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Météorologie élémentaire

Les nuages : aspects opérationnels (II)

Les cirrocumulus

A l'intérieur du nuage : Le cirrocumulus est constitué, presque exclusivement, de cristaux de glace; des gouttelettes d'eau fortement surfondue peuvent également être présentes mais en général elles font rapidement place à des cristaux de glace. L'observateur a l'impression de voler dans un brouillard peu dense. La turbulence est faible sauf dans les Cirrocumulus castellanus où elle peut être plus marquée.

Au-dessus des nuages : Vus du dessus, les éléments des cirrocumulus, avec leurs contours moelleux comme ceux de la ouate, sont semblables en forme et en dimensions à des petits cumulus de beau temps vus depuis la surface terrestre. Dans le cas des Cirrocumulus castellanus, les éléments reposent sur une base commune et sont verticalement plus développés.

Les altostratus

A l'intérieur du nuage : Il est possible d'observer, à l'intérieur de l'altostratus, des particules constitutives de nature différente, selon la région du nuage traversée et la position de l'avion par rapport au niveau de l'isotherme 0°C : gouttelettes d'eau (surfondue ou non), gouttes de pluie, cristaux de glace, cristaux ou flocons de neige. Dans la région du nuage qui est constituée par des cristaux de glace, le nombre de particules par unité de volume est relativement faible.

Altostratus stratiformis au-dessus d'une couche opaque de stratocumulus (mêlés de stratus au centre). Documents Robert Schoenbeck, Bernhard Mühr et T.Lombry.

L'observateur embarqué peut distinguer les deux types d'altostratus suivants, qui diffèrent par leur structure interne.

L'altostratus du premier type consiste en une couche très homogène, dont la surface supérieure atteint souvent des niveaux élevés. La visibilité dans une couche de ce type est généralement bonne et on peut même discerner la surface du globe à travers les couches les plus épaisses. Des phénomènes de halo, souvent très lumineux, peuvent y être observés.

L'altostratus du second type consiste en plusieurs bancs, nappes ou couches superposés, de nuages constitués par des gouttelettes d'eau, et parfois reliés entre eux par des précipitations. La structure en feuillets est souvent masquée par des précipitations, de sorte que l'altostratus peut présenter l'apparence d'une couche nuageuse unique de grande épaisseur, comportant de vastes espaces limpides. De ce fait, la visibilité à l'intérieur du nuage est très variable et peut localement être inférieure à 100 mètres. De nuit, les espaces limpides sont aisément visibles dans les faisceaux des projecteurs de l'avion. Des bancs d'altocumulus existent également au-dessus de ce type d'altostratus.

A l'intérieur des deux types d'altostratus, la turbulence est généralement faible et n'existe que dans les parties inférieures du nuage; cependant, elle peut être forte lorsque le nuage est le siège de mouvements de convection interne. Le givrage est généralement faible.

Au-dessus du nuage : Vue du dessus, la surface supérieure de l'altostratus du premier type est semblable à celle du cirrostratus, alors que la surface supérieure de l'altostratus du second type ressemble à celle d'une couche d'altocumulus. La fréquence et la nature des phénomènes optiques, observés sur la surface supérieure de l'altostratus, sont les mêmes que pour le cirrostratus et les altocumulus.

Remarque. Lorsque la masse d'air dans laquelle se développe l'altostratus est instable, ou devient instable, des mouvements convectifs internes donnent naissance à des protubérances cumuliformes qui peuvent dépasser notablement la masse principale du nuage, et même se développer jusqu'au stade de cumulonimbus. Un autre cas, où des sommets de cumulus ou de cumulonimbus peuvent également s'observer au-dessus d'une couche d'altostratus, se présente lorsque l'instabilité de l'air sous-jacent est suffisante pour engendrer des courants convectifs, assez puissants pour transpercer la couche d'altostratus.

Les altocumulus

Les altocumulus peuvent s'observer sous plusieurs formes dont les plus importantes sont les suivantes :

A. Altocumulus en nappe ou en couche à éléments séparés (altocumulus stratiformis)

A l'intérieur du nuage : Ce type d'altocumulus est constitué par des petites gouttelettes d'eau, parfois accompagnées de cristaux de glace. Un faible givrage peut y être observé. La turbulence est faible ou modérée.

Altocumulus au-dessus d'un DC3 en Australie, banc d'altocumulus et simulation d'un B737 sortant d'une nappe d'altocumulus. Documents George Canciani/Airliners, Defense Visual Information Center, Michael Agliolo Productions/Photo Researchers.

Au-dessus des nuages : Vus du dessus, les altocumulus de ce type se présentent sous la forme d'une nappe ou d'une couche d'aspect lisse et ondulé ou d'aspect moutonné. Dans les deux cas, des trouées plus ou moins nettes permettent d'entrevoir, pendant de brefs instants, des nuages situés à des niveaux inférieurs ou d'apercevoir le sol. Il arrive que la couche soit transpercée par les sommets de nuages cumuliformes à fort développement vertical ayant pris naissance à un niveau inférieur.

B. Altocumulus en nappe ou en couche à éléments soudés

A l'intérieur des nuages : Les altocumulus de ce type sont constitués par de petites gouttelettes d'eau, parfois accompagnées de cristaux de glace. La visibilité présente des variations assez sensibles; celles-ci sont particulièrement manifestes la nuit, dans les faisceaux des projecteurs de l'avion. Le givrage peut y être très intense. La turbulence est généralement faible, quelquefois modérée.

Au-dessus des nuages : Vu du dessus, ce type d'altocumulus se présente généralement sous la forme d'une nappe ou d'une couche presque continue, avec quelques fissures marquant la jonction des éléments. La surface supérieure de ce nuage a un aspect lisse et ondulé, ou présente un aspect moutonné.

Couche dense d'altocumulus autour du Mont Ararat; nappe d'altocumulus près de Chicago photographiée depuis un B747-422; altocumulus au-dessus de l'Atlantique photographiés depuis un B767-424ER. Documents Guenter Meïer, Soren Geertsen et Phil Jones.

C. Altocumulus en bancs de forme lenticulaire

A l'intérieur du nuage : La turbulence est en général faible, quelquefois modérée.

Au-dessus des nuages : Vus du dessus, les altocumulus lenticulaires minces, bien que suffisamment transparents pour laisser voir le sol, paraissent assez sombres. En revanche, les altocumulus lenticulaires épais paraissent blancs.

Couche dense d'altocumulus et deux formes d'altocumulus lenticulaire (au-dessus de Colmar et du Chili). Documents Jean-Frédéric Fuchs et Bernhard Mühr.

D. Altocumulus à protubérances cumuliformes (altocumulus castellanus)

A l'intérieur des nuages : Les altocumulus castellanus ont une constitution physique analogue  à celle des autres types d'altocumulus. A l'intérieur des protubérances ou des "cheminées" les plus développées, qui constituent la région supérieure de ces nuages, la turbulence est généralement forte et des décharges électriques peuvent s'y produire. La visibilité interne est variable. Du givrage peut y être observé.

Au-dessus des nuages : Vus du dessus, les altocumulus castellanus ressemblent fortement à des cumulus bien développés, dont les bases sont noyées dans une couche de brume ou dans une couche nuageuse d'aspect lisse et ondulé. L'extension verticale de leurs protubérances cumuliformes et de leurs "cheminées" est très variable; il arrive que des protubérances se développent et atteignent le stade de cumulus très développé ou même de cumulonimbus, pouvant donner lieu à des orages à haute altitude.

Bancs d'altocumulus. A droite, des altocumulus castellanus. Documents H.Adam, Pierre-Paul Feyte et Franz Fiedler/Wolken Atlas.

E. Altocumulus en flocons

A l'intérieur des nuages : On peut y observer un givrage faible. La turbulence est variable : faible à assez forte.

Au-dessus des nuages : Vus du dessus, les éléments nuageux ressemblent à de petits cumulus entourés d'une plage d'un aspect blanc laiteux ou émergeant plus ou moins au-dessus de cette dernière. Les altocumulus de ce type ont une extension verticale généralement comprise entre 450 et 900 m (1500-3000 pieds). Les flocons cumuliformes peuvent parfois atteindre une extension verticale de 900 à 3300 m (6000 à 10000 pieds); lorsque ceci se produit l'ensemble de la nappe nuageuse ressemble à des altocumulus castellanus vu du dessus.

Prochain chapitre

Les nimbostratus, stratus et stratocumulus

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