Elle devient visible lorsqu'elle se condense, et ce pour plusieurs raisons : une trop grande présence, un changement de température. C'est à ce moment que se forme le nuage, et devient visible de tous.
Enfin, quant aux nuages, eux aussi dispersent la lumière, mais différemment à l'air, car ils sont faits de molécules d'eau. Lorsque les rayons de soleil arrivent aux molécules d'eau, chaque couleur est dispersée et reflétée de façon égale, ce qui donne l'illusion de nuage blanc.
Ce sont des gouttelettes d'eau transparentes mais leur forme sépare les différentes fréquences, ce qui résulte en l'arc-en-ciel. Quand un nuage apparait sombre c'est qu'il est simplement dans l'ombre et, en effet, cela arrive quand le nuage est épais et ce sont souvent des cumulonimbus épais qui causent de la pluie.
Les nuages vont émettre à leur tour de l'énergie vers l'espace et vers la Terre sous forme de rayonnement. Le sol absorbe les rayons émis par les nuages et se réchauffe un peu. Par la suite, le sol réchauffe l'air qui est au-dessus.
Il faut 1 million de gouttelettes d'eau dans un nuage pour fabriquer une goutte de pluie ! De la même manière qu'on ne peut pas marcher sur la mer ou flotter dans l'air, on ne peut donc pas marcher sur les nuages, sinon on tomberait de très haut !
Ces nimbophiles répartis sur les cinq continents ne sont pas tous, et de loin, climatologues ou physiciens. Juste des gens que réjouit la contemplation des nuées.
Convection et circulation dans le contexte des nuages
Comme on le voit dans ces quatre domaines, les nuages ne jouent pas seulement le rôle de traceur d'une atmosphère turbulente: ils abritent aussi des processus qui peuvent agir très directement sur la circulation et sur le climat.
Or, s'il y a des nuages en cours de nuit, la température descend beaucoup moins. Les infrarouges en repartant vers l'espace rencontrent les nuages, qui les renvoient vers le sol, et ainsi préservent un peu de chaleur. Les nuages, c'est un peu comme un couette !
Le mouvement des nuages est dû principalement à l'état des masses d'air et ces masses d'air évoluent selon des règles régies en grande partie par la mécanique des fluides. Cette force dévie légèrement les mouvements des masses d'air ce qui donne le sens de rotation ce celles-ci.
Les nuages sont constitués de cristaux de glace et de gouttelettes d'eau. La température est comprise entre 2°C et -30°C.
En effet, la lumière solaire traverse une couche plus importante d'atmosphère : la plupart des couleurs de la lumière ont été dispersées, dont le bleu, et la couleur du ciel et du soleil vire alors au rose, orange ou rouge.
Mais quand le Soleil est près de l'horizon, la lumière traverse une plus grande couche d'air, et la totalité de la lumière bleue est déviée. La lumière qui nous atteint devient alors très rouge donnant ces teintes rosées aux couchers de Soleil.
La nature de la diffusion est dépendante de la dimension des arrangements moléculaires. Les nuages apparaissent blancs en raison de la diffusion de la lumière par les grosses gouttes d'eau. Les nuages apparaissent gris ou noirs s'ils arrêtent tout ou une partie de la lumière (ombre propre).
Cette couleur apparaît lorsque les rayons du soleil traversent les nuages, c'est-à-dire de la diffusion de la lumière à travers la multitude de micro particules d'eau et de glace. Chaque gouttelette traversée par un rayon va produire un effet de déviation, et séparant le spectre lumineux.
La chaleur de la bougie réchauffe l'air ambiant. Cet air chaud est moins dense que l'air froid. Donc l'air chaud monte et fait tourner le serpentin au passage. C'est la grande mécanique qui, sur Terre, met en mouvement l'atmosphère.
Crédits : Météo-France/Pascal Marquet. Ainsi, ce qui apparaît à nos yeux comme le déplacement d'un nuage est tout simplement celui de la forme dessinée par l'ensemble des condensats – pas le mouvement des condensats eux-mêmes.
En fait il peut se déplacer à plus de 200 Km/h et paraitre immobile, car il se "crée" à l'approche immédiate du sommet, se détruit aussitôt passé le sommet, et le début du nuage passe en quelques secondes le sommet avant de disparaitre.
Les nuages se forment par condensation de vapeur d'eau, c'est-à-dire par passage de l'eau qu'ils contiennent de l'état gazeux à l'état liquide.
Lorsqu'une masse d'air chaud saturée en vapeur d'eau se refroidit, une partie de l'eau qu'elle contient sous forme gazeuse va se condenser et former des gouttelettes. Dans l'atmosphère, les nuages se forment donc par refroidissement d'une masse d'air humide.
La nuit, en absence de soleil, la terre se refroidit par rayonnement. Cette perte d'energie est associée à un refroidissement et donc une baisse des températures. Par ciel clair, il n'y a pas réémission du rayonnement énérgétique des nuages vers la terre.
Pas vous ? Le problème, c'est que même si les nuages ont l'air bien solides vus d'en bas, il est impossible de poser un pied dessus ! En fait, les nuages sont composés de millions de petites gouttes d'eau ou de glace, collées les unes aux autres dans le ciel. Elles sont si légères qu'elles restent en l'air…
La pluie – dont les gouttes sont maintenues électriquement entre elles par un échange entre pôles positifs et négatifs – tombe lorsque le champ magnétique qui maintient les gouttes ensemble est perturbé. » A priori pas de pluie sans nuages donc !
Cette vapeur renfermée dans l'atmosphère se condense et forme les nuages, qui sont constitués de milliards de gouttelettes d'eau et de glace : avec une densité d'eau d'environ 0,5 g par mètre cube, un nuage de 100 kilomètres cubes peut ainsi peser jusqu'à 500 000 000 kilos !
Les nuages les plus élevés, qui occupent l'étage supérieur de la troposphère sont constitués de millions de minuscules cristaux de glace (préfixe: Cirr ou Cirro) et comprennent les genres Cirrus, Cirrocumulus et Cirrostratus.
La pluie provient de l'évaporation de l'eau qui existe dans la nature (lacs, océans, fleuves…). Cette vapeur d'eau se mélange à l'air, puis s'élève dans l'atmosphère et se refroidit par détente.