Climatologie : Résumé partie 2

Climatologie : Résumé partie 2
Cours n°6 – Nébulosité
Mesure de la nébulosité
Mesure en 1/10 de couverture, 0 pour un ciel clair et 10 pour un ciel couvert. Mesure
subjective, de plus soumise à de fortes variations journalières. Cette mesure est complétée
par la durée d’ensoleillement.
Formation des nuages
Quatre mécanismes à la saturation d’un air initialement non saturé :
1) Mélange de deux masses d’air de température différente peut aboutir à saturation par
addition de l’humidité absolue et changement de la température. (rare)
2) Masse d’air refroidi au contact d’une surface froide (formation de brouillard)
3) Refroidissement par ascendance (le plus efficace). Quatre origine à l’ascendance :
Thermique, provoquée par un air chauffé à sa base au contact d’un sol chaud //
Dynamique quand il y a convergence de deux masses d’air dont une est obligée de
monter // Frontale quand il y a convergence de deux masses d’air contrastées et que
l’air chaud est soulevé par l’air froid // Orographique quand l’ascendance est
provoquée par un relief
4) Augmentation de l’évaporation ou arrivée d’un air plus humide (brouillard
d’évaporation)
Condensation de la vapeur d’eau
L’air se condense en petite gouttelette d’eau, libérant ainsi de l’énergie latente d’évaporation,
si l’air est saturé et s’il y a une présence de noyau de condensation (aérosols, très présent au-
dessus des villes, des régions industrielles et des littorales (sels marins), ainsi que des volcans
en éruption = peut provoquer une condensation avant que l’air soit saturé).
S’il n’y a pas de noyau de condensation, l’air devient sursaturé et peut atteindre une
concentration jusqu’à 6x celle d’un air saturé.
Caractéristiques des nuages
Les nuages sont de fines gouttelettes d’eau condensées ou de fins cristaux de glace. Par
gravité, elles tendent à tomber mais les mouvements ascendants dans les nuages peuvent les
faire remonter (trajectoire complexes) favorisant la rencontre et donc le grossissement des
gouttelettes d’eau. On peut trouver de l’eau liquide jusqu’à -40°C dans les nuages.

Types de nuage
Classification des nuages
Nomenclature :
Stratus = couche Nimbus = pluie Cirrus = fibre Cumulus = monceau
Altus = élevé Fractus = cassé
Trois étages d’altitudes pour classifier les nuages :
- Supérieur 6k à 12k : Ci, Cs, Cc (exclusivement glacé)
- Moyen 3k à 6k : Ac, As, Ns (mixte)
- Inférieur < 3k : Sc, St (exclusivement aqueux)
Description
- Cirrus (Ci) : Nuages blancs très fin en forme de coups de griffe
- Cirrostratus (Cs) : Voiles légers recouvrant ~ tout le ciel
- Cirrocumulus (Cc) : Banc de nuages blancs, en forme de rides ou de granules, sans
ombre
- Altostratus (As) : couche nuageuse grise plus épaisse que Cs. Soleil ~visible
- Altocumulus (Ac) : Banc de nuages blanc/gris plus épais que Cc, avec ombre propre
(ciel moutonné)
- Stratocumulus (Sc) : banc de nuages gris/blanchâtre, avec partie sombre en forme de
gros rouleaux
- Stratus (St) : couche nuageuse grise, à base assez uniforme => brouillard bas et élevé
- Nimbostratus (Ns) : Couche nuageuse épaisse, grise aspect flou jusqu’au sol dû aux
précipitations
- Cumulus (Cu) : nuages blancs/gris séparés, denses et à contours bien délimités.
Formation verticale en forme de dôme.
- Cumulonimbus (Cb) : nuage dense et puissant, grande extension verticale avec
possibilité d’avoir une forme en enclume lorsque le haut du nuage touche la
tropopause. => nuage d’averse/orage/grèle.
Nuages de convection [développement vertical] : instabilité ~marquée de l’atmosphère.
Formation en situation de marais barométrique en saison chaude, ainsi que dans les fronts
froids et derrière l’aire polaire.
Nuages en couches brisées [développement horizontal] : phénomènes d’onde au contact de 2
masses d’air à vitesse ou direction différentes.
Nuages en couches [développement horizontal]: soulèvement généralisée d’une masse d’air
dans un front chaud ou provoqué par le passage au-dessus des continents ou des reliefs

Développement de nuages par temps perturbé
Si la masse d'air plus chaud prend la place de l'air froid ; alors, on un front chaud (l’air
chaud pousse). Au contraire, si l'air froid chasse l'air chaud, on a un front froid (l’air froid
pousse).
Front chaud :
Front froid :
Occlusion : c’est ce qu’il se passe lorsqu’un front froid plus rapide rattrape un front chaud
(qui aura plus de peine à pousser l’air froid devant). La masse d’air froid soulève la masse
d’air chaud

Rencontre entre deux fronts, occlusion schématisée :
Développement des nuages de convection par situation estivale
Situation de marais barométrique en saison chaude (= pression uniforme et proche de la
normale, avec vents faibles). Ac le matin => Cumulus de plus en plus gros => (lorsqu’il y a
formation de glace) Cumulonimbus. Une baisse du réchauffement du sol/plus petite
humidité de l’air/pression plus élevée, baisse l’intensité des nuages de convection.
Variations de la nébulosité
Variations diurnes
Saison froide : en moyenne, nébulosité plus basse durant l’après-midi et plus élevée en fin de
nuit et le matin, surtout à basse altitude (influence du brouillard/stratus).
Saison chaude : c’est l’inverse ; en moyenne moins de nébulosité le matin et plus l’après-midi
et le soir, surtout sur les reliefs.
Variations saisonnières
Pour la Suisse :
- Nébulosité plus élevée en hiver sur le Jura et le plateau (stratus = région basse)
- Nébulosité plus élevée au printemps et au début de l’été dans les Alpes (nord) à
cause des nuages de convection
- Nébulosité en moyenne plus basse Valais/Tessin
Exception : Dans les climats méditerranéens la nébulosité est plus basse en été alors que dans
les autres climats c’est là où elle est la plus haute (saison des pluies).
Variations de la nébulosité en fonction des reliefs
Nébulosité est…
- Plus forte relief qu’en plaine à cause des nuages de convection en saison chaude ou
dans les zones intertropicales. L’inverse en saison froide dans les zones tempérées.
- Nébulosité augmente du Sud-Ouest au Nord-Est de la Suisse (latitude)

- L’ensoleillement relatif est le plus fort en Valais et le plus faible sur le plateau et
surtout au Nord-Est.
Variations de la nébulosité avec la latitude et la continentalité
La nébulosité est en moyenne…
- Plus forte sur les océans que sur les continents
- Plus forte en région équatoriales, dans les régions tempérées et subpolaires.
- La plus basse dans les régions tropicales sèches et subtropicales entre 15° et 30°
surtout sur le continent
- Plus faible sur les continents glacés des régions polaires
Influence de la nébulosité sur le rayonnement solaire et la température de l’air
- Réchauffement via condensation de la vapeur d’eau qui libère de l’énergie latente
d’évaporation (action active)
- Réchauffement via rayonnement des IR terrestre vers le sol (effet de serre, action
passive)
- Refroidissement via diffusion et réflexion des rayons mais, réchauffement de
l’atmosphère avec l’absorption
Brouillard
Correspond à une visibilité et non pas un type de nuage ! Brouilard dès que visibilité
horizontale <1km (entre 1 et 2km, brume, >2km clair). Jours de brouillards =/= jour à stratus
bas mais jour à visibilité inférieure à 1km, ce qui en résulte avec plus de jour de brouillard
sur les reliefs que sur le plateau.
Brouillard de rayonnement
Stratus proche du sol par refroidissement fort du sol. Le brouillard sera un plus épais
- En hiver (T plus basse, rosée plus rapidement atteinte)
- Avec un léger vent que par temps calme (brasse l’air froid sur une plus grande
épaisseur)
- Dans une vallée que sur un plateau
Brouillard d’advection
Stratus proche du sol avec 2 types de formations :
1) Refroidissement d’un courant chaud et humide qui se déplace (le plus fréquent dans
les types de brouillard marin, au-dessus de courants marins froids)
2) Masse d’air froide au-dessus surface chaude. La différence de T induisant de
l’évaporation forte de la surface chaude, qui sature l’air. (Impression de fumée)
Brouillard d’évaporation