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.
Lorsque la lumière du Soleil est diffusée par les molécules d'air présentes dans l'atmosphère, elle produit dans le ciel, une belle couleur bleue. C'est le même phénomène de diffusion, cette fois sur l'eau, qui donne la couleur aux nuages. Les nuages sont la partie visible de l'eau atmosphérique.
Puisqu'ils sont rendu visibles par la réflexion de la lumière solaire, il est nécessaire que le soleil, ces nuages et l'observateur soient alignés dans cet ordre. C'est pourquoi ils se manifestent toujours au-dessus de l'horizon ou le soleil s'est couché ou va se lever.
Cela s'explique par le fait que les gouttelettes sont en mouvement à l'intérieur du nuage et que notre atmosphère n'est pas statique. Les gouttelettes sont notamment maintenues en suspension dans l'air en raison des mêmes courants ascendants qui ont conduit à leur formation.
Les nuages consistent en des amas de goutelettes d'eau. La vapeur d'eau monte dans les différentes couches de l'atmosphère et bouge au gré des vents. En atteignant les strates les plus élevées, l'énergie emmagasinée par les molécules d'eau va se dissiper conférant à ces molécules un changement d'état.
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.
Un nuage n'est pas poussé par le vent
Et pour cause, un nuage n'est pas un objet matériel comme peut l'être un ballon ou une barque mais une région de l'atmosphère occupée par un ensemble de condensats.
La pluie est un phénomène naturel, elle apparaît sous forme de gouttes d'eau provenant des nuages et tombant vers le sol. C'est l'une des formes les plus courantes de précipitations sur Terre.
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.
Inversement, les nuages disparaissent (en réalité, ils s'évaporent) lorsque la quantité de vapeur d'eau diminue ou qu'il fait un peu plus chaud. Si on reprend l'exemple du brouillard, ce dernier se dissipe en général au cours de la matinée dès que la température de l'air a assez remonté.
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).
La diffusion de Rayleigh est par conséquent un phénomène sélectif qui se produit surtout pour les longueurs d'onde les plus courtes du spectre (violet, bleu). Ces longueurs d'onde les plus courtes (bleu, violet) de la lumière sont davantage diffusées que les longueurs d'onde plus grandes (rouge, orange).
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.
Les nuages jouent un rôle crucial sur le climat. D'une part, ils refroidissent la Terre, en faisant de l'ombre au rayonnement solaire. D'autre part, les nuages hauts la réchauffent, en contribuant à l'effet de serre.
Quand il y a du soleil, une partie de cette eau s'évapore et monte dans le ciel. En altitude, il fait de plus en plus froid. Cette vapeur invisible se transforme en gouttelettes. Elles sont si légères qu'elles restent en suspension dans le ciel.
Les cirrus sont faits de glace donc de matière solide. Mais ces cristaux sont de taille très petite donc non tu ne te cognes pas si tu évolues au milieu d'un nuage de glace ! De la même manière que personne ne s'est jamais noyé en traversant une nappe de brouillard.
Les pluies n'ont donc pas le temps de s'infiltrer correctement dans la terre. Ce phénomène est accentué par la sécheresse avec un sol qui agit comme une croute imperméable et l'eau va converger vers les points bas ou dans les cours d'eau environnants.
En clair, l'atmosphère est transparente pour le Soleil. Cependant on ne nous a pas menti, l'air chaud monte bien. Mais en prenant de l'altitude, il rencontre une atmosphère de moins en moins dense. Ce phénomène est bien connu des alpinistes qui en font d'ailleurs les frais puisqu'il rend difficile leurs efforts.
Sous l'effet de la chaleur du soleil, de minuscules gouttes d'eau s'évaporent de nos cours d'eau et océans. Ces dernières vont se regrouper dans le ciel, formant ainsi les fameux nuages. En fonction de la pression et des vents, elles vont former des gouttes de pluie.
Les grands déserts des côtes orientales des continents, jouxtant les eaux froides et poissonneuses des océans tropicaux (Atacama au Chili et sa prolongation au Pérou ; Sahara mauritanien ; Namibie…), sont des régions du monde où il ne pleut quasiment jamais.
Qu'est-ce qui est blanc, qui tombe du ciel et qui se termine par « ir » ? Réponse : de la neige connard j'viens d'te le dire !
L'eau de pluie s'écoule lorsqu'elle rencontre un sol imperméable et dévale de l'amont vers l'aval. Le ruissellement part de la source en passant par le ru, le ruisselet, le ruisseau, la rivière, le fleuve pour se jeter dans les mers et les océans.
Lorsque la pluie arrive, elle s'annonce d'abord par des nuages d'altitude effilés, comme les cirrus. Petit à petit, ils s'épaississent, moutonnent. Les stratocumulus, nuages de basse altitude (inférieure à deux kilomètres) apparaissent alors comme ici, en rouleaux régulièrement disposés sur le ciel.
OÙ VONT LES NUAGES? Ils sont portés par le vent. S'ils rencontrent des masses d'air froid, ils se transforment en pluie ou en neige. Si ce sont des masses d'air chaud qui sont sur leur chemin, alors ils se désintègrent (i.e. toutes les gouttes sont changées en vapeur d'eau, invisibles à l'oeil).
On dit que la vapeur d'eau se condense et il se forme des nuages ! Mais cette condensation ne peut se produire que parce que l'air contient des petites poussières, le plus souvent des petits cristaux de sel ou du sable. Car c'est sur ces particules microscopiques que les gouttelettes d'eau se déposent.