Jusqu'à présent, nous avons traité de nuages dont les dimensions s'étendaient principalement horizontalement , mais à cette occasion, nous aborderons les nuages à développement vertical et nous allons commencer par l'un des deux genres qui peuvent être catégorisés comme tels, nous parlons des cumulus.
Les cumulus sont des nuages isolés, généralement denses, aux contours bien définis, qui se développent verticalement en formant des protubérances, des dômes ou des tours , et dont la partie supérieure convexe ressemble souvent à un chou-fleur. La partie éclairée de ces nuages est d'un blanc éclatant ; leur base est sombre et horizontale. Parfois, ils semblent déchirés par le vent.
Ces nuages se forment principalement à partir de gouttelettes d'eau ou de cristaux de glace dans les parties où, du fait de l'altitude, la température est inférieure à 0 °C. Ils peuvent également contenir des gouttelettes d'eau surfondue. Les cumulus se forment lorsque des courants de convection sont générés par le réchauffement inégal de l'air au-dessus de la surface terrestre. En s'élevant, cet air se condense et forme des nuages, dont la croissance dépend du degré d'instabilité atmosphérique. Pour en savoir plus sur la formation des nuages , consultez la section dédiée.
Les cumulus de beau temps se forment généralement en été, de midi jusqu'au coucher du soleil, puis se dissipent. Cependant, en cas d'instabilité, ils peuvent évoluer en cumulus congestus et, parfois même, en cumulonimbus , nuages associés aux averses et aux orages. Il ne faut pas les confondre avec les stratocumulus ou les cumulonimbus.
Les cumulus se détachent magnifiquement sur le ciel bleu grâce à leur forte densité, ce qui leur donne une apparence blanche et brillante. Pour la même raison, leur base apparaît sombre ou noire. Pour un contraste maximal entre les nuages et le ciel, il est recommandé d'utiliser un filtre polarisant et de se concentrer sur les proéminences des nuages. Pour mieux comprendre comment les nuages diffèrent selon leur altitude, il est utile de consulter l'article sur la hauteur et l'altitude des nuages.
On distingue quatre espèces de cumulus :
- cumulus humilis (faible développement)
- Cumulus médiocre (développement modéré)
- cumulus congestif (empilé, avec un développement vertical accentué)
- Cumulus fractus (nuages déchirés ou fragmentés)
Il existe également une variété appelée Cumulus radiatus qui se présente sous forme de rangées ou de lignes horizontales. Les caractéristiques de chaque espèce de Cumulus dépendent principalement de son étendue verticale, c'est-à-dire de la distance verticale entre sa base et la couche stable qui empêche sa croissance verticale.
Lorsque la stabilité et l'épaisseur de la couche stable sont importantes, cela peut freiner le développement vertical des nuages. En cas de forte inversion de température, les sommets des cumulus s'étendent et forment un stratocumulus cumulogenitus ou un altocumulus cumulogenitus . En revanche, si la couche est stable mais peu épaisse, l'expansion de certains sommets de cumulus peut être localisée ou momentanée, permettant ainsi à quelques-uns de percer la couche.
Observations sur l'étendue verticale des nuages cumulus :
- Lorsqu'un Cumulus a une grande extension verticale (une base basse et une couche stable élevée), il est de l'espèce congestion; L'étendue verticale des nuages Cumulus dans les régions tropicales (si ce n'est sous l'influence d'une inversion des alizés) est généralement beaucoup plus grande qu'ailleurs.
- Lorsqu'un cumulus présente une étendue verticale modérée (la base et la couche stable sont raisonnablement proches), les sommets de la Cumulus médiocre peut s'étendre, donnant naissance à une stratocumulus ou altocumulus.
- Les nuages ayant une faible étendue verticale (la base et la couche stable sont très proches l'une de l'autre) ont une apparence aplatie et sont désignés comme cumulus humilis; Ils peuvent même s'étendre complètement et se transformer en un stratocumulus o altocumulus.
- Les Cumulus Ils peuvent se dissiper au cours de la journée à mesure que la température de l'air en surface augmente et que leurs bases s'élèvent jusqu'à ce que leur hauteur dépasse considérablement la hauteur de la couche stable. Si vous souhaitez plus d'informations sur la façon dont les nuages se dissipent, vous pouvez consulter ce lien.
- Lorsqu'il n'y a pas d'extension verticale (la couche stable est en dessous du niveau où il y a suffisamment de refroidissement pour générer de la condensation), il peut y avoir Cumulus seulement s'il existe un mécanisme qui force l'air à monter jusqu'à atteindre le niveau où la condensation est possible ; L’ascension orographique est un bon exemple de ce type de mécanisme.
Les variations diurnes de l'activité cumuliforme sont généralement marquées au-dessus des terres. Par temps clair, lorsque le soleil réchauffe rapidement la surface terrestre, les conditions sont favorables à la formation des cumulus . Cette formation peut débuter tôt lorsque le gradient vertical est important et l'humidité relative élevée ; en revanche, lorsque le gradient vertical est faible, les cumulus , s'ils se forment, apparaissent tardivement. Une fois un pic atteint, généralement en milieu d'après-midi, l'activité cumuliforme diminue et les nuages finissent par se dissiper en fin d'après-midi ou en début de soirée.
En mer, l'activité des cumulus est rare ; leur existence est parfois même mise en doute. Lorsqu'ils apparaissent, leur activité semble atteindre son maximum tard dans la nuit. Sur terre, les cumulus se forment le jour sous l'effet des brises marines, tandis qu'en mer, ce phénomène se produit la nuit, sous l'effet des brises de terre, surtout près des côtes.
Les caractéristiques lumineuses des cumulus bien développés sont remarquables :
- Lorsque l' Cumulus Observé à contre-jour, le reflet diffus de la lumière solaire tombant sur sa surface révèle son relief grâce à des différences marquées de luminance.
- Lorsque l' Cumulus Il est éclairé latéralement, montrant des ombres aux contrastes intenses qui soulignent sa forme.
- Lorsque l' Cumulus Il est rétroéclairé, semble relativement sombre, avec un bord extrêmement lumineux.
- Lorsque l' Cumulus Il est situé sur un fond de nuages cirriformes et loin de l'horizon, on l'observe comme étant un peu moins blanc que les nuages cirriformes, et ses marges ont tendance à être grises, même en plein soleil.
Quelle que soit la luminosité, la base d'un cumulus est généralement grise. Un cumulus peut se former par convection due à la chaleur des feux de forêt ou des éruptions volcaniques. Dans ce cas, il serait classé selon son espèce, sa variété et ses caractéristiques supplémentaires, suivi de « flammagenitus » (par exemple, Cumulus congestus flammagenitus ).
De plus, un cumulus peut se former suite à une activité humaine, par exemple la convection générée au-dessus des tours de refroidissement d'une centrale électrique. Si la formation d'un cumulus est due à une activité humaine, il est classé selon son espèce, sa variété et ses caractéristiques supplémentaires, puis étiqueté « homogenitus » (par exemple, Cumulus mediocris homogenitus ).
Enfin, un cumulus peut se former localement près de grandes chutes d'eau en raison des embruns générés par la chute d'eau. Il serait classé selon son espèce, sa variété et ses caractéristiques supplémentaires, suivi de « cataractagenitus » (par exemple, Cumulus mediocris cataractagenitus ).
Comprendre les cumulus et leur formation est non seulement fascinant d'un point de vue esthétique, mais aussi essentiel pour la météorologie et les prévisions météorologiques. L'observation de ces phénomènes nuageux permet aux météorologues et aux passionnés de météo d'en apprendre davantage sur d'autres types de nuages, comme les cumulonimbus , et ainsi de mieux anticiper les changements climatiques et de comprendre les dynamiques atmosphériques qui influencent notre planète.
