NUAGES

Les systèmes nuageux

En fonction des conditions météorologiques ambiantes et de la stabilité de l'atmosphère, les nuages peuvent s'organiser en systèmes persistants de plus ou moins grandes dimensions. On distingue ainsi deux types principaux d'organisation : les systèmes dépressionnaires extratropicaux et les systèmes convectifs.

Les perturbations qui affectent les régions tempérées (entre 35 et 65 degrés de latitude) des deux hémisphères une grande partie de l’année sont associées à la circulation de l’air autour des dépressions. En présence de fortes variations horizontales de température et d’humidité de l’air, cette circulation pousse des masses d'air de propriétés physiques différentes les unes contre les autres et génère des surfaces de discontinuité (appelées surfaces frontales) où peuvent se former nuages et précipitations. Ces systèmes, encore nommés perturbations baroclines, cyclones extratropicaux,systèmes dépressionnaires extratropicaux ou systèmes frontaux, s’étendent sur des distances de plusieurs centaines, voire plusieurs milliers de kilomètres et sont généralement constitués de nuages des niveaux moyens, le plus souvent doublés de nuages bas. Ils sont d’autant plus actifs que les variations horizontales de température et d’humidité près du sol sont importantes. Or, avec de l’air chaud et humide du côté tropical et de l’air froid et sec du côté polaire, les latitudes tempérées sont les régions du globe où ces variations sont les plus fortes, surtout en période hivernale. Les côtes ouest de l’Europe sont ainsi fréquemment perturbées par les systèmes frontaux qui accompagnent les dépressions provenant d’Amérique du Nord ou du Groenland et traversant l’Atlantique.

La partie antérieure d’une telle perturbation, appelée « tête », comprend des nuages élevés (cirrus, cirrostratus) répartis sur une bande étroite du ciel très nuageux. Elle est suivie d'une zone de nuages moyens en voiles de plus en plus épais et de plus en plus bas (altostratus et nimbostratus), au-dessous desquels coexistent des nuages très bas : le « corps ». Cette partie centrale du système nuageux est accompagnée de précipitations généralement continues, plus ou moins intenses.

La zone arrière, appelée « traîne », est aussi étendue que le reste du système. Elle est caractérisée par une nébulosité très variable dans le temps et dans l'espace. Elle est peuplée de nuages à grand développement vertical (cumulus, cumulonimbus) voisinant avec des bancs de nuages moyens. On y observe des précipitations de courte durée, souvent violentes (averses de pluie, neige, grésil ou grêle), parfois accompagnées de phénomènes électriques et de brusques rafales (les grains). Contrairement aux pluies associées au corps du système, ces précipitations n'intéressent simultanément que de faibles superficies et sont séparées fréquemment par de belles éclaircies.

Les systèmes convectifs se développent en présence de forts gradients verticaux de température de l’air. On les observe surtout en période estivale dans les régions tempérées et toute l’année dans les régions intertropicales. Ils sont composés de cellules individuelles (éléments constitutifs des orages, formés d’un courant ascendant et d’un courant descendant) de courte durée (inférieure à 30 minutes), mais dont la dissipation est systématiquement compensée par la naissance de nouvelles cellules qui peuvent s’organiser en ensembles nuageux de grande dimension, capables de persister plusieurs heures, voire plusieurs jours.

Parmi les systèmes convectifs persistants, les systèmes dits multicellulaires sont composés à un instant donné de trois ou quatre cellules ordinaires à des stades différents de croissance. Lorsqu’une cellule arrive à maturité et commence à fournir des précipitations, un courant d’air froid descendant[...]