Les Précipitations

2 HY - Météorologie
Avril 2010
O. Thual
AXELLE DE BAILLOU
ELISE OUKHEMANOU
SARAH SOUBEYRAN
LES PRECIPITATIONS

Sommaire
Introduction ............................................................................................................................................. 3
I. Origine des précipitations ............................................................................................................... 4
1. Effet Bergeron/Effet de captation ............................................................................................... 4
 Effet Bergeron ......................................................................................................................... 4
 Effet de captation .................................................................................................................... 5
2. Précipitations convectives/orographiques/frontales .................................................................. 5
 Précipitations convectives ....................................................................................................... 5
 Précipitations orographiques .................................................................................................. 6
 Précipitations frontales ........................................................................................................... 7
II. Différentes formes de précipitation ................................................................................................ 8
1. Liquide ......................................................................................................................................... 8
 Pluie ......................................................................................................................................... 8
 Bruine ...................................................................................................................................... 9
2. Verglaçante ................................................................................................................................ 10
3. Solide ......................................................................................................................................... 11
 Neige ...................................................................................................................................... 11
 Neige roulée .......................................................................................................................... 14
 Grésil ...................................................................................................................................... 14
 Grêle ...................................................................................................................................... 15
III. Les moyens d’investigation ....................................................................................................... 16
1. Prévision/Visualisation .............................................................................................................. 16
 Pluie ....................................................................................................................................... 16
 Neige ...................................................................................................................................... 17
 Autre moyen de visualisation : les émagrammes ................................................................. 19
2. Les mesures ............................................................................................................................... 20
 Les appareils de mesure ........................................................................................................ 20
 Exemple ................................................................................................................................. 20
Conclusion ............................................................................................................................................. 22
Bibliographie/sitographie : .................................................................................................................... 23

Introduction
Dans le cadre de notre projet de météorologie, nous avons décidé de nous intéresser aux
précipitations. A travers celui-ci nous allons aborder tout ce qui concerne cette pluie qui a la
fâcheuse tendance d’affecter notre moral, de limiter nos activités et nous laisser des heures devant
la télévision. Nous pensons que tout connaître de ce phénomène nous permettra de l’appréhender
avec le sourire par la suite.
La première question qu’il faut se poser est : d’où vient la pluie ou d’une manière plus générale, les
précipitations ? La réponse pourrait paraître simple, des nuages ! Cependant il est nécessaire de ne
pas s’arrêter là et d’être plus précis.
En effet pour obtenir des précipitations significatives, quatre étapes sont nécessaires :
réchauffement de la masse d’air jusqu’au point de rosée, condensation de la vapeur d’eau,
croissance des gouttelettes et apport de vapeur d’eau pour compenser les pertes par condensation.
Et lorsque la gouttelette est capable de se défaire des forces d’agitation, elle tombe. On observe
alors des précipitations au sol.
Ceci sera notre point de départ et pour décrire entièrement le phénomène des précipitations, dans
une première partie, nous aborderons les différentes origines possibles des précipitations, dans une
deuxième partie nous décrirons différentes formes que l’on peut observer et enfin, dans une
troisième partie, nous nous intéresserons aux moyens d’investigation mis en place, de la prévision
aux mesures au sol.

I. Origine des précipitations
1. Effet Bergeron/Effet de captation
 Effet Bergeron
Dans la partie du nuage où la température est négative mais supérieure à -40°C, coexistent des
cristaux de glaces et des gouttelettes d'eau surfondues. L'eau pure ne se solidifiant pas à 0°C mais à
-40°C, on appelle eau surfondue, l'eau liquide avec une température inférieure à 0°C. Physiquement,
pour une masse donnée, la saturation autour d'un cristal de glace intervient à un taux d'humidité
plus bas qu'autour d'une gouttelette d'eau surfondue. Suite à cette différence, il y a transfert de la
vapeur d'eau des gouttelettes vers les cristaux. Ainsi, les gouttelettes s'évaporent tandis qu'il y a
condensation autour des cristaux. Lorsque la masse du cristal est suffisante, il précipite. S'il traverse
une région à température positive suffisamment épaisse (souvent à partir de 300 m dans les nuages
stables) et si la durée de chute le permet, il fond et donne lieu à de la pluie. Le même processus de
grossissement a lieu entre deux gouttelettes à des températures différentes (la plus froide grossit au
détriment de la plus chaude).
Il faut en moyenne 4 heures d'effet Bergeron pour former une goutte de pluie de 2 mm de diamètre
(et même 16 heures pour une goutte de 4 mm).

 Effet de captation
Il y a grossissement par choc et fusionnement avec d'autres particules. Du fait de la dispersion des
vitesses, le cristal en se déplaçant, soit en chute libre, soit par turbulence, entre en collision avec les
gouttelettes surfondues. La congélation de celles-ci augmente le volume du cristal. Il en est de même
pour les gouttelettes de diamètre supérieur à 30 microns qui entrent en collision avec des
gouttelettes de diamètre inférieur. Ce processus provoque un accroissement rapide de leur
dimension et donc de leur masse augmentant leur vitesse de chute.
De plus, lorsque deux cristaux entrent en collision, de fins cristaux se retrouvent éjectés et ainsi
servent de noyaux de condensation qui augmenteront la densité des cristaux.
Avec l'effet de captation, il faut en moyenne 2h pour former une goutte de pluie de 2mm de
diamètre. L'effet de captation augmente donc largement le grossissement des gouttes.
2. Précipitations convectives/orographiques/frontales
 Précipitations convectives