Les nuages, ces masses visibles de gouttelettes d'eau ou de cristaux de glace en suspension dans l'atmosphère, fascinent autant qu'ils renseignent. Leur étude, à la fois poétique et scientifique, révèle des informations précieuses sur les conditions météorologiques et les mécanismes atmosphériques. Cet article explore les différents types de nuages, en mettant l'accent sur les nuages voile gris, leurs noms, leurs caractéristiques distinctives et comment les identifier.
Qu'est-ce qu'un Nuage ?
Un nuage est un ensemble de particules en suspension dans l'atmosphère terrestre, principalement composé de gouttelettes d'eau, de cristaux de glace et d'aérosols. Ces particules rendent visible la masse d'air plus ou moins importante qui constitue le nuage. Les nuages se forment majoritairement dans la troposphère, la couche la plus basse de l'atmosphère, située entre 0 et 10 km d'altitude.
La formation d'un nuage est le résultat de la condensation de la vapeur d'eau contenue dans une masse d'air se refroidissant. La vapeur d'eau, initialement invisible à l'état gazeux, passe alors à l'état liquide ou solide, devenant ainsi visible. La présence d'aérosols facilite ce changement d'état, agissant comme des noyaux de condensation ou de congélation sur lesquels la vapeur d'eau se dépose pour former des gouttelettes ou des cristaux de glace.
Classification des Nuages : Une Approche Structurée
Les scientifiques se sont penchés sur l'étude des nuages à partir du XIXe siècle. La première classification date de 1802 avec Jean-Baptiste de Lamarck. Luke Howard a publié ses recherches en 1803. L'Atlas international des nuages, publié en 1896, a marqué un tournant décisif en proposant une classification qui fait toujours autorité aujourd'hui.
Cette classification repose sur une nomenclature précise, similaire à celle utilisée pour la faune et la flore. Le premier niveau de classification présente dix genres ou groupes principaux. Pour bien reconnaître les nuages, il est essentiel d’observer leur altitude, leur forme, leur couleur et leur évolution.
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Classification selon l'altitude
Les nuages se classent en trois grandes catégories selon leur hauteur :
- Nuages de haute altitude (Famille A): (cirrus, cirrostratus, cirrocumulus) qui se forment au-dessus de 5 000 ou 6 000 mètres dans la région froide de la troposphère. Ils sont classés en utilisant le préfixe cirro- ou cirrus. Ils sont composés de cristaux de glace.
- Nuages de moyenne altitude (Famille B): (altostratus, altocumulus) situés entre 2 000 et 7 000 mètres et sont classés en utilisant le préfixe alto- et nimbo-.
- Nuages de basse altitude (Famille C): (stratus, stratocumulus, nimbostratus) qui se trouvent en dessous de 2 000 mètres. Ce sont des nuages de basse altitude (jusqu'à 2 000 mètres) qui incluent les stratus.
- Nuages à développement vertical (Famille D): Enfin, certains nuages, comme les cumulus et les cumulonimbus, ont un développement vertical important et peuvent traverser plusieurs couches de l’atmosphère. Ces nuages peuvent avoir de forts courants verticaux et s'élèvent bien au-dessus de leur base.
Classification selon l'apparence
La forme des nuages est un excellent indice pour les identifier. Les cirrus, par exemple, apparaissent sous forme de filaments fins et blancs, tandis que les stratus forment une couche uniforme et grise qui couvre souvent tout le ciel. Les altocumulus et les cirrocumulus ressemblent à de petits moutons alignés, alors que les cumulus sont cotonneux et bien définis. Quant aux cumulonimbus, ils se reconnaissent à leur sommet en forme d’enclume et annoncent souvent des orages.
La couleur et l’épaisseur des nuages donnent aussi des indications précieuses. Un nuage blanc et fin est généralement signe de beau temps ou d’un changement progressif des conditions météorologiques, tandis qu’un nuage sombre et épais, comme un nimbostratus ou un cumulonimbus, annonce de la pluie ou des orages.
Focus sur les Nuages Voile Gris
Les nuages voile gris, souvent associés aux genres altostratus et nimbostratus, méritent une attention particulière.
Altostratus (As)
Les altostratus sont des nappes ou couches nuageuses grisâtres ou bleuâtres, d'aspect strié, fibreux ou uniforme. Ils couvrent entièrement ou partiellement le ciel et présentent parfois des parties suffisamment minces pour laisser voir le soleil au moins vaguement, comme au travers d'un verre dépoli. Ils se développent entre 2 000 et 7 000 mètres d'altitude. Ils résultent du soulèvement d’une masse d’air à l’approche d’une perturbation. Composé de cristaux de glace et de gouttelettes d’eau, il forme une couche nuageuse grise et homogène, très étendue, mais peu dense et translucide.
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Nimbostratus (Ns)
Le nimbostratus est une couche nuageuse grise, souvent sombre, dont l'aspect est rendu flou par des chutes plus ou moins continues de pluie ou de neige qui, dans la plupart des cas, atteignent le sol. L'épaisseur de cette couche est partout suffisante pour masquer complètement le soleil. La formation du nimbostratus découle également du soulèvement d’une masse d’air chaude et humide. Mais, contrairement aux altostratus, il présente une forte extension verticale sur plusieurs étages de la troposphère. Il produit un couvert nuageux gris, sombre et opaque, aux contours flous.
Autres Types de Nuages et Leurs Caractéristiques
Pour compléter cette exploration des nuages voile gris, voici une description d'autres types de nuages importants :
Cirrus (Ci)
Nuages séparés, en forme de filaments blancs et délicats ou de bancs ou de bandes étroites, blancs ou en majeur partie blancs. Ils se forment au-dessus de 5 000 mètres d'altitude. Ils ont la forme de filaments blancs, comme des plumes ou des virgules, à l'aspect fibreux et/ou à l'éclat soyeux. Très fins et transparents, ils laissent le soleil passer à travers, même s'ils ternissent son éclat. Ils sont essentiellement composés de petits cristaux de glace parsemés. Ils sont signe de beau temps et leurs précipitations n'atteignent jamais le sol. Le cirrus est un nuage élevé provenant du soulèvement frontal d’une vaste masse d’air chaud. Il annonce généralement une dégradation des conditions météorologiques. Minces, blancs et essentiellement transparents, ses filaments lui valent le surnom de cheveux d’ange. Les éléments isolés peuvent également former des bancs nuageux.
- Cirrus homogenitus: Les cirrus homogenitus sont des nuages qui se forment autour de petites particules (aérosols) qui proviennent des gaz d'échappement des avions à réaction. Quand les traînées de condensation persistent après le passage d'un avion ils sont qualifiés de nuages, et intéressent fort les chercheurs. Par exemple, le cirrus homogenitus est un nuage élevé du genre cirrus créé artificiellement par le passage d’un avion dans le ciel.
Stratus (St)
Couche nuageuse généralement grise, à base assez uniforme, pouvant donner lieu à de la bruine ou à de la neige en grains. Lorsque le soleil est visible au travers de la couche, son contour est nettement discernable. Le stratus ne donne pas lieu à des phénomènes de halo sauf à de très basses températures. Le stratus apparaît à très basse altitude sous l’effet du refroidissement par la base d’une masse d’air. Sa texture présente un aspect grisâtre uniforme et faiblement translucide (la grisaille). Peu épais, il est composé de gouttelettes d’eau voire de petits cristaux de glace. De la brume ou du brouillard l’accompagne souvent.
Cumulus (Cu)
Les cumulus sont des nuages séparés, généralement denses et à contours blancs bien délimités, se développant verticalement en forme de mamelons, de dômes ou de tours, dont la région supérieure bourgeonnante ressemble souvent à un chou-fleur. Le cumulus présente une forme boursouflée facilement reconnaissable. Des bourgeonnements blancs et éclatants (chou-fleur ou mouton nuageux) surmontent sa base plane et sombre. Il s’étend verticalement depuis la basse altitude jusqu’à l’étage moyen de la troposphère. Il apparaît généralement après une perturbation et lorsque le soleil réchauffe à nouveau la surface terrestre. La convection atmosphérique crée alors un courant ascendant permettant à la vapeur d’eau de s’élever et de se condenser en altitude.
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Cumulonimbus (Cb)
Le cumulonimbus est un nuage dense et puissant, à extension verticale considérable, en forme de montagne ou d'énormes tours. Une partie au moins de sa région supérieure est généralement lisse, fibreuse ou striée, et presque toujours visible ; cette partie s'étale en forme d'enclume ou de vaste panache. Le cumulonimbus ressemble à une montagne surmontée d’un gigantesque panache. Il présente la plus importante extension verticale (entre 5 et 12 km) et il peut s’étendre sur une surface de 5 à 15 km. Une forte convection atmosphérique - causée par le réchauffement rapide d’une masse d’air humide ou par la rencontre violente de deux masses d’air opposées - provoque son développement. Il est accompagné de turbulences et de phénomènes violents (orages, tornades, rafales, fortes averses).
Cirrocumulus
Le cirrocumulus est un nuage élevé qui, à l’image du cirrus, se forme lors de la rencontre frontale de deux masses d’air de températures différentes. Il trahit donc une instabilité et nous informe de l’arrivée d’un front froid. Cette couche nuageuse très mince comprend de très petits composants agencés plus ou moins régulièrement. Il s’agit de cristaux de glace et de gouttelettes d’eau surfondues (forme liquide à une température négative). Ce sont de petits nuages blancs en forme de granules ou de rides qui forment un, banc, une couche ou une nappe mince, laissant filtrer le soleil.
Cirrostratus
Provenant du soulèvement d’une masse d’air chaude et humide, le cirrostratus annonce l’arrivée prochaine d’une dépression sans donner de précipitations. Il forme un voile translucide et blanchâtre pouvant masquer le ciel. D’aspect filamenteux ou complètement lisse, il provoque souvent un phénomène de halo lumineux au niveau du soleil.
Stratocumulus
Le stratocumulus est un nuage bas composant des masses arrondies, grises et blanchâtres, alternant les parties sombres et plus claires. Il forme des alignements réguliers ou des vagues uniformes et lisses. Le stratocumulus provient de la convection atmosphérique. Cependant, son développement vertical est stoppé par une couche d’air stable. Il s’étale alors horizontalement sur de grandes surfaces. Ce type de nuage est essentiellement constitué de gouttes d’eau et de neige roulée (très petits fragments de glace arrondis).
Altocumulus
Disposé à une altitude moyenne, l’altocumulus donne un aspect ondulé ou pommelé au ciel. Les petits nuages blancs ou gris, en forme de lamelles, de cylindres ou de boules, se regroupent plus ou moins densément. Ils contiennent des gouttelettes d’eau voire des cristaux de glace à très basse température. L’altocumulus apparaît avant un orage ou un changement de temps.
Variétés et Particularités des Nuages
Les différents types de nuages, appelés genres, sont subdivisés en espèces, qui se distinguent par des particularités de forme et des variations dans leur structure interne. Un nuage appartenant à un genre donné ne peut être associé qu’à une seule espèce, car ces classifications sont mutuellement exclusives. Cependant, certaines espèces peuvent être communes à plusieurs genres. Si aucune définition d’espèce ne correspond à un genre particulier, celui-ci reste sans attribution spécifique d’espèce.
Les variétés des nuages sont des catégories supplémentaires qui permettent de décrire des aspects particuliers de leur apparence ou de leur disposition dans le ciel. Contrairement aux espèces, les variétés ne s'excluent pas (sauf pour les cas translucidus et opacus) et donc un nuage observé peut avoir plusieurs variétés. Les variétés intortus, vertebratus, undulatus, radiatus, lacunosus et duplicatus ont trait à l'agencement des éléments des nuages ; les variétés translucidus, perlucidus et opacus, ont trait au degré de transparence des nuages considérés dans leur ensemble.
Voici quelques exemples de variétés et de phénomènes nuageux particuliers :
- Arcus: L'arcus est un type de nuage bas en forme d'un rouleau ou d'un arc allongé sur un plan horizontal. Il apparaît au cours d'un orage et situé à l'avant immédiat d'une ligne de précipitations (pluie, grêle ou neige). Cet arc sombre et d'aspect très menaçant est souvent associé à des cumulonimbus, plus rarement à des cumulus.
- Mamma (ou mammatus): Le mammatus (ou mamma) n'est pas une sorte particulière de nuages, mais un phénomène qui se forme parfois à la base de certains nuages. Il se constitue lorsqu'une partie instable d'un nuage dérive au-dessus d'une couche d'air très sèche. Il est associés à des poches d'air froid et humide à la base du nuage. L'air du mamma doit rester plus froid et plus humide que l'air environnant pour qu'il puissent conserver sa forme. Le mamma est une protubérance pendante à la surface inférieure d'un nuage ressemblant beaucoup à une mamelle (mamma en latin). Cet étrange phénomène se présente le plus souvent avec les cirrus, les cirrocumulus, les altocumulus, les altostratus, les cumulus et les cumulonimbus.
- Altocumulus lenticularis (ou nuage lenticulaire): Le nuage lenticulaire (ou altocumulus lenticularis) est un nuage stationnaire de moyenne altitude en forme d'une lentille (verre dont la forme concave ou convexe est utilisée en optique). Il se forme par soulèvement orographique. Les nuages lenticulaires apparaissent lorsque le vent est fort en altitude, dans une atmosphère humide.
- Fluctus (instabilité de Kelvin-Helmholtz): L'instabilité de Kelvin-Helmholtz est un mouvement ondulatoire en dynamique des fluides. Il se forme lorsque deux fluides thermiquement stables sont superposés et se déplacent à des vitesses différentes à leur surface de contact. En météorologie, il s'agit d'un phénomène de courte durée et relativement rare.
- Cavum (ou skypunch): Le cavum désigne une zone circulaire (parfois linéaire) dégagée dans une couche très mince de nuages. Sous le trou peuvent se retrouver des "mèches" de virga qui tombent de la partie centrale, dont le terme de trou de virga pour désigner communément ce phénomène. Le cavum apparaît le plus souvent dans les altocumulus et cirrocumulus, et plus rarement dans les stratocumulus.
- Asperitas: L'asperitas est une formation nuageuse caractérisée par une apparence ondulée et tumultueuse, qui peut donner l'impression d'une surface agitée ou d'une mer de vagues. Découvert récemment, l'asperitas a été ajouté en 2017 à l'atlas international des nuages de l'Organisation météorologique mondiale.
- Nuage iridescent (ou nuage irisé): Un nuage irisé (ou nuage iridescent) est un phénomène rare. Il s'agit d'un nuage relativement mince dont l'espacement entre les gouttes ou les cristaux de glace engendre, par diffraction, une irisation de la lumière qui donne un aspect coloré au nuage ressemblant à un arc-en-ciel. Cet étrange et magnifique phénomène est le plus souvent observable en altitude dans les cirrostratus, cirrocumulus ou altocumulus.
- Nuages nacrés: Les nuages nacrés sont des nuages qui se forment dans la stratosphère à une altitude située entre 15 000 et 25 000 mètres. Les nuages nacrés sont très rares et se forment surtout l'hiver près des pôles.
- Nuages noctulescents (ou nuages noctiluques): Les nuages noctulescents sont des formations atmosphériques de très haute altitude. Ce sont les nuages les plus hauts dans l'atmosphère terrestre. Ils sont situés dans la mésosphère, à une altitude entre 70 000 m et 90 000 m au-dessus du niveau de la mer. Vus du sol, ils se présentent comme de brillants nuages en forme de filaments ou de nappes, visibles durant le crépuscule astronomique.
D'autres variétés incluent :
- Intortus: Nuages dont les éléments sont disposés de telle manière que leur aspect suggère celui de vertèbres, de côtes ou d'un squelette de poisson.
- Vertebratus: Nuages en bancs, nappes ou couches présentant des ondulations. Celles-ci peuvent être observées dans une couche nuageuse assez uniforme ou dans des nuages composés d'éléments, soudés ou non.
- Undulatus: Nuages présentant de larges bandes parallèles ou disposés en bandes parallèles qui, par suite de l'effet de perspective, paraissent converger vers un point de l'horizon ou, lorsque les bandes traversent entièrement le ciel, vers deux points opposés de l'horizon, appelés points de radiation.
- Radiatus: Nuages en bancs, nappes ou couches, généralement assez minces, caractérisés par la présence de trous limpides et arrondis, répartis plus ou moins régulièrement et dont beaucoup ont des bords effilochés.
- Lacunosus: Nuages en bancs, nappes ou couches superposés, situés à des niveaux peu différents et parfois partiellement soudés.
- Duplicatus: Nuages en banc étendu, nappe ou couche, dont la majeur partie est suffisamment translucide pour laisser apparaître la position du soleil ou de la lune.
- Translucidus: Nuages en banc étendu, nappe ou couche, présentant des interstices bien marqués, mais parfois très petits, entre leurs éléments.
- Perlucidus: Nuages en banc étendu, nappe ou couche, dont la majeure partie est suffisamment opaque pour masquer complètement le soleil ou la lune.
- Opacus: Protubérances pendantes à la base d'un nuage.
- Virga: Traînées de précipitations n'atteignant pas le sol.
- Praecipitatio: Traînées de précipitations atteignant le sol.
Les Nuages et la Météo : Interpréter le Ciel
L'observation des nuages est un outil précieux pour anticiper les conditions météorologiques. Voici quelques indications générales :
- Stratus: Bruine
- Nimbostratus: Pluie/neige
- Stratocumulus: Couvre
- Cumulonimbus: Orage
- Altocumulus: Pluie/neige
- Altocumulus lenticularis: Sèche-cheveux
- Mammatus: Pluie/orage
- Cirrostratus: Pluie en approche
- Cirrus: Clair/Solaire