BROUILLARDS

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Phénomènes associés aux brouillards

Les brouillards peuvent donner naissance à de nombreux phénomènes associés sous forme de dépôts (gouttelettes, givre), de précipitations (bruine, neige en grains) ou de phénomènes optiques (réduction de visibilité, couronnes, gloires, arc-en-ciel).

Gloire et spectre de Brocken

Photographie : Gloire et spectre de Brocken

La gloire est un ensemble d'anneaux colorés circulaires qui apparaît à un observateur, situé en altitude, autour de son ombre grandement amplifiée, projetée sur le brouillard (spectre de Brocken). 

Crédits : Babak Tafreshi / Science Photo Library/ AKG Images

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Dépôts liquides et solides

Un dépôt de gouttelettes est souvent observé sur les objets en contact avec les brouillards. Son intensité dépend de la granulométrie des gouttelettes d’eau présentes, ainsi que de la capacité de captation des objets en question, de leur mouillabilité et de leur exposition au vent. Les feuilles de certains arbres, comme les épineux, sont des collecteurs particulièrement efficaces. On parle alors parfois de brouillard mouillant. Il ne faut toutefois pas confondre les gouttes déposées par le brouillard avec celles qui proviennent de la buée, de la rosée ou de la guttation (équivalent de la sudation ou du suintement) des plantes.

Lorsque les quantités collectées par les feuilles sont importantes, les gouttelettes captées se coagulent sous forme de gouttes de pluie qui tombent sur le sol. Dans certains pays arides, les brouillards représentent le principal apport d’humidité. Les textes du xvie siècle comme celui de Bartolomé de Las Casas font ainsi mention du Garoé, un arbre des îles Canaries exposé aux vents marins, encore appelé « arbre saint » ou « arbre fontaine », qui aurait été capable de capter un nombre suffisant de gouttelettes pour contribuer non seulement à son alimentation en eau mais aussi à celle des plantes voisines et à tout un système de collecte aménagé par les hommes à son pied. Dans l’archipel du Cap-Vert, plusieurs types d’arbres fontaines ont été plantés et sont ainsi utilisés depuis le début des années 1990 pour capter l’eau des brouillards : des lauriers aux Canaries, des agaves et des palmiers ailleurs. Dans la région d’Antofagasta au Chili, la collecte d’eau de brouillard est organisée à l’aide de filets à mailles fines qui permettent d’alimenter en eau douce plusieurs villages de pêcheurs.

Lorsque des gouttelettes de brouillard se déposent sur des objets dont la surface est à une température inférieure à 0 0C, elles gèlent à leur contact et les recouvrent d’une couche de givre. On observe le même phénomène sur des objets dont la température de surface est légèrement supérieure à 0 0C en présence de brouillards surfondus, brouillards composés de gouttelettes d’eau restées liquides malgré une température inférieure à celle du point de congélation de l’eau (état de surfusion) et qui gèlent instantanément en percutant le moindre obstacle. Ce type de brouillard est appelé « brouillard givrant ». À l’image des précipitations verglaçantes, ce type de brouillard peut provoquer d’importants dégâts : collisions en chaîne sur les routes qu’il rend glissantes et où il réduit fortement la visibilité, torsion et rupture de câbles et de lignes électriques, etc. Il ne faut pas confondre le givre avec la rosée blanche ou la gelée blanche qui se forment à partir de dépôts de molécules de vapeur d’eau contenues dans l’air.

Précipitations d’eau et de glace

Lorsqu’une partie des gouttelettes qui le composent atteint une taille suffisante, le brouillard donne naissance à de la bruine.

Quand cette bruine tombe sur une surface dont la température est inférieure ou légèrement supérieure à 0 0C, les gouttes qui la composent se congèlent au contact et recouvrent toutes les parties des objets exposés d’une couche de verglas. Cette couche, généralement assez homogène, est morphologiquement semblable au givre transparent et peut provoquer le même type de dégâts.

Lorsque leur température est inférieure à 0 0C, les gouttes de bruine peuvent se congeler en l’air et arriver sur le sol sous forme de très petites particules de glace, blanches et opaques, dont le diamètre dépasse rarement un millimètre et qui ne rebondissent pas. On assiste alors à une précipitation de « neige en grains ».

Phénomènes optiques

Réduction de la visibilité

Lorsqu’un rayon de lumière traverse le brouillard, il rencontre une multitude de microgouttelettes d’eau en suspension. Une partie de la lumière est alors absorbée pendant que le reste est diffusé, dévié, réfléchi dans tous les sens, si bien qu’il est difficile de voir les objets situés à distance. Ce phénomène provoque une réduction de la visibilité, préjudiciable à de nombreux secteurs d’activité.

La mesure de la visibilité dans le brouillard est surtout effectuée sur les aérodromes pour gérer la circulation aérienne, principalement dans les phases de décollage et d’atterrissage. Plusieurs moyens sont habituellement utilisés :

- l’observation humaine, fondée sur une évaluation de la distance à laquelle certains repères visuels connus, ou certains objets usuels comme les bâtiments ou les arbres, sont visibles à l’œil nu, dans une direction donnée ;

- le transmissiomètre, qui mesure l’atténuation d’un faisceau de lumière traversant la tranche d’atmosphère située entre un émetteur et un récepteur ;

- le diffusiomètre optique, qui mesure le facteur de rétrodiffusion par l’atmosphère d’une onde électromagnétique.

Couronne

La diffusion de la lumière peut aussi orner le brouillard de phénomènes colorés. En traversant le brouillard, la lumière provenant du Soleil ou de la Lune, diffractée par de très petites particules d’eau liquide ou de glace, peut donner naissance à une ou plusieurs séries d’anneaux colorés, centrés sur l’astre éclairant et de rayons relativement faibles (généralement inférieurs à cinq degrés). Dans chaque série d’anneaux, l’anneau intérieur est violet ou bleu et l’anneau extérieur est rouge ou châtain. Ces phénomènes, visibles par un observateur situé au sein du brouillard, constituent une « couronne ».

Gloire

De la même façon, des anneaux colorés peuvent apparaître à un observateur situé en altitude, autour de son ombre portée sur un brouillard. On a alors affaire à une « gloire ». Il est fréquent de pouvoir observer un tel phénomène autour de l’ombre portée d’un avion lors du survol d’une région couverte de brouillard.

Arc en ciel blanc

Une autre manifestation optique pouvant être observée sur certains brouillards est un « arc-en-ciel blanc » : il prend la forme d’une bande blanche en forme d’arc, généralement bordée à l’extérieur par une fine frange rouge et à l’intérieur par une fine frange bleue. Ce phénomène est dû à la réfraction et à la réflexion ainsi que, dans une moindre mesure, à la diffraction de la lumière solaire ou lunaire par les gouttelettes du brouillard. L’observateur peut le voir si l’astre éclairant se trouve dans son dos au moment où il observe le brouillard.

Ce type d’arc-en-ciel est relativement pâle, car l’intensité d [...]

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Symboles des phénomènes réduisant la visibilité près du sol

Symboles des phénomènes réduisant la visibilité près du sol
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Formation d’un brouillard préfrontal

Formation d’un brouillard préfrontal
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Gloire et spectre de Brocken

Gloire et spectre de Brocken
Crédits : Babak Tafreshi / Science Photo Library/ AKG Images

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Pour citer l’article

Jean-Pierre CHALON, « BROUILLARDS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 02 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/brouillards/