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Météorologie élémentaire

Les nuages : aspects opérationnels (IV)

Les cumulus

Les cumulus présentent une extension verticale très variable. Leur base se situe entre 400 m et plus de 2000 m d'altitude (1300 et 6600 pieds), leur épaisseur pouvant varier entre 150 m à plus de 5000 m (500 à 16500 pieds), selon l'intensité des mouvements convectifs et la latitude. Bien que situés dans l'étage inférieur, les sommets des cumulus très actifs pénètrent donc facilement dans l'étage moyen en présence de forte instabilité. 

Pour rappel, on peut évaluer la hauteur de la base d'un cumulus en cours de formation grâce à la formule d'Espy :

H = 122 (T - Td)

avec H en mètres, T la température de l'air en °C, Td la température du point de rosée en °C.

Les cumulus ont l'avantage d'être généralement isolés les uns des autres et leurs dimensions relativement modestes permettent de les contourner si nécessaire. Ils n'offrent par contre qu'une médiocre protection tactique.

Cumulus mediocris. Documents Jean-Frédéric Fuchs.

A l'intérieur des cumulus humilis. Ils sont constitués de gouttelettes d'eau, parfois surfondue. Lorsque l'observateur ou le pilote vole dans ces nuages il a l'impression de se trouver dans du brouillard dense, comportant de fortes variation de visibilité. Il est possible d'y rencontrer des courants ascendants de l'ordre de 2 à 5 m/s (6 à 15 pieds/sec). La turbulence est parfois forte notamment au moment de la formation ou au cours du développement des nuages; elle s'atténue lorsque le nuage cesse de croître.

Au-dessus des cumulus humilis. Vus du dessus, les cumulus humilis semblent souvent flotter dans une couche de brume d'où émergent leurs sommets arrondis, situés pour la plupart sensiblement au même niveau. Parfois, les nuages sont largement espacés; il arrive également qu'ils soient proches l'un de l'autre et suffisamment aplatis pour ressembler à des bancs de stratocumulus. Au-dessus des cumulus humilis il n'y a habituellement aucune turbulence.

Cumulus mediocris avec cumulus lenticularis (centre). Documents U.Arizona et Robert Schoenbeck.

A l'intérieur des cumulus mediocris. Ils sont constitués de gouttelettes d'eau parfois surfondue. La visibilité y est très variable, souvent médiocre ou même nulle. Le givrage peut y être faible ou modéré. La vitesse des courants ascendants peut dépasser 5 m/s (15 pieds/sec) et la turbulence y est assez forte.

Au-dessus des cumulus mediocris. Vus du dessus, les cumulus mediocris présentent des protubérances ou des bourgeonnements peu ou modérément développés, dont les dimensions peuvent varier notablement d'un nuage à l'autre. Au-dessus des cumulus mediocris on observe parfois des voiles nuageux blancs.

Il arrive que les cumulus mediocris soient organisés en files orientées dans la direction du vent; ces "rues de nuages", lorsqu'elles sont vues de loin, ressemblent à des stratocumulus.

Cumulus humilis et fractocumulus. Documents Jean-Frédéric Fuchs et Robert Schoenbeck.

A l'intérieur des cumulus congestus. Ils sont principalement constitués de gouttelettes d'eau; des cristaux de glace peuvent apparaître dans les parties des nuages où la température est nettement inférieure à 0°C. Il est possible d'y observer des gouttes de pluie. La visibilité, très variable, y est généralement très médiocre. Le givrage peut être assez important. les courants ascendants dépassent parfois 10 m/s (30 pieds/sec) et la turbulence est souvent très forte. Des décharges électriques peuvent s'y produire.

A gauche cumulus congestus photographiés près de la République Dominicaine avec un filtre polarisant. Au centre cumulus congestus perçant une nappe de stratocumulus. A droite cumulus humilis et mediocris au-dessus de l'océan au coucher du Soleil. Documents Stephen-Lau et Robert Schoenbeck.

Au-dessus des cumulus congestus. Vus du dessus, éclairés directement par le Soleil, ils apparaissent plus éblouissants que les cumulus des autres types. Leurs régions supérieures, comportant des protubérances et des bourgeonnements bien délimités, avec des ombres propres vigoureuses, ont la forme de gigantesques choux-fleurs, d'immenses cheminées ou de tours. Leurs sommets qui peuvent atteindre des altitudes diverses, émergent d'une couche de brume sèche ou d'une couche nuageuse plus ou moins continue. 

En présence d'un front, les cumulus fusionnent souvent avec les stratocumulus ou avec la base des cumulonimbus pour former une nappe instable et dense qu'il vaut mieux contourner.

Cumulus congestus. Documents Psika, Bernhard Mühr et Robert Schoenbeck.

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Les cumulonimbus

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