Notre météorologue Tom Elegeert explique quels processus sont à la base des précipitations.
Après une période relativement sèche, nous avons dû faire face à quelques précipitations en Belgique et aux Pays-Bas ces derniers jours. Les gouttes de pluie se forment naturellement dans les nuages. Mais quels processus sont à la base de la formation des précipitations ?
Si l'air contient suffisamment d'humidité, sous forme de vapeur d'eau, alors cette vapeur d'eau peut se condenser avec un refroidissement suffisant. en minuscules gouttelettes ou sublimer aux cristaux de glace. Ces gouttelettes et/ou cristaux de glace forment ensemble un nuage.
La transition de l'eau sous forme gazeuse à l'eau liquide et à la glace ne se produit pas simplement dans l'air. La vapeur d'eau se condense et se sublime contre d'infimes particules (poussière, suie, pollen...) qui flottent dans l'air. Nous appelons ces particules noyaux de condensation † De plus, la congélation et la sublimation dans un nuage ne se font pas comme dans notre propre cuisine. C'est parce que l'eau du nuage est beaucoup plus pure que notre eau du robinet. Ce n'est qu'à des températures inférieures à -10 degrés que certaines gouttelettes d'eau gèleront. L'eau liquide à des températures glaciales est appelée eau surfondue .
La pression de vapeur saturante de la vapeur d'eau sur l'eau liquide est supérieure à celle de la vapeur d'eau sur la glace. En conséquence, un transport de vapeur d'eau aura lieu si les deux phases d'état se produisent l'une autour de l'autre. Les gouttelettes d'eau surfondues s'évaporent et cette vapeur d'eau se sublime alors contre les cristaux de glace. La différence de pression de vapeur saturante semble être la plus grande à -13 degrés Celsius, de sorte qu'à cette température la croissance des cristaux de glace est la plus grande. Au fur et à mesure qu'il se refroidit, nous trouvons de moins en moins de gouttelettes d'eau par rapport aux cristaux de glace. A partir de -23 degrés, le nuage ne contient que de la glace.
Les cristaux de glace en croissance deviennent plus lourds et commencent à tomber. À des températures juste en dessous de zéro, ils s'agglutinent en flocons de neige, qui tourbillonnent ensuite du nuage. S'il continue à geler entre le nuage et la surface de la terre, il neigera. Sinon, ces flocons de neige fondront rapidement en gouttes de pluie régulières.
Ce processus, dans lequel la précipitation se forme à partir de gouttelettes d'eau surfondues, est connu sous le nom de processus Wegener-Bergeron-Findeisen. † La plupart des précipitations dans notre région sont créées de cette façon.
Un deuxième processus dans lequel les gouttes de pluie se forment est appelé coalescence † Cela signifie que les gouttelettes d'eau et les cristaux de glace aux formes fines entrent en collision les uns avec les autres pour former des gouttelettes plus grosses, qui finissent par tomber en raison de leur poids croissant.
La première chose nécessaire pour obtenir la condensation et la sublimation est le refroidissement de l'air. Cela peut arriver parce que l'air monte. En raison de l'élévation, une particule d'air subit de moins en moins de pression (d'air) des couches d'air au-dessus. En conséquence, la densité de la particule d'air diminuera ou, en d'autres termes, la particule d'air se dilatera. Nous supposons que la particule d'air n'échange pratiquement aucune énergie avec son environnement. Il prend donc l'énergie dont il a besoin pour se dilater et se refroidit donc. Nous appelons cela le refroidissement adiabatique .
Les nuages et les précipitations n'apparaissent donc que lorsque l'air commence à monter. Ce n'est qu'alors que l'air peut se refroidir et que la condensation et la sublimation peuvent se produire.
Ce n'est que s'il fait suffisamment froid près de la surface de la terre et que l'air est suffisamment humide que la vapeur d'eau peut également se transformer en gouttelettes d'eau ici. Cela crée de la brouillard .
