4. Précipitations des nuages chauds
Si le mécanisme de Bergeron est responsable des précipitations pour des nuages franchissant nettement l'isotherme 0 0C et atteignant des altitudes où la température est comprise entre — 10 et — 30 0C, il n'explique pas les précipitations provenant de nuages convectifs n'atteignant pas cette isotherme. Or, des précipitations abondantes proviennent de ces nuages dans les régions intertropicales, ou pendant l'été dans les zones tempérées, particulièrement dans les masses d'air maritime.
Un mécanisme de départ analogue au mécanisme de Bergeron a été proposé lorsque Henri Dessens, en 1947, a mis en évidence la présence dans l'atmosphère de très gros noyaux de condensation, formés de chlorure de sodium, et pouvant atteindre des dimensions de l'ordre du micromètre. Ces particules salines, provenant de la dessiccation des microgouttelettes d'embruns arrachés à la mer, se rencontrent effectivement dans les masses d'air maritime, même à grande distance des côtes au-dessus des continents.
Sur ces noyaux hygroscopiques géants, la condensation dans une première phase amènera la déliquescence, puis la dissolution de la particule de sel. Il y a donc en présence une population de gouttelettes formées sur des noyaux de condensation ordinaire, et quelques rares gouttelettes où la concentration en sels hygroscopiques est suffisante pour abaisser à leur surface la tension de vapeur. Les autres éléments du nuage, constitués d'eau pratiquement pure, resteront en équilibre avec la tension de vapeur correspondant à la température ambiante. Les lois de Raoult gouverneront alors les transferts en phase vapeur qui, comme pour le mécanisme de Bergeron, se traduiront par la distillation des gouttelettes ordinaires au bénéfice des éléments formés sur les noyaux hygroscopiques géants. Toutefois, à la différence de ce qui se passe pour un cristal de glace dont la croissance par transfert de vapeur est continue, le noyau hygroscopique n'offre qu'une réserve limitée de sel, et, lorsque la dilution dans la gouttelette devient trop importante, la différence de tension de vapeur entre eau pure et solution devient négligeable et le grossissement de la goutte s'arrête de lui-même. L'essentiel est que, dans un temps raisonnable, cet élément hétérogène du nuage ait atteint un diamètre suffisant (quelques dizaines de micromètres) pour que sa vitesse de chute devienne notable par rapport à celle des autres éléments, et que commencent alors les captures par collision.
[…]… pour nos abonnés, l'article se prolonge sur 9 pages…
