Qu’est-ce que ça fait de toucher un nuage?

Vous savez peut-être déjà ce que cela fait de toucher un nuage sans vous en rendre compte.

Si vous avez déjà été à l’extérieur par une journée brumeuse, vous avez essentiellement * été à l’intérieur d’un nuage, juste un très près du sol au lieu d’être haut dans le ciel. Le brouillard et les nuages sont tous deux constitués de minuscules gouttelettes d’eau, comme celles que vous pouvez parfois voir ou ressentir sous une douche chaude et torride.

Des nuages se forment par évaporation* et condensation*. L’eau des lacs, des rivières, des océans ou des flaques d’eau s’évapore en vapeur d’eau* lorsque le soleil la réchauffe. Vous pouvez évaporer vous–même l’eau en la faisant bouillir – regardez-la disparaître sous forme de vapeur.

La vapeur d’eau, qui est invisible, s’élève naturellement de la surface de la Terre dans l’atmosphère sous forme de bulles chaudes, comme celles que vous verriez s’élever dans une lampe à lave.

Plus la vapeur d’eau monte, plus elle refroidit, jusqu’à ce que finalement la vapeur d’eau se condense en eau liquide.

Les nuages sont constitués de millions de ces minuscules gouttelettes d’eau liquide. Les gouttelettes dispersent également les couleurs de la lumière du soleil, ce qui fait apparaître les nuages blancs. Même s’ils peuvent ressembler à des boules de puffball, un nuage ne peut supporter votre poids ni tenir autre chose que lui-même.

Le processus d’évaporation et de condensation dans l’atmosphère est similaire à ce qui se passe dans votre salle de bain lorsque vous prenez une douche chaude: L’eau chaude s’évapore puis se condense en eau sur le miroir froid.

media_camera L’eau chaude s’évapore lorsque vous prenez une douche chaude et se condense ensuite en eau sur le miroir ou la fenêtre de la salle de bain froide.

La vapeur d’eau ne se condense pas spontanément*. Il a besoin de particules minuscules ou d’une surface – comme votre miroir de salle de bain – sur laquelle former une goutte. Les scientifiques de l’atmosphère comme moi appellent ces minuscules noyaux de condensation de nuages de particules*, ou CCN pour faire court. Ces CCN ne sont que des particules de saleté ou de poussière qui ont été soulevées par le vent et flottent dans l’atmosphère.

Cela signifie-t-il que les endroits avec beaucoup de poussière et de pollution, comme les villes, ont plus de gouttes que les endroits propres? Les chercheurs ont trouvé plus de petites gouttelettes et plus de nuages dans les zones où il y a beaucoup de ces noyaux de condensation des nuages, tandis que dans les zones sans eux, moins de nuages sont observés, comme au-dessus de l’océan ou de l’Arctique.

Lorsque des gouttelettes de nuages s’élèvent dans l’atmosphère, la température de l’air diminue. Les minuscules gouttelettes de nuages commencent à geler lorsque la température descend en dessous de 0C. C’est exactement le même processus que la fabrication de glaçons dans un congélateur.

Les gouttelettes gelées sont maintenant des cristaux de glace. Ils continuent de grossir lorsque la vapeur d’eau se transforme en glace et s’y colle. Les scientifiques appellent ce processus de transformation d’un gaz en un “dépôt solide”.”Cela crée les magnifiques cristaux de glace ramifiés que l’on trouve dans les tempêtes de neige.

media_camera Les beaux cristaux de glace ramifiés d’un vrai flocon de neige.

Les courants ascendants réguliers de l’air maintiennent ces gouttelettes d’eau très légères ou ces cristaux de glace flottants dans le nuage. Alors, comment se transforment-ils en pluie et en neige et tombent-ils au sol? Facile, ils unissent leurs forces.

Les gouttelettes plus grosses recueillent les gouttelettes plus petites sur leur chemin vers le sol sous forme de gouttes de pluie. La neige pousse de la même manière, les cristaux se collant les uns aux autres. Leurs petits bras peuvent s’emboîter* pour former un plus gros flocon de neige. Lorsque les gouttelettes d’eau fusionnent avec des cristaux de glace, cela fait de la grêle.

Les gouttelettes de pluie se développent en descendant vers le sol, devenant éventuellement instables et se brisant.

media_camera Ella 10, de Templestowe, recueille des grêlons froids et glaciaux après que sa maison a été frappée par une tempête en janvier. Image: David Caird

La plus grande goutte de pluie que les chercheurs ont trouvée mesurait environ 8 mm de diamètre. Certains flocons de neige géants ont été signalés comme mesurant jusqu’à 15 cm de diamètre. Et le plus gros morceau de grêle? En 2010, quelqu’un a trouvé un grêlon de 20,3 cm de diamètre dans le Dakota du Sud, aux États–Unis, et a pris une photo – pour que les scientifiques sachent que c’était réel.

Ce serait beaucoup plus douloureux à affronter qu’un nuage vaporeux de vapeur d’eau.

Katja Friedrich est Professeure agrégée de Sciences Atmosphériques et Océaniques à l’Université du Colorado à Boulder, aux États-Unis. Cette histoire a été publiée pour la première fois le theconversation.com

Timelapse Montre un Nuage Sombre Au-dessus du Centre Spatial Kennedy Avant le Lancement Habité de SpaceX

GLOSSAIRE

• essentiellement : effectivement, pratiquement, presque
• condensation: conversion d’un gaz ou d’une vapeur en liquide
• évaporation : conversion d’un liquide en gaz ou en vapeur
• vapeur : substance en suspension dans l’air
• spontanément : sans cause extérieure évidente
• noyaux : pluriel de noyaux, le centre
• interlock : deux choses ou plus se chevauchant ou s’emboîtant

LECTURE SUPPLÉMENTAIRE

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QUIZ RAPIDE

1. De quoi la vapeur d’eau a-t-elle besoin pour se condenser?
2. À quelle température les gouttelettes de nuages commencent-elles à geler?
3. Que signifie le dépôt?
4. Quelle était la taille du plus gros flocon de neige?
5. Quelle était la taille du plus gros grêlon?

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ACTIVITÉS EN CLASSE
1. Ecrire comme un scientifique
Cet article a été écrit avec beaucoup d’explications sur des mots délicats et des exemples et des comparaisons faciles à comprendre, de sorte qu’il sera facile pour les gens ordinaires sans formation scientifique de comprendre. Maintenant que vous savez tout sur les nuages, le brouillard, la pluie, la grêle et la neige, voyez si vous pouvez réécrire l’article comme si vous étiez un scientifique écrivant pour d’autres scientifiques. Assurez-vous d’utiliser tous ces mots techniques intelligents que vous avez appris!

Temps: prévoyez 30 minutes pour terminer cette activité
Liens du programme: Anglais; Science

2. Extension
Créez un collage, un diorama ou une autre représentation visuelle qui montre le cycle de l’eau décrit dans l’article.

Temps: prévoyez 1 heure pour terminer cette activité
Liens du curriculum: Anglais; Sciences, Arts visuels

ACTIVITÉ VCOP
À part cela, il y a aussi ça!
Les crochets sont un excellent outil d’alphabétisation pour ajouter des commentaires de côté, ou des commentaires qui pourraient être couverts et la phrase a encore du sens. Ce qui est à l’intérieur des parenthèses est des informations supplémentaires.

Ils peuvent être utilisés pour une variété d’effets: pour ajouter plus de détails, pour ajouter de l’humour, pour se connecter avec le lecteur, etc.

Mon petit frère, (le gamin le plus drôle que je connaisse) s’est mis dans de gros ennuis aujourd’hui.