Question d'origine :
bonjour,
les nuages sont composés d'eau, donc plus lourds que l'air que ce soit sous forme de vapeur ou de goutelettes et pourtant ils flottent en l'air, pourquoi ne tombent-ils pas???
Réponse du Guichet
gds_db
- Département : Equipe du Guichet du Savoir
Le 13/05/2005 à 16h53
Pourquoi les nuages ne tombent pas ?
Observons des petits cumulus, présents dans le ciel par beau temps. Ils sont essentiellement composés d'air, de vapeur d'eau et de gouttelettes d'eau liquide. Pourtant, leurs contours restent nets, comme si les goutelettes étaient bloquées à l'intérieur du nuage. Ils pèsent lourd : le poids d'un million de voitures. Pourtant ils restent suspendus dans le ciel, et semblent plus légers que le papillon ou la libellule. Qu'est-ce qui assure la cohésion des nuages ? Sont-ils simplement suspendus en l'air par les courants descendants comme on le lit parfois dans les livres ? Si c'était le cas, on devrait voir leurs bases changer de hauteur quand la vitesse verticale de l'air change. Or, la base des nuages reste à un niveau relativement fixe au long de leur cycle d'existence.
Prenons l'exemple du nuage lenticulaire qui se développe dans les ondes engendrées lors d'un soulèvement d'air par un relief. Dans la partie du nuage exposée au vent, le courant est ascendant, dans la partie sous le vent, il est descendant. Pourtant, la base du nuage reste fixe et se trouve partout au même niveau, que l'air monte ou qu'il descende. Le niveau de la base correspond à la transition entre l'air sous-saturé qui est sous le nuage et l'air sursaturé du nuage. La base du nuage ne descend pas ni ne monte, car elle est déterminée non pas par le mouvement des gouttes, mais par la limite entre la région sur-saturée où les goutelettes se forment et peuvent persister, et la région sous-saturée où elles s'évaporent rapidement. Cela explique aussi la cohésion des nuages de goutelettes dont les contours restent nets, non pas parce que les gouttelettes cherchent à rester unies et se rassemblent, mais parce que celles qui sortent des limites permises s'évaporent immédiatement et disparaissent. On rencontre toutefois des exceptions lorsque le nuage contient des gouttes assez grosses pour tomber. On observe alors, sous la base des nuages, des traînées de précipitations ou, si l'air est très sec et évapore rapidement ces gouttes, des bases de nuage en forme de mamelles pendantes, dénommées mamma.
La situation est différente dans le cas des nuages composés de critaux de glace. En effet, les cristaux ne pouvant être nucléés qu'en présence de fortes sursaturations par rapport à la glace, les régions extérieures aux nuages de cristaux ne sont pas forcément sous-saturées et la croissance des cristaux de glace se poursuit, même en dehors des limites du nuage. Cela explique pourquoi ces nuages ont souvent des bords diffus, contrairement aux nuages composés de gouttelettes qui ont des bords nets.
source : Combien pèse un nuage ? ou pourquoi les nuages ne tombent pas de Jean-Pierre Chalon
Vous pouvez également consulter cette réponse de l'union des professeurs de physique et de chimie d'Auvergne.
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