Notre météorologue Tom Elegeert explique les processus à l'origine des précipitations.
Après une période relativement sèche, la Belgique et les Pays-Bas ont connu ces derniers jours quelques précipitations. Les gouttes de pluie se forment naturellement dans les nuages. Mais quels sont les mécanismes à la base de ces phénomènes ?
Si l'air contient suffisamment d'humidité sous forme de vapeur d'eau, celle-ci peut se condenser en minuscules gouttelettes ou sublimer en cristaux de glace lors d'un refroidissement adéquat. Ces gouttelettes et cristaux forment alors un nuage.
La transition de la vapeur d'eau vers l'état liquide ou solide ne se produit pas dans l'air pur. Elle nécessite de fines particules flottantes (poussière, suie, pollen...), appelées noyaux de condensation. De plus, dans les nuages, l'eau est si pure que la congélation ne survient qu'en dessous de -10 °C. L'eau liquide à des températures inférieures à 0 °C est qualifiée d'eau surfondue.
La pression de vapeur saturante est plus élevée sur l'eau liquide que sur la glace. Ainsi, en présence des deux phases, la vapeur d'eau des gouttelettes surfondue se dépose sur les cristaux de glace, qui grossissent. Ce phénomène est maximal à -13 °C. En dessous de -23 °C, le nuage ne contient plus que de la glace.
Les cristaux de glace alourdis commencent à tomber. Près de 0 °C, ils s'agglutinent en flocons de neige. Si l'air reste froid jusqu'au sol, il neige ; sinon, les flocons fondent en gouttes de pluie.
Ce mécanisme, où les précipitations proviennent de gouttelettes surfondue, est appelé processus de Wegener-Bergeron-Findeisen. C'est le principal mode de formation des précipitations dans notre région.
Un second processus est la coalescence : les gouttelettes et cristaux entrent en collision, formant des gouttes plus grosses qui tombent sous leur poids.
Le refroidissement de l'air, indispensable à la condensation et à la sublimation, résulte souvent d'une montée d'air. Lors de l'ascension, la pression diminue, l'air se dilate et se refroidit sans échange d'énergie avec l'environnement : c'est le refroidissement adiabatique.
Les nuages et précipitations ne se forment donc que lorsque l'air ascendant se refroidit suffisamment pour que condensation et sublimation opèrent.
Près du sol, si l'air est très humide et froid, la vapeur d'eau condense en brouillard.
