20 Novembre 2023

Tous les nuages ne se ressemblent pas

Les nuages sont classés en utilisant des mots latins (cirrus : boucle de cheveu, stratus : couche, cumulus : en tas, nimbus : pluie), qui décrivent leur aspect et leur altitude. On distingue usuellement quatre types de nuages :

  • les nuages élevés ou cirriformes (5 à 13 km d'altitude). Les cirrus, les cirrostratus et les cirrocumulus, qui appartiennent à cette catégorie, sont composés de millions de minuscules cristaux de glace et non pas de gouttelettes d'eau comme les nuages moins élevés. Leur température est inférieure à - 40°C.
     
  • les nuages de l'étage moyen (2 à 6 km d'altitude). Les altostratus et les altocumulus font partie de cette catégorie. Les premiers sont composés à la fois de cristaux de glace et de gouttes d'eau. Ils recouvrent de très grandes surfaces, parfois des centaines de kilomètres carrés. Même s'ils ne donnent que de faibles précipitations, les altostratus indiquent souvent que la pluie risque fort d'arriver... Les altocumulus ressemblent quant à eux à des boules de coton en longues colonnes.
     
  • les nuages bas ou stratiformes (du sol à 2 km d'altitude). Les stratus, les stratocumulus et les nimbostratus qui forment cette catégorie sont généralement composés de gouttes d'eau liquide. Les stratus se développent horizontalement, contrairement aux cumulus, et se forment à quelques mètres du sol. Les stratocumulus sont gris avec des ombres souvent très sombres et s'étalent comme une couche de coton. Enfin, les nimbostratus forment une couche nuageuse gris foncé sous laquelle il pleut ou il neige et peuvent atteindre 3 km d'épaisseur.
     
  • les nuages de grande épaisseur ou cumuliformes, qui ne peuvent être classés dans aucune des trois autres catégories du fait de leur extension verticale importante. Parmi ceux-ci on compte les cumulus, qui ressemblent à des boules de coton isolées au milieu du ciel bleu, et les cumulonimbus, composés de gouttes d'eau liquide à la base et de cristaux de glace au sommet. Surnommés "rois des nuages" et souvent en forme d'enclumes, les cumulonimbus peuvent atteindre 12 km d'altitude... bien plus que l'Everest.

Nuage bas : fort effet d'Albédo, faible effet infrarouge.Nuage élevé (cirrus) : faible effet d'Albédo, fort effet infrarouge.Nuage à grande extension verticale (Cumulo nimbus) :
fort effet d'Albédo, fort effet infrarouge.

Selon qu'ils appartiennent à l'une ou l'autre de ces catégories, les effets des nuages sur le rayonnement sont différents. On estime cet effet radiatif des nuages sur le bilan énergétique global en comparant une situation "avec nuages" à la même situation "sans nuages". Les effets les plus importants correspondent dès lors aux situations de plus forts contrastes entre la surface et les nuages. Par exemple des nuages épais très réfléchissants au-dessus de la mer donnent lieu à un effet parasol accru, tandis que des nuages élevés, donc très froids, au-dessus d'une surface chaude auront un effet de serre maximal.

Dès lors, deux catégories de nuages sont particulièrement importantes à observer :

  • les stratocumulus, qui couvrent en permanence 20% de la surface du globe (spécialement au-dessus des océans des latitudes moyennes et à l'est des océans dans les régions tropicales), parce qu'ils ont un effet de serre limité du fait de leur faible altitude mais un effet parasol important ;
     
  • les cirrus, parce qu'ils ont un effet de serre considérable, du fait de leur altitude élevée et de leur faible température, mais un effet parasol très faible puisqu'ils sont transparents, voire sub-visibles.