Un nuage est un ensemble de particules liquides ou solides, en chute ou en suspension dans l’atmosphère, soulevées ou déposées par le vent.
Cet ensemble peut comporter également des particules d’eau ou de glace, d’autres particules liquides, des particules solides provenant de vapeurs industrielles, de poussières ou de fumées.
Environ 25 tonnes pour un petit nuage !
Vous aviez trouvé ?
Certes, un nuage [1] ne tient pas sur une balance, mais on peut estimer son poids (après avoir estimé sa masse) en évaluant son volume, et donc la quantité d’eau qu’il contient.
Un petit nuage a un volume de l’ordre de 800 mètres (longueur) x 300 mètres (largeur) x 100 mètres (épaisseur), soit quelques 24.000.000 m3...
24 million de mètres cubes...
Environ 20 million de piscines de jardin vides...
Sachant que le contenu en eau liquide d’un nuage est de l’ordre d’un gramme par mètre cube (parfois un peu plus pour un cumulonimbus).
Notre petit nuage contient alors en eau, un volume de :
Volume (m3) = = 24 m3
24 tonnes...
Une piscine de jardin pleine...
Et pour de « vrais » nuages ?
Un simple cumulonimbus monocellulaire fait environ un volume de 10km x 10km x 10km, soit m3...
En prenant encore le ratio d’un gramme d’eau par mètre cube, nous obtenons un poids de l’ordre de grammes.
Ce qui donne 1.000.000 tonnes pour un « petit » CB !
Et pour un « petit » cumulonimbus multicellulaire, nous obtenons un volume de 10 km x 50 km x 50 km = m3, donc 25.000.000 tonnes au dessus de nos têtes !
Mais pourquoi ne tombent-ils pas ?
Le poids des nuages qui flottent au-dessus de nos têtes se chiffre en milliers de milliards de tonnes. Nous avons en permanence au-dessus de nous une masse d’eau approchant 15.000 milliards de tonnes.
Un seul nuage peut être plus lourd que la tour Eiffel. Sa quantité d’eau contenue peut être comparée à la masse liquide que la Seine (Paris), fait défiler en plusieurs dizaines de secondes.
Ces masses d’eau tiennent en équilibre en faisant appel à la force électrique et aux courants d’air ascendants.
Les gouttes d’eau qui forment un nuage se rassemblent et subissent des frottements contre l’atmosphère et deviennent porteuses de charges électriques. Les charges électriques d’un même signe se repoussent, chaque gouttelette est ainsi maintenue à distance des autres.
C’est simplement la distance qui sépare ces gouttelettes d’eau qui donne l’impression que les nuages nous semblent si légers.
La densité des nuages est 10 à 100 fois plus faible que celle de l’air : les nuages flottent donc dans le ciel.
Dans les faits... le nuage n’est pas un ensemble statique, composé toujours des mêmes gouttelettes. Des gouttelettes sont créées à la base du nuage lorsque les courants d’air chaud ascendants et chargés d’humidité rencontrent des conditions favorisant la condensation de la vapeur d’eau (c’est le mode de formation du nuage). D’autres, sortant des limites du nuage, peuvent aussi s’évaporer. D’autre part, les courants ascendants, sous la base du nuage, suffisent le plus souvent à contrer la chute des petites gouttelettes d’eau.
Ainsi, une gouttelette typique, tout juste formée, devrait retomber en direction du sol à une vitesse de quelques centimètres par seconde.
Toutefois, l’effet des courants ascendants, généralement suffisants pour compenser sa chute, va avoir tendance au contraire à la faire s’élever vers le sommet du nuage... et disparaître par évaporation lorsqu’elle aura atteint une altitude à laquelle les conditions de pression et température ne sont plus suffisantes pour maintenir de l’eau liquide.
Il n’y a cependant pas des courants ascendants en permanence, et leur force n’est pas constante. Si les courants ascendants sont inexistants ou trop faibles pour permettre de maintenir une gouttelette en altitude, il est aussi possible que celle-ci « tombe »... mais, une fois en-dessous d’une certaine altitude, la gouttelette disparaît sous l’effet de conditions de température défavorables.
Ainsi, un cumulonimbus pourra descendre pendant la nuit, mais, au lieu de « tomber jusqu’au sol », il ne descendra pas en-dessous d’une certaine altitude : en-dessous, le nuage s’évapore.
Ainsi, un nuage est le siège de mouvements dynamiques, avec formation et disparition de gouttelettes, et sa forme et son altitude sont déterminées par les conditions (courants ascendants, température, pression) permettant la « survie » des gouttelettes.
Lorsque les gouttes d’eau présentes dans le nuage s’agrègent et grandissent, et que les courants ascendants ne suffisent pas à les maintenir en altitude... on voit alors apparaître la pluie.
En conclusion, les nuages tombent lentement, mais pas au point d’avoir peur, comme nos ancêtres les gaulois, que le ciel nous tombe sur la tête .