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Remarques explicatives et nuages annexes

(Section 2.3.9.8)

Les cumulus prennent naissance:

  • sous l'effet des courants convectifs qui apparaissent lorsque l'air au voisinage de la surface terrestre s'échauffe;
  • par suite du refroidissement ou de l'advection d'air froid (instabilité) en altitude;
  • par suite du soulèvement de couches d'air lorsque l'extension verticale provoque un refroidissement.

Les caractéristiques des cumulus dépendent essentiellement de leur extension verticale, c'est-à-dire la distance verticale entre leur base et la couche stable qui a inhibé leur développement vertical.

Le degré de stabilité et l'épaisseur de la couche stable déterminent son efficacité dans l'arrêt du développement vertical. Ainsi, lorsque la couche est très stable, par exemple, en cas de forte inversion, les sommets des cumulus s'étalent et forment des stratocumulus cumulogenitus ou des altocumulus cumulogenitus. Lorsqu'elle est stable mais peu épaisse, l'étalement des sommets des cumulus peut n'être que partiel ou momentané, et quelques sommets peuvent même la transpercer.

Observations sur l'extension verticale

  • Lorsque les cumulus possèdent une grande extension verticale (une base basse et une couche stable élevée), ils sont de l'espèce congestus; dans les régions tropicales, l'extension verticale des cumulus (hors influence d'une inversion des alizés) est généralement beaucoup plus importante que partout ailleurs.
  • Lorsque les cumulus ont une extension verticale modérée (la base et la couche stable sont relativement voisines), les sommets des cumulus mediocris peuvent s'étaler et former soit des stratocumulus, soit des altocumulus.
  • Lorsque les cumulus ont une faible extension verticale (la base et la couche stable sont voisines), ils ont un aspect aplati (cumulus humilis); ils peuvent même s'étaler entièrement et se transformer en stratocumulus ou en altocumulus.
  • Les cumulus peuvent se dissiper au cours de la journée, à mesure que la température de l'air à la surface du globe augmente, et que leur base s'élève, parfois considérablement, au point d'atteindre une altitude supérieure à celle de la couche d'air stable.
  • En l'absence d'extension verticale (la couche stable est située au-dessous du niveau où le refroidissement aurait été assez important pour provoquer la condensation), des cumulus peuvent être présents, mais uniquement si un mécanisme a contraint l'air de s'élever jusqu'au niveau pouvant provoquer la condensation; le soulèvement orographique est un bon exemple d'un tel mécanisme de contrainte.

La variation diurne de l'activité des cumulus

  • Sur terre, la variation diurne des cumulus est généralement prononcée. Lorsque, par matin clair, le Soleil échauffe rapidement la surface du sol, les conditions sont favorables à la formation de cumulus. Lorsque la décroissance verticale de la température est forte et l'humidité relative élevée, cette formation peut débuter de bonne heure; lorsque la décroissance de température est faible et l'humidité relative peu élevée, l'apparition des cumulus est plus tardive, si tant est qu'elle ait lieu. Après avoir atteint son maximum, généralement vers le milieu de l'après-midi, l'activité des cumulus décroît et, finalement, les nuages disparaissent à la fin de l'après-midi ou en début de soirée.
  • Au-dessus des océans, cette variation est si faible que son existence est parfois douteuse, mais lorsqu'elle existe, son maximum semble se produire dans les dernières heures de la nuit.
  • Près des côtes, des cumulus peuvent se former au-dessus de la terre pendant le jour, sous l'effet de la brise de mer, et au-dessus de la mer pendant la nuit, sous l'effet de la brise de terre.

À propos de l'éclairement de cumulus bien développés

  • Lorsque le cumulus est observé à l'opposé du Soleil, la réflexion diffuse de la lumière solaire sur la surface du nuage souligne le relief de ses protubérances par des différences de luminance très accusées.
  • Un éclairement latéral du nuage fait apparaître des ombres propres fortement contrastées.
  • Un cumulus éclairé à contre-jour paraît relativement sombre avec un liseré extrêmement brillant («après la pluie, le beau temps»).
  • Lorsqu'il se détache sur un fond de nuages (de cristaux de glace) cirriformes, un cumulus, suffisamment éloigné de l'horizon, semble un peu moins blanc que ces nuages et ses bords paraissent gris, même lorsqu'il est éclairé directement par le Soleil.

Quel que soit l'éclairement d'un cumulus, sa base est en général grise.

Le cumulus peut prendre naissance sous l'effet de la convection engendrée par la chaleur des incendies de forêts, des feux incontrôlés ou des éruptions volcaniques. Son appellation englobe toute espèce, variété ou particularité supplémentaire appropriée, suivie de «flammagenitus» (par exemple, cumulus congestus flammagenitus).

La formation du cumulus peut provenir de l'activité humaine, par exemple de la convection qui se développe au-dessus des tours réfrigérantes des centrales. Lorsqu'il résulte clairement de l'activité humaine, il prend le nom de toute espèce, variété et particularité supplémentaire appropriée, suivi de «homogenitus» (par exemple, cumulus mediocris homogenitus).

Le cumulus peut se former localement au voisinage de grandes cataractes, sous l'effet de l'eau qui se pulvérise en tombant. Il prend le nom de toute espèce, variété et particularité supplémentaire appropriée, suivi de «cataractagenitus» (par exemple, cumulus mediocris cataractagenitus).

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