'eau (sous forme gazeuse ou liquide) demeure invariable. En conséquence, la base du nuage est située au même niveau de part et d'autre du relief.

Les nuages lenticulaires constituent une variante des nuages formés par soulèvement d'air stable. Ce type de nuage se forme du fait d'une réparitition verticale inégale de l'humidité. Lorsque le soulèvement intervient, des nuages se forment dans les couches d'air initialement plus humides, le niveau de condensation n'étant pas atteint pour les autres couches.

D'autre part, le mouvement ondulatoire des particules d'air engendré par le relief se propage sous le vent en s'amortissant progressivement. On peut donc observer parfois la formation de nuages lenticulaires à l'arrière d'un relief, à chaque sommet de la trajectoire, pour autant que le soulèvement y soit encore suffisant pour provoquer la condensation.

Ces formations n'ont bien sûr rien à voir avec les "rues de cumulus" que l'on observe dans les régimes anticyclonaires ou à l'arrière d'un front froid.

• B - Soulèvement d'air conditionnellement instable

L'ascendance forcée sur le relief peut provoquer le déclenchement de l'instabilité dans une telle masse d'air.

Les nuages formés seront évidemment instables, du type cumulus ou cumulonimbus, et les conditions qui y sont associées seront identiques à celles habituellement rencontrées avec les nuages d'orage.

La base du nuage sera donnée par le niveau de condensation des particules les plus basses entraînées sur le relief, et leur sommet, par l'intersection de l'adiabatique saturée passant par le point de condensation avec la courbe d'état.

En effet, à ce niveau la température des particules ascendantes devient égale à la température de l'air environnant puisque l'adiabatique tracée représente la variation de température des particules qui s'élèvent.