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Formation de cumulus par beau temps
Formation de cumulus par beau temps : On donne à la classe des nuages d'origine convective le nom générique de cumulus.
Formation de pluie par convection
Simulation de formation de nuages de convection. La convection est un mode de transfert qui implique un déplacement de matière dans le milieu, par opposition à la conduction thermique ou à la diffusion de la matière. Ce phénomène physique très commun se produit dans de nombreux systèmes (casserole, atmosphère, manteau terrestre, étoile...) sous des formes diverses.
Principe de convection thermique
Principe de fonctionnement de la convection thermique. Une particule de fluide située à la base du fluide est réchauffée au contact de la surface chaude, devient plus légère et remonte sous l'effet de la poussée d'Archimède. Elle arrive à la surface froide, échange sa chaleur et se refroidit. Elle devient alors plus lourde et redescend vers le bas, où elle sera à nouveau réchauffée.
Convection dans une casserole
Principe de la convection thermique dans une casserole d'eau : Le mouvement dans une casserole posée sur le feu s'explique par les différences de densité créées par le chauffage. Le fluide se met en mouvement spontanément quand la différence de température entre le haut et le bas de la couche d'eau atteint une valeur critique.
Cumulonimbus associé à un orage supercellulaire
Cumulonimbus associé à un orage supercellulaire, en fin d'après-midi le 3 Avril 2004. L’orage supercellulaire est un type particulier d'orage qui est associé avec des phénomènes violents comme les tornades et la grosse grêle. Il se caractérise par une énergie potentielle de convection disponible élevée (plus de 1 500 J/kg), par un courant ascendant permettant une très large extension verticale (jusqu'à plus de 15 km) et par un changement des vents avec l'altitude dont la direction tourne. Le tout amène un renforcement du mouvement vertical sous le courant ascendant et l'effet de la synchronisation entre le front de rafales descendantes et le courant ascendant est perceptible. Plus l'énergie potentielle de convection disponible sera importante, plus le sommet du nuage d'orage sera élevé et plus intenses seront les phénomènes. Des valeurs extrêmes d'énergie potentielle de convection disponible de 6 000 J/kg ont été mesurées lors des tornades de l'Oklahoma du 3 mai 1999 qui ravagèrent la banlieue sud d'Oklahoma City. En règle générale, les orages supercellulaires se trouvent dans le secteur chaud d'un système dépressionnaire et se déplacent généralement en direction du nord-est, avec le front froid associé à la perturbation.
Nuages convectifs
Génération des nuages convectifs selon la différence de température. De haut en bas : 1) Seulement des cumulus ; 2) Des cumulus bourgeonnants de faible extension ; 3) Des cumulus bourgeonnants intenses ou de petits cumulonimbus. On donne à la classe des nuages d'origine convective le nom générique de cumulus. Lorsque la couche d'air instable est peu étendue verticalement, on a formation de cumulus humilis, dit cumulus de beau temps, synonymes d'air ascendant. Si l'EPCD augmente, on passe ensuite au cumulus mediocris, puis au congestus, le second produisant les averses. Si l'instabilité est plus grande on obtient le cumulonimbus calvus, pour finir au roi des nuages le cumulonimbus cappilatus incus qui sont synonymes d'un orage mûr et possédant également un cycle descendant de convection. Chacun de ces nuages est appelé aussi cellule convective. Les orages peuvent être être formés de cellules convectives isolées et on parlera alors d'un orage mono ou uni-cellulaire pour ceux peu importants et d'orages supercellulaires pour les autres. Les orages composés de plusieurs cellules convectives se classent en deux catégories, soit les orages multicellulaires, pour ceux provenant d'une cellule initiale qui se clone, et les systèmes convectifs de méso-échelle (ligne de grain, Derecho, complexe convectif de méso-échelle, cyclone tropical, etc.), pour celles qui s'unissent à partir d'une genèse distincte.
Stratocumulus
Masse de Stratocumulus (stratiformis perlucidus), illuminés de l'est. La cause la plus fréquente de leur formation réside dans l'existence d'une couche limite composée d'air stable qui surmonte les courants ascendants et vient ainsi freiner le développement vertical de nuages convectifs (ceux-ci ont alors tendance à s'étaler latéralement au niveau de cette couche en donnant naissance à un banc de stratocumulus qui, parfois, subsiste seul après que les nuages convectifs se sont désagrégés. Des bancs de stratocumulus peuvent aussi se former par soulèvement ou agitation convective de stratus ou bien, au contraire, sous l'effet de nuages plus élevés : épaississement des éléments constitutifs d'altocumulus, évolution d'un nimbostratus, action de la turbulence et de la convection dans les couches d'air humidifiées par l'évaporation des précipitations issues d'altostratus ou de nimbostratus.
Tornade marine
Tornade marine à Majorque. On parle de tornade si l'air en rotation entre en contact avec la terre ferme ; lorsque le phénomène ne touche pas le sol, on parle simplement d'un entonnoir nuageux. Lors d'un contact sur l'eau plutôt que sur le sol, on parle alors de trombe marine. Lorsque l'on observe des trombes marines se former en l'absence de nuages de convection, il s'agit d'un phénomène similaire à un tourbillon de poussière sur la terre ferme. Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Tornade.