dimanche 13 septembre 2015

Nuages lenticulaires

Avant la pluie et l'orage, alors que le mistral a commencé à souffler, formation de bien jolis nuages lenticulaires en surplomb du village d'Entrechaux.

Photo prise de la nouvelle safraneraie.


Pour Marceau, Alexine, Tamara et Chloé

(vous en prendrez ce que vous voulez ! ) 




Nuages lenticulaires
Les nuages lenticulaires ont une forme très particulière, ressemblant à des lentilles ou à des soucoupes volantes. 
Ils apparaissent lorsque le vent souffle fort en altitude, dans une atmosphère humide. En franchissant un relief, l'air se déplace en mouvements ondulatoires : lorsqu'il monte et se refroidit assez, l'eau se condense et forme le nuage lenticulaire. Ces nuages se rencontrent donc surtout à proximité du relief.



L'altocumulus lenticularis est le plus souvent situé au sommet de la montagne mais peut également être à une certaine altitude au-dessus de celui-ci ou sur les crêtes subséquentes de l’onde en aval. Ils sont le plus souvent associés avec des circulations de direction particulière. Par exemple, en mer Méditerranée, la formation d'un tel nuage indique souvent l'arrivée du Mistral ou de la Tramontane.



Un nuage résulte de la montée d’une masse d’air chaud dans un environnement plus froid. La vapeur d’eau contenu dans l’air se condense alors en fines gouttelettes qui forment le nuage. Cependant la montée d’air chaud est un phénomène turbulent et se fait de manière désordonné. La plupart du temps les nuages ont des formes irrégulières et très variées.  Dans ce contexte, la forme bien dessinée et l’aspect lisse des nuages lenticulaires sont très étonnants. Demandons nous comment peuvent se former les nuages lenticulaires.
Ces nuages sont souvent présent à proximité d’une montagne. Il arrive même qu’ils la surplombent. L’image suivante en montre un exemple avec le mont Fuji protégé par son chapeau nuageux.
On remarque aussi que les nuages lenticulaires s’observent uniquement les jours où le vent souffle de manière intense dans une direction donné. Ces deux indices nous poussent à étudier l’interaction entre un vent fort et constant et un obstacle comme une montagne.
Lorsque une masse d’air rencontre une montagne elle est contrainte de se soulever (Situation A sur la figure 1). Généralement la densité de l’air décroît avec l’altitude dans l’atmosphère. La masse d’air soulevée se retrouve dans un milieu moins dense et retombe  sous l’effet de son poids après le passage de la montagne. Cette chute se fait jusqu’à une faible altitude où l’air est en comparaison plus dense. La masse d’air remonte alors sous l’effet de la poussée d’Archimède (situation B sur la figure 1). Ce phénomène de montée descente se répète plusieurs fois avant de s’atténuer.
Fig. 1 : Interaction du vent avec une montagne
Pour résumer, la présence d’une montagne soulève une masse d’air dense vers une altitude où la densité de l’air est inférieure. La masse d’air soulevée suit des oscillations haut/bas avant de retrouver son altitude d’équilibre où la densité de l’air est égale à celle de la masse d’air déplacée.
Lors de ces oscillations haut/bas, la masse d’air peut être refroidie jusqu’à atteindre son point de saturation en vapeur d’eau. Ceci entraine la formation d’un nuage (au niveau des points A et B sur la figure 1). C’est le fait que ces nuages se forment dans un écoulement d’air sinusoïdal qui explique leur aspect si particulier.
L’explication précédente montre que dans les bonnes conditions, des nuages lenticulaires peuvent se former au dessus d’une montagne et en amont de celle ci.
Ce phénomène est clairement visible sur la photo suivante.
On remarque également sur cette image que les nuages lenticulaires peuvent apparaître à différentes altitudes. Ils forment ainsi une véritable pile d’assiettes renversées.
Si l’observation de ces nuages lenticulaires est si rare c’est que pour que les oscillations d’une masse d’air à l’arrière d’une montagne soient stables, il doit y avoir un accord entre la vitesse du vent et la topologie de la montagne. On pourra apercevoir des nuages lenticulaires uniquement les jours où le vent souffle dans la bonne direction avec la bonne intensité et où les conditions d’humidité permettent la formation de nuages. Ainsi le spectacle fournit par ces nuages reste exceptionnel.






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