Microstructure des nuages

Présentation au sujet: "Microstructure des nuages"— Transcription de la présentation:

1 Microstructure des nuages
Fraction de nuages contenant des cristaux de glace en fonction de la température au sommet.

2 Microstructure des nuages
La distribution de taille des gouttelettes de nuage présentent un maximum pour des diamètres compris entre 10 et 40 microns, puis décroissent exponentiellement avec le rayon. En plusieurs cas étudiés la relation suivante représente avec une bonne approximation la dépendance entre le nombre de gouttelettes et leur taille

3 Microstructure des nuages contenu en eau liquide
Le contenu en eau liquide est la masse d ’eau liquide par unité de volume d ’air du nuage. (kg m-3) Le nombre de gouttes, par unité de volume dont le rayon est compris entre D-dD/2 et D+dD/2 Les diamètres minimum et maximum de la distribution La densité de l ’eau

4 Microstructure des nuages variations à l ’intérieur du nuage

5 Microstructure des nuages variations à l ’intérieur du nuage
La distribution de taille des gouttelettes est aussi fonction de l ’altitude au-dessus de la base du nuage :

6 Microstructure des nuages variations à l ’intérieur du nuage

7 Microstructure des nuages variations régionales

8 Types de précipitations
liquide se congélant solide autres cristaux de glace bruine bruine verglaçante rosée neige givre blanc neige roulée verglas pluie pluie verglaçante La précipitation est toute forme d ’eau reçue par la surface en provenance de l ’atmosphère. La quantité de précipitation est mesurée en épaisseur (millimètres ou centimètres) de la couche d ’eau que se formerait à la surface en absence de percolation, ruissellement et évaporation. Les caractéristiques importantes de la précipitation sont sa durée et son intensité (quantité de précipitation par unité de temps. Selon le type de particules qui précipitent nous auront les plusieurs types de précipitation. La première classification c ’est à faire est la séparation entre précipitation solide et liquide. neige en grains gelée blanche granule de glace grêle

9 Types de précipitations rosée et gelée blanche
La rosée est formée par condensation de la vapeur d ’eau quand l’air humide entre en contact avec une surface dont la température est inférieure au point de rosée de cet air. Les conditions idéales pour la formation de la rosée et de la gelée : 1) ciel clair 2) vents calmes 3) air humide 4) faible conductivité thermique des sols.

10 Types de précipitations le brouillard (bruine)
Contenu en eau liquide faible, souvent inférieur à 0.1 g/m3 La condensation liquide et solide de la vapeur d ’eau dans l ’atmosphère forme des gouttelettes ou cristaux minuscules. L’agrégation de ces particules tout près de la surface forme le brouillard : si le même processus a lieu loin de la surface on a la formation de nuage. Du point de vue physique, tant les nuages que le brouillard sont des systèmes colloïdaux formés de gouttelettes, de cristaux de glace, ou les deux, tombant lentement ou en suspension dans l’air. Petites gouttelettes, de taille variant entre 0,5 et 15 microns Peut produire de la bruine Visibilité réduite à moins de 1 km

11 Types de précipitations brouillard versus brume
Type visibilité brouillard dense < 50 m brouillard modéré m brouillard léger m brume modérée 1-2 km brume légère km Comme la présence de particules en suspension dans l ’air réduisent fortement la visibilité se sert de cette propriété optique pour distinguer entre le brouillard et la brume. Type visibilité brouillard dense < 50 m brouillard modéré m brouillard léger m brume modérée 1-2 km brume légère km

12 Types de précipitations la pluie et la bruine
Pluie : forme de précipitation constituée de gouttes d ’eau liquide de tailles variées (entre 0.5 et 7 mm de diamètre). Bruine : précipitation formé de gouttelettes tellement petites ( diamètre inférieur à 0.5 mm) que leur chute est presque imperceptible et semble suspendues dans l ’air.

13 Types de précipitations : la pluie, distribution de taille des gouttes
Taux de précipitation Constantes pour un taux de précipitation donné Le rayon des gouttes de pluie est rarement supérieur à 3.5 mm. Pour des tailles supérieures les gouttes sont hydro-dynamiquement instables et tendent à se diviser. La masse des gouttes varient entre et g. (plusappropriée pour le cas des nuages continentales)

14 Types de précipitations : la pluie, taux de précipitation
Le taux de précipitation représente le flux de masse de pluie à la surface. Comme la densité de l ’eau est 1 kg m-3 on peut le représenter en m s-1ou en mm s-1. La vitesse des gouttes de diamètre D.

15 La forme des gouttes de pluie
Rayon équivalente en mm

16 Types de précipitations : la neige, distribution des tailles de flocons
Les flocons sont formés d’aggrégats de cristaux plus petits R in mm/hr d’eau accumulée en forme de neige Les dimensions linéaires des particules solides sont très variables. Les plus grands flocons peuvent avoir des diamètres de 15 à 20 cm La dimension des plus gros grêlons est de 10 à 15 cm. L ’observation montre que la masse des plus petits cristaux ou flocons est de 10-6 g (comme les plus petites gouttes). Les plus gros flocons peuvent atteindre la masse de 0.4 à 0.6 g . Les grand grêlons peuvent atteindre plusieurs grammes; exceptionnellement on observe de grêlons de masse supérieur à 100 grammes.