« Cumulonimbus » : différence entre les versions
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Le '''cumulonimbus''', de la famille des [[Cumulus (nuage)|cumulus]], est le [[nuage]] qui présente la plus grande extension verticale<ref name="Définition Atlas">{{Harvsp|texte= Atlas I|id= vol1|p=19}}</ref>{{,}}<ref>{{Harvsp|texte=Atlas II|id= vol2|p=16}}</ref>. Sa [[Base d'un nuage|base]] se situe en général de quelques centaines de mètres à {{formatnum:3500}} mètres du sol<ref name="Mont Aigoual"/>{{,}}<ref>{{Ouvrage |
Le '''cumulonimbus''', de la famille des [[Cumulus (nuage)|cumulus]], est le [[nuage]] qui présente la plus grande extension verticale<ref name="Définition Atlas">{{Harvsp|texte= Atlas I|id= vol1|p=19}}</ref>{{,}}<ref>{{Harvsp|texte=Atlas II|id= vol2|p=16}}.</ref>. Sa [[Base d'un nuage|base]] se situe en général de quelques centaines de mètres à {{formatnum:3500}} mètres du sol<ref name="Mont Aigoual"/>{{,}}<ref>{{Ouvrage |
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|langue=fr |
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|titre=Les nuages |
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}}</ref> voire {{unité|21|km}}<ref name=metavi>{{Harvsp|texte= Météo aéronautique|id= metavi|p=39}}</ref>. En fin d'évolution, sa partie supérieure ressemble à une [[enclume (outil)|enclume]], et l'on parle alors de ''cumulonimbus capillatus'', par opposition au ''cumulonimbus calvus'' (étape de transition entre le ''[[cumulus bourgeonnant|cumulus congestus]]'' |
}}</ref> voire {{unité|21|km}}<ref name=metavi>{{Harvsp|texte= Météo aéronautique|id= metavi|p=39}}</ref>. En fin d'évolution, sa partie supérieure ressemble à une [[enclume (outil)|enclume]], et l'on parle alors de ''cumulonimbus capillatus'', par opposition au ''cumulonimbus calvus'' (étape de transition entre le ''[[cumulus bourgeonnant|cumulus congestus]]'' et le ''cumulonimbus capillatus''). Par extension, l'expression « enclume du Cb » désigne généralement sa partie supérieure, qui persiste souvent après la perte d'activité du nuage. Cette enclume devient alors un [[cirrus spissatus]] cumulonimbogenitus (cirrus épais né d'un cumulonimbus). |
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Le cumulonimbus est associé à des phénomènes météorologiques qui peuvent être violents : [[Averse|fortes averses]], [[foudre]], [[tornade]]s, très fortes ascendances, [[Rafale descendante|rafales descendantes]] et [[grêle]]<ref>{{Ouvrage | langue=fr | prénom1=Jean-Pierre | nom1=Chalon | titre=Combien pèse un nuage? Ou pourquoi les nuages ne tombent pas | éditeur=Éditions EDPSciences | collection=Bulles de Sciences | lieu=Les Ulis | année=2002 | pages totales=187 | pages=192 | isbn=2-86883-610-0 | isbn2=978-2-86883-610-6}}.</ref>{{,}}<ref name="MF-1">{{Lien web |
Le cumulonimbus est associé à des phénomènes météorologiques qui peuvent être violents : [[Averse|fortes averses]], [[foudre]], [[tornade]]s, très fortes ascendances, [[Rafale descendante|rafales descendantes]] et [[grêle]]<ref>{{Ouvrage | langue=fr | prénom1=Jean-Pierre | nom1=Chalon | titre=Combien pèse un nuage? Ou pourquoi les nuages ne tombent pas | éditeur=Éditions EDPSciences | collection=Bulles de Sciences | lieu=Les Ulis | année=2002 | pages totales=187 | pages=192 | isbn=2-86883-610-0 | isbn2=978-2-86883-610-6}}.</ref>{{,}}<ref name="MF-1">{{Lien web |titre=Les cumulonimbus |série=Comprendre la Météo |éditeur= [[Météo-France]] |date=08/04/2024 |url= https://meteofrance.com/comprendre-la-meteo/orages/les-cumulonimbus |consulté le=2024-06-04}}.</ref>. Ce nuage présente le plus d'extension verticale et l'énergie qu'il renferme peut être impressionnante, les plus gros pouvant rivaliser avec l'énergie de la [[bombe atomique]] de [[Nagasaki]]<ref name=Chaine/>. La quantité d'eau qui [[Condensation|condense]] par refroidissement peut atteindre {{unité|50000 à 800000 tonnes}}<ref>{{Lien web |langue=fr |auteur=Régis Crepet |titre=Combien pèse un nuage? |url=https://actualite.lachainemeteo.com/actualite-meteo/2014-01-17/combien-pese-un-nuage-23880 |date=17/01/14 |site=[[La Chaîne Météo]] |consulté le=5 mai 2023}}.</ref> et les courants ascendants {{unité|40|m/s}} pour les plus intenses. Ce sont donc, dans le cadre du [[cycle de l'eau]], des [[supertanker]]s<ref name=Chaine>{{Lien web |titre=Combien pèse un nuage |éditeur=[[La Chaîne météo]] |date=17 janvier 2014 |url=http://actualite.lachainemeteo.com/actualite-meteo/2014-01-17-11h15/combien-pese-un-nuage--23880.php |consulté le=1 novembre 2017}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |titre=Le cumulonimbus un monstre ambulant|éditeur=France TV Info|date=5 août 2013 |url=http://blog.francetvinfo.fr/mecaniques-du-ciel/2013/08/05/le-cumulo-nimbus-un-monstre-ambulant.html |consulté le=1 novembre 2017}}.</ref>. |
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|url= http://comprendre.meteofrance.com/jsp/site/Portal.jsp?page_id=2824&page_id=225&document_id=1206&portlet_id=1758 |
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|titre= Cumulonimbus |
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|série= Glossaire météorologique |
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|éditeur= [[Météo-France]] |
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|date= 2009 |
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|consulté le=2009-08-14}}</ref>. |
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C'est le nuage avec le plus d'extension verticale et l'énergie qu'il renferme peut être impressionnante, les plus gros pouvant rivaliser avec l'énergie de la [[bombe atomique]] de [[Nagasaki]]<ref name=Chaine/>. La quantité d'eau qui condense par refroidissement peut atteindre 50 000 à 800 000 tonnes<ref>{{Lien web |langue=fr |auteur=Régis Crepet |titre=Combien pèse un nuage? |url=https://actualite.lachainemeteo.com/actualite-meteo/2014-01-17/combien-pese-un-nuage-23880 |date=17/01/14 |site=[[La Chaîne Météo]] |consulté le=5 mai 2023}}.</ref> |
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et les courants ascendant les {{unité|40|m/s}} pour les plus intenses. Ce sont donc, dans le cadre du [[cycle de l'eau]], des [[supertanker]]s<ref name=Chaine>{{Lien web|url=http://actualite.lachainemeteo.com/actualite-meteo/2014-01-17-11h15/combien-pese-un-nuage--23880.php|titre=Combien pèse un nuage|éditeur=La Chaîne météo|date=17 janvier 2014|consulté le={{1er}} novembre 2017}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web|url=http://blog.francetvinfo.fr/mecaniques-du-ciel/2013/08/05/le-cumulo-nimbus-un-monstre-ambulant.html|titre=Le cumulonimbus un monstre ambulant|éditeur=France TV Info|date=5 août 2013|consulté le={{1er}} novembre 2017}}.</ref>. |
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== Formation == |
== Formation == |
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{{Article détaillé|Orage}} |
{{Article détaillé|Orage}} |
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[[Fichier:Cumulonimbus07.jpg|vignette|gauche|Photo de cumulonimbus]] |
[[Fichier:Cumulonimbus07.jpg|vignette|gauche|Photo de cumulonimbus.]] |
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Les cumulonimbus sont des nuages d'origine [[Convection atmosphérique|convective]], membres de la classe des ''cumulus''. Il s'agit en fait de cumulus de très forte extension verticale dont la partie supérieure est constituée de cristaux de glace. Leur formation est favorisée par des conditions chaudes et humides près de la surface, mais plus froides et sèches en altitude<ref name="MF-1"/>. |
Les cumulonimbus sont des nuages d'origine [[Convection atmosphérique|convective]], membres de la classe des ''cumulus''. Il s'agit en fait de cumulus de très forte extension verticale dont la partie supérieure est constituée de cristaux de glace. Leur formation est favorisée par des conditions chaudes et humides près de la surface, mais plus froides et sèches en altitude<ref name="MF-1"/>. |
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L'apparition de l'enclume est la conséquence de l'étalement du cumulonimbus au niveau de la [[tropopause]] (nom donné à la limite entre la [[troposphère]] et la [[stratosphère]]). Les courants ascendants à l'intérieur du nuage sont stoppés ou ralentis en arrivant dans cette zone de l'atmosphère particulièrement stable, et ils se transforment alors en courants horizontaux<ref name="MF-1"/>. |
L'apparition de l'enclume est la conséquence de l'étalement du cumulonimbus au niveau de la [[tropopause]] (nom donné à la limite entre la [[troposphère]] et la [[stratosphère]]). Les courants ascendants à l'intérieur du nuage sont stoppés ou ralentis en arrivant dans cette zone de l'atmosphère particulièrement stable, et ils se transforment alors en courants horizontaux<ref name="MF-1"/>. |
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[[Fichier:Moderate cumulus.jpg|vignette|Formations de [[cumulus (nuage)|cumulus]] précurseurs d'un orage.]] |
[[Fichier:Moderate cumulus.jpg|vignette|Formations de [[cumulus (nuage)|cumulus]] précurseurs d'un orage.]] |
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En cas d'orage sévère, la différence entre la température de la masse d'air ascendante et celle de l'air extérieur peut entraîner une propagation du courant ascendant dans la [[stratosphère]], il se forme alors un [[sommet protubérant]] appelé en anglais ''overshooting dome''<ref name="MF-1"/>. |
En cas d'orage sévère, la différence entre la température de la masse d'air ascendante et celle de l'air extérieur peut entraîner une propagation du courant ascendant dans la [[stratosphère]], il se forme alors un [[sommet protubérant]] appelé en anglais ''overshooting dome''<ref name="MF-1"/>. |
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Les [[courant aérien#Courants verticaux|courants ascendants]] sous un cumulonimbus peuvent être extrêmement [[Écoulement laminaire|laminaires]], étendus et réguliers. En effet, l'ascendance sous le nuage peut ne pas être due à la [[poussée d'Archimède]] mais être due à un fort différentiel de pression à l'intérieur du cumulonimbus. L'air est alors aspiré à l'intérieur du nuage à l'instar d'un aspirateur. La masse d'air en ascension est alors plus froide que l'air environnant et a une [[flottabilité]] négative. Dans ces conditions, les [[turbulence]]s sont annihilées<ref name=laminaire>{{Harvsp|Cotton|Anthes|1989|p=472}}</ref>. En général, les courants ascendants atteignent leur vitesse maximale à environ {{unité|6|km}} du sol. Les orages [[supercellule|supercellulaires]] ou de [[derecho]]s peuvent avoir des courants ascendants gigantesques à cette altitude dont la vitesse dépasse les {{unité|40|m/s}} ({{unité|140|km/h}}). Une telle vitesse pour un courant ascendant correspond à la vitesse du vent d'un petit [[ouragan]]. De plus, le diamètre des colonnes ascendantes est compris en général entre {{unité|2|km}} (orage de masse d'air) et {{unité|10|km}} (orage supercellulaire)<ref>{{Harvsp|Cotton|Anthes|1989|p=466}}</ref>. |
Les [[courant aérien#Courants verticaux|courants ascendants]] sous un cumulonimbus peuvent être extrêmement [[Écoulement laminaire|laminaires]], étendus et réguliers. En effet, l'ascendance sous le nuage peut ne pas être due à la [[poussée d'Archimède]] mais être due à un fort différentiel de pression à l'intérieur du cumulonimbus. L'air est alors aspiré à l'intérieur du nuage à l'instar d'un aspirateur. La masse d'air en ascension est alors plus froide que l'air environnant et a une [[flottabilité]] négative. Dans ces conditions, les [[turbulence]]s sont annihilées<ref name=laminaire>{{Harvsp|Cotton|Anthes|1989|p=472}}.</ref>. En général, les courants ascendants atteignent leur vitesse maximale à environ {{unité|6|km}} du sol. Les orages [[supercellule|supercellulaires]] ou de [[derecho]]s peuvent avoir des courants ascendants gigantesques à cette altitude dont la vitesse dépasse les {{unité|40|m/s}} ({{unité|140|km/h}}). Une telle vitesse pour un courant ascendant correspond à la vitesse du vent d'un petit [[ouragan]]. De plus, le diamètre des colonnes ascendantes est compris en général entre {{unité|2|km}} (orage de masse d'air) et {{unité|10|km}} (orage supercellulaire)<ref>{{Harvsp|Cotton|Anthes|1989|p=466}}.</ref>. |
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L'altitude de la base d'un cumulonimbus est extrêmement variable. Elle peut varier de quelques dizaines de mètres au-dessus du sol à {{unité|4000|m}} ou plus au-dessus du sol. Dans ce cas, soit les ascendances partent à partir du sol si l'air est très sec (cas typique des déserts) ; soit les ascendances ne proviennent pas du sol dans le cas où des [[altocumulus castellanus]] ont dégénéré en cumulonimbus. Dans ce cas, on parle de [[convection en altitude]]<ref>{{Harvsp|texte= Météo aéronautique|id= metavi|p=49}}</ref> (''elevated convection''<ref>{{Lien web |
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L'altitude de la base d'un cumulonimbus est extrêmement variable. Elle peut varier de quelques dizaines de mètres au-dessus du sol à {{unité|4000|m}} ou plus au-dessus du sol. Dans ce cas, soit les ascendances partent à partir du sol si l'air est très sec (cas typique des déserts) ; soit les ascendances ne proviennent pas du sol dans le cas où des [[altocumulus castellanus]] ont dégénéré en cumulonimbus. Dans ce cas, on parle de [[convection en altitude]]<ref>{{Harvsp|texte= Météo aéronautique|id= metavi|p=49}}.</ref> (''elevated convection''<ref>{{Lien web |langue=en |url=https://www.wmocloudatlas.org/glossary.html |éditeur=[[Organisation météorologique mondiale]] |année=2017 |titre=International Cloud Atlas Manual on the Observation of Clouds and Other Meteors (WMO-No. 407) |consulté le = 2017-05-17 }}.</ref> en anglais). Le sommet des cumulonimbus se trouve à des hauteurs très variables. Par temps froid, il peut se limiter à {{unité|6|km}} de hauteur ; dans les régions tropicales, la hauteur caractéristique des cumulonimbus est de {{unité|15|km}}<ref>{{Harvsp|Cotton|Anthes|1989|p=461}}.</ref> ; dans les cas extrêmes, les cumulonimbus peuvent monter à {{unité|18|km}} ou plus<ref>{{Article |langue=en |nom1=T.W. Krauss |et al.=oui |titre=Study of an extremely high cumulonimbus cloud (Andhra Pradesh, India, September 28 2004) |périodique=Russian meteorology and hydrology |année=2007 |volume=32 |pages=19 |résumé= http://resources.metapress.com/pdf-preview.axd?code=a008485747030278&size=largest }}.</ref>. |
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|titre=International Cloud Atlas Manual on the Observation of Clouds and Other Meteors (WMO-No. 407) |
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|consulté le = 2017-05-17 |
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}}</ref> en anglais). Le sommet des cumulonimbus se trouve à des hauteurs très variables. Par temps froid, le sommet des cumulonimbus peut se limiter à {{unité|6|km}} de hauteur. Dans les régions tropicales, la hauteur caractéristique des cumulonimbus est de {{unité|15|km}}<ref>{{Harvsp|Cotton|Anthes|1989|p=461}}</ref>. Dans les cas extrêmes, les cumulonimbus peuvent monter à {{unité|18|km}} ou plus<ref>{{en}}{{Article |
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== Dangers == |
== Dangers == |
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=== Général === |
=== Général === |
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Ce type de nuage donne les [[orage]]s. En fonction de son développement, il peut être le siège de manifestations électriques comme la [[foudre]], de chutes de [[grêle]], de [[pluie]], de fortes précipitations et dans les cas les plus extrêmes, de [[tornade]]s. À cela s'ajoute le risque de [[givrage]] (présent lorsque la température de l'air extérieur est comprise entre -40 et 0 degrés Celsius) et de forts [[Cisaillement (météorologie)|cisaillements]] des vents dans le nuage. En général, les courants ascendants et descendants sous un cumulonimbus correspondant à un orage de fin d'après-midi d'été sont modestes (de l'ordre de {{unité|5|m/s}}). Par contre, les orages [[supercellule|supercellulaires]] ou de [[derecho]]s peuvent avoir des courants ascendants dépassant {{unité|40|m/s}} à l'intérieur du nuage. |
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=== Aviation et vol à voile === |
=== Aviation et vol à voile === |
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{{Article détaillé|Cumulonimbus et aviation}} |
{{Article détaillé|Cumulonimbus et aviation}} |
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[[Fichier:Cumulonimbo con pileus. Volando a 11.000 metros sobre Brasil.jpg|vignette|redresse=0.65|Vue aérienne d'un cumulonimbus avec [[Pileus (nuage)|pileus]], volant à {{unité|11000 mètres}} au-dessus du Brésil.]] |
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Il est généralement admis que les aéronefs devraient éviter de voler à proximité des cumulonimbus qui développent une énergie considérable. Le principal danger lié aux cumulonimbus est la présence de [[rafale descendante|rafales descendantes]] et d'une très forte [[turbulence]] dans les hautes couches du nuage dues à un effet de cisaillement entre les courants ascendants et descendants. Il existe d'autres dangers plus sournois comme la perte de repères visuels lorsqu'un aéronef est aspiré dans le nuage, le [[foudre|foudroiement]], le [[Givre#Conséquences du givre|givrage]] dû à la présence d'[[Surfusion|eau surfondue]] en grande quantité et les [[hydrométéore]]s comme la [[grêle]]. |
Il est généralement admis que les aéronefs devraient éviter de voler à proximité des cumulonimbus qui développent une énergie considérable. Le principal danger lié aux cumulonimbus est la présence de [[rafale descendante|rafales descendantes]] et d'une très forte [[turbulence]] dans les hautes couches du nuage dues à un effet de cisaillement entre les courants ascendants et descendants. Il existe d'autres dangers plus sournois comme la perte de repères visuels lorsqu'un aéronef est aspiré dans le nuage, le [[foudre|foudroiement]], le [[Givre#Conséquences du givre|givrage]] dû à la présence d'[[Surfusion|eau surfondue]] en grande quantité et les [[hydrométéore]]s comme la [[grêle]]. |
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=== Cumulonimbus calvus === |
=== Cumulonimbus calvus === |
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[[Fichier:Saison des pluies à Mayotte.jpg|vignette|Cumulonimbus calvus entre un [[arcus]] (en bas) et un voile de [[cirrus]], pendant la mousson à [[Mayotte]].]] |
[[Fichier:Saison des pluies à Mayotte.jpg|vignette|gauche|Cumulonimbus calvus entre un [[arcus]] (en bas) et un voile de [[cirrus]], pendant la mousson à [[Mayotte]].]] |
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<!-- Image en trop[[Fichier:Wagga-cb-7dec05.jpg|vignette|Cumulonimbus calvus avec éclairs nuage-nuage]]--> |
<!-- Image en trop[[Fichier:Wagga-cb-7dec05.jpg|vignette|Cumulonimbus calvus avec éclairs nuage-nuage]]--> |
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''Cumulonimbus calvus'' est le stade du cumulonimbus qui se situe entre le [[cumulus bourgeonnant]] et le ''cumulonimbus capillatus''. Il atteint une extension verticale similaire à ce dernier mais n'a pas de sommet fibreux en forme d'enclume, le terme calvus signifiant ''chauve''. Il se caractérise par un aspect de bulles rondes et blanches et un sommet bien défini<ref name="MF-1"/>. |
''Cumulonimbus calvus'' est le stade du cumulonimbus qui se situe entre le [[cumulus bourgeonnant]] et le ''cumulonimbus capillatus''. Il atteint une extension verticale similaire à ce dernier mais n'a pas de sommet fibreux en forme d'enclume, le terme calvus signifiant ''chauve''. Il se caractérise par un aspect de bulles rondes et blanches et un sommet bien défini<ref name="MF-1"/>. |
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=== Cumulonimbus capillatus et incus === |
=== Cumulonimbus capillatus et incus === |
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[[Fichier:Cumulonimbus NOAA gov.jpg|vignette|Cumulonimbus capillatus avec incus.]] |
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[[Fichier:Cumulonimbus NOAA gov.jpg|vignette|Cumulonimbus capillatus avec incus]] |
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Le ''cumulonimbus capillatus'' est la dernière étape de la formation d'un cumulonimbus. Le nuage atteint alors sa plus grande extension verticale car les parcelles d'air humide, montant grâce à l'instabilité de l'air, ont dépassé le [[Niveau d'équilibre convectif|niveau d'équilibre]] et ralentissent leur ascension dans l'[[inversion de température]] de la [[tropopause]]. Les gouttelettes se transforment en cristaux de glace, selon la disponibilité des noyaux de congélation, et les vents de très haute altitude peuvent les entraîner loin du courant ascendant pour former un nuage de type [[cirrus]] au sommet lui donnant un aspect chevelu (''capillatus'' en [[latin]])<ref name="MF-1"/>. |
Le ''cumulonimbus capillatus'' est la dernière étape de la formation d'un cumulonimbus. Le nuage atteint alors sa plus grande extension verticale car les parcelles d'air humide, montant grâce à l'instabilité de l'air, ont dépassé le [[Niveau d'équilibre convectif|niveau d'équilibre]] et ralentissent leur ascension dans l'[[inversion de température]] de la [[tropopause]]. Les gouttelettes se transforment en cristaux de glace, selon la disponibilité des noyaux de congélation, et les vents de très haute altitude peuvent les entraîner loin du courant ascendant pour former un nuage de type [[cirrus]] au sommet lui donnant un aspect chevelu (''capillatus'' en [[latin]])<ref name="MF-1"/>. |
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=== Cumulonimbus altocumulogenitus === |
=== Cumulonimbus altocumulogenitus === |
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[[Fichier:Altocumulonimbus-Corfidi.jpg|vignette|gauche|Orages à base élevée en voie de formation]] |
[[Fichier:Altocumulonimbus-Corfidi.jpg|vignette|gauche|Orages à base élevée en voie de formation.]] |
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{{Article détaillé|Altocumulonimbus}} |
{{Article détaillé|Altocumulonimbus}} |
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Ce nuage officiellement appelé [[cumulonimbus altocumulogenitus]] qui peut aussi être appelé [[altocumulonimbus]] (nom non officiel) se rencontre souvent lors du passage de [[front chaud|fronts chauds]]. Il est engendré par des ascendances ''ne partant pas du sol'' et a pour origine le sur-développement d'un [[altocumulus castellanus]]. Ce nuage se produit lorsque l'atmosphère est conditionnellement instable aux niveaux moyens de l'atmosphère et est stable au sol. Il est souvent engendré par un forçage extérieur. Il évolue en général en un cumulonimbus standard qui est souvent plongé dans une masse de [[nimbostratus]]. Il engendre souvent des précipitations durables et soutenues. |
Ce nuage officiellement appelé [[cumulonimbus altocumulogenitus]] qui peut aussi être appelé [[altocumulonimbus]] (nom non officiel) se rencontre souvent lors du passage de [[front chaud|fronts chauds]]. Il est engendré par des ascendances ''ne partant pas du sol'' et a pour origine le sur-développement d'un [[altocumulus castellanus]]. Ce nuage se produit lorsque l'atmosphère est conditionnellement instable aux niveaux moyens de l'atmosphère et est stable au sol. Il est souvent engendré par un forçage extérieur. Il évolue en général en un cumulonimbus standard qui est souvent plongé dans une masse de [[nimbostratus]]. Il engendre souvent des précipitations durables et soutenues. |
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{{clr}} |
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{{ancre|Pyrocumulonimbus}} |
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=== Pyrocumulonimbus === <!-- Ne pas changer ce titre qui est un lien pour d'autres articles --> |
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=== Pyrocumulonimbus === |
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{{Article détaillé|Pyrocumulus}} |
{{Article détaillé|Pyrocumulus}} |
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[[Fichier:Aug2009 LA Fire.jpg|vignette|Pyrocumulonimbus déclenché |
[[Fichier:Aug2009 LA Fire.jpg|vignette|Pyrocumulonimbus déclenché par un feu de forêt près de [[Los Angeles]] en 2009.]] |
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[[Image:Atomic cloud over Nagasaki from Koyagi-jima.jpeg|vignette|Cumulonimbus flammagenitus homogenitus ([[Nuage en champignon|champignon atomique]]) en formation au-dessus de [[Nagasaki]] après le largage de la [[bombe atomique]].]] |
[[Image:Atomic cloud over Nagasaki from Koyagi-jima.jpeg|vignette|Cumulonimbus flammagenitus homogenitus ([[Nuage en champignon|champignon atomique]]) en formation au-dessus de [[Nagasaki]] après le largage de la [[bombe atomique]].]] |
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Un ''pyrocumulonimbus'' (pyroCb) est un cumulonimbus qui se forme au-dessus d'une source intense de chaleur. Selon la nouvelle version de l'[[Atlas international des nuages]] paru en mars 2017, le nom officiel du pyrocumulonimbus devient ''cumulonimbus flammagenitus''<ref>{{Lien web|langue=en|url=https://www.wmocloudatlas.org/flammagenitus.html|titre=Manual on the Observation of Clouds and Other Meteors (WMO-No. 407)|sous-titre=Flammagenitus|série=International Cloud Atlas|éditeur= Organisation météorologique mondiale|lien éditeur=Organisation météorologique mondiale|jour=26|mois=mars|année=2017|consulté le=28 mars 2017}}.</ref>. Ils ont été découverts lors de [[Feu de forêt|feux de forêt]]<ref>{{Article |langue=en |nom1=Fromm |prénom1=M. |et al.=oui |titre=Observations of boreal forest fire smoke in the stratosphere by POAM III, SAGE II, and [[lidar]] in 1998 |périodique=Geophysical Research Letters |année=2000 |volume=27 |pages=1407-1410 |résumé= http://www.agu.org/pubs/crossref/2000/1999GL011200.shtml }}.</ref>{{,}}<ref name="Paydirt">{{Lien web |langue=en |titre= Finding pay dirt aloft |auteur= Bob Henson et Nicole Gordon |éditeur= [[University Corporation for Atmospheric Research|UCAR]] |date= 2008 |url= http://www.ucar.edu:80/communications/quarterly/summer08/paydirt.jsp |consulté le=2009-09-02}}.</ref>. Ceux-ci créent des conditions d'instabilité similaires au réchauffement diurne, en plus d’ajouter des particules fines qui peuvent servir à la condensation de la vapeur d’eau en gouttelettes<ref name=Adsabs>{{Article |langue=en |titre= Pyro-Cumulonimbus: Strongly suppressed precipitation by smoke-induced extremely small cloud drops up to the homogeneous freezing level |prénom1=D. |nom1= Rosenfeld |nom2= Servranckx |prénom2=R. |nom3=Fromm |prénom3=M. |nom4=Andreae |prénom4=M. O. |périodique= Conférence automnale |éditeur=[[Union américaine de géophysique]] |année=2003 |pages=#A11C-03 |résumé= http://adsabs.harvard.edu:80/abs/2003AGUFM.A11C..03R |consulté le=2009-08-31}}.</ref>. La source de chaleur est généralement un feu intense ou une éruption volcanique, mais il peut être simplement déclenché par la chaleur des rejets d’une cheminée industrielle si l'air est déjà très instable. |
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Un ''pyrocumulonimbus'' (pyroCb) est un cumulonimbus qui se forme au-dessus d'une source intense de chaleur. |
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Selon la nouvelle version de l'[[Atlas international des nuages]] paru en mars 2017, le nom officiel du pyrocumulonimbus devient ''cumulonimbus flammagenitus''<ref>{{Lien web|langue=en|url=https://www.wmocloudatlas.org/flammagenitus.html|titre=Manual on the Observation of Clouds and Other Meteors (WMO-No. 407)|sous-titre=Flammagenitus|série=International Cloud Atlas|éditeur= Organisation météorologique mondiale|lien éditeur=Organisation météorologique mondiale|jour=26|mois=mars|année=2017|consulté le=28 mars 2017}}.</ref>. |
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Ceux-ci créent des conditions d'instabilité similaires au réchauffement diurne, en plus d’ajouter des particules fines qui peuvent servir à la condensation de la vapeur d’eau en gouttelettes<ref name=Adsabs>{{en}}{{Article |
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|résumé= http://adsabs.harvard.edu:80/abs/2003AGUFM.A11C..03R |
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|consulté le=2009-08-31}}</ref>. La source de chaleur est généralement un feu intense ou une éruption volcanique, mais il peut être simplement déclenché par la chaleur des rejets d’une cheminée industrielle si l'air est déjà très instable. |
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Comme les autres types de cumulonimbus, ils peuvent atteindre la [[tropopause]] et donner des précipitations, dont de la [[grêle]] noircie par la [[suie]], de la foudre, des rafales descendantes et même parfois des [[tornade]]s<ref name="Paydirt"/>{{,}}<ref>{{Article |langue=en |nom1=Fromm |prénom1=M. |nom2=Tupper |prénom2= A. |nom3=Rosenfeld |prénom3=D. |nom4=Servranckx |prénom4=R. |nom5=McRae |prénom5=R. |titre=Violent pyro-convective storm devastates Australia's capital and pollutes the stratosphere |périodique=[[Geophysical Research Letters]] |année=2006 |volume=33 |pages=L05815 |doi=10.1029/2005GL025161 }}.</ref>. Cependant, ils vont donner en général beaucoup moins de précipitations que les cumulonimbus réguliers malgré leur forte [[Extension verticale d'un nuage|extension verticale]]. En effet, l'étude par données de [[Satellite météorologique|satellites]] et [[Radar météorologique|radars météorologiques]] a démontré que les gouttes formées dans le nuage sont très petites, même jusqu’au sommet. Ceci est dû au fait que le nombre de [[Noyau de condensation|noyaux de condensation]] fournis par la fumée est très grand et mène à une forte compétition pour la [[vapeur d'eau]] disponible<ref name=Adsabs/>. La pluie d'un pyrocumulonimbus n'est donc souvent pas suffisante pour éteindre le brasier qui l'a formé et la foudre qu'il génère, à partir de son enclume, peut en allumer d'autres. |
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Comme les autres types de cumulonimbus, ils peuvent atteindre la [[tropopause]] et donner des précipitations, dont de la [[grêle]] noircie par la [[suie]], de la foudre, des rafales descendantes et même parfois des [[tornade]]s<ref name="Paydirt"/>{{,}}<ref>{{en}}{{Article |
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}}</ref>. Cependant, ils vont donner en général beaucoup moins de précipitations que les cumulonimbus réguliers malgré leur forte [[Extension verticale d'un nuage|extension verticale]]. En effet, l'étude par données de [[Satellite météorologique|satellites]] et [[Radar météorologique|radars météorologiques]] a démontré que les gouttes formées dans le nuage sont très petites, même jusqu’au sommet. Ceci est dû au fait que le nombre de [[Noyau de condensation|noyaux de condensation]] fournis par la fumée est très grand et mène à une forte compétition pour la [[vapeur d'eau]] disponible<ref name=Adsabs/>. La pluie d'un pyrocumulonimbus n'est donc souvent pas suffisante pour éteindre le brasier qui l'a formé et la foudre qu'il génère, à partir de son enclume, peut en allumer d'autres. |
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Les cumulonimbus peuvent être également la source d'une injection de particules de fumée dans la [[stratosphère]], créant à petite échelle un effet similaire à l’[[hiver nucléaire]] en plus d'affecter la formation de l’[[ozone]] stratosphérique<ref>{{en}}{{ |
Les cumulonimbus peuvent être également la source d'une injection de particules de fumée dans la [[stratosphère]], créant à petite échelle un effet similaire à l’[[hiver nucléaire]] en plus d'affecter la formation de l’[[ozone]] stratosphérique<ref>{{Article |langue=en |nom1=Fromm |prénom1=M. |nom2=Servranckx |prénom2=R. |titre=Transport of forest fire smoke above the tropopause by supercell convection |périodique=[[Geophysical Research Letters]] |année=2003 |volume=30 |pages=1542 |doi= 10.1029/2002GL016820 }}.</ref>{{,}}<ref name="NOAA">{{Lien web |langue=en |titre=Boreal Forest Fires and their Effects on the Arctic |série= Polar Study using Aircraft, Remote Sensing, Surface Measurements and Models, of Climate Chemistry, Aerosols and Transport |éditeur= [[National Oceanic and Atmospheric Administration|NOAA]] |année=2009 |url= http://www.igac.noaa.gov/POLARCAT.php#five |consulté le=2009-08-31}}.</ref>. |
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|titre=Boreal Forest Fires and their Effects on the Arctic |
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|éditeur= [[National Oceanic and Atmospheric Administration|NOAA]] |
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|date=2009 |
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|consulté le=2009-08-31}}</ref>. |
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Le [[Nuage en champignon|champignon atomique]] est aussi un type de pyrocumulonimbus. Le largage de la [[bombe atomique]] sur [[Hiroshima]] se fit par temps clair. Peu après, le champignon atomique se forma et il commença à tomber de la pluie noire qui était pleine de suie radioactive. Cette pluie tua de nombreuses personnes. Le champignon atomique se développa dans la [[stratosphère]] et entraîna de nombreuses particules qui restèrent piégées (voir la théorie de l'[[hiver nucléaire]]). Il n'a pas été fait état de phénomènes électriques ou de chutes de grêle, car il semble que la présence de suie empêcha la formation de grosses gouttes ou de grêlons. Même si le champignon atomique peut être assimilé à un très gros cumulonimbus, il ne peut pas être assimilé à un [[orage supercellulaire]]. D'après le nouvel atlas, un tel nuage pourrait être appelé ''cumulonimbus homogenitus'' car le champignon atomique n'est pas à l'origine engendré par l'incendie de la ville touchée<ref>{{Lien web |
Le [[Nuage en champignon|champignon atomique]] est aussi un type de pyrocumulonimbus. Le largage de la [[bombe atomique]] sur [[Hiroshima]] se fit par temps clair. Peu après, le champignon atomique se forma et il commença à tomber de la pluie noire qui était pleine de suie radioactive. Cette pluie tua de nombreuses personnes. Le champignon atomique se développa dans la [[stratosphère]] et entraîna de nombreuses particules qui restèrent piégées (voir la théorie de l'[[hiver nucléaire]]). Il n'a pas été fait état de phénomènes électriques ou de chutes de grêle, car il semble que la présence de suie empêcha la formation de grosses gouttes ou de grêlons. Même si le champignon atomique peut être assimilé à un très gros cumulonimbus, il ne peut pas être assimilé à un [[orage supercellulaire]]. D'après le nouvel atlas, un tel nuage pourrait être appelé ''cumulonimbus homogenitus'' car le champignon atomique n'est pas à l'origine engendré par l'incendie de la ville touchée<ref>{{Lien web |langue=en |titre=Manual on the Observation of Clouds and Other Meteors (WMO-No. 407) |sous-titre=Homogenitus |série=International Cloud Atlas |éditeur= Organisation météorologique mondiale |lien éditeur=Organisation météorologique mondiale |jour=26 |mois=mars |année=2017 |url=https://www.wmocloudatlas.org/homogenitus.html |consulté le=28 mars 2017}}.</ref>. |
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|consulté le=28 mars 2017}}</ref>. |
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=== Mur de l'œil d'un cyclone === |
=== Mur de l'œil d'un cyclone === |
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Un [[cyclone tropical]] violent comprend en son centre un [[œil (cyclone)|œil]] où le temps va de clair à peu nuageux. Autour, de cet œil, se trouve un [[Mur de l'œil (cyclone)|mur]] de cumulonimbus en forme de ''gradins de stade''. C'est dans cette région que se retrouvent les vents violents les plus soutenus, allant jusqu'à la catégorie 5 de l'[[échelle de Saffir-Simpson]], dus au gradient de [[pression atmosphérique]]. |
Un [[cyclone tropical]] violent comprend en son centre un [[œil (cyclone)|œil]] où le temps va de clair à peu nuageux. Autour, de cet œil, se trouve un [[Mur de l'œil (cyclone)|mur]] de cumulonimbus en forme de ''gradins de stade''. C'est dans cette région que se retrouvent les vents violents les plus soutenus, allant jusqu'à la catégorie 5 de l'[[échelle de Saffir-Simpson]], dus au gradient de [[pression atmosphérique]]. |
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Les cumulonimbus sont cependant responsables de précipitations diluviennes, de forts [[Courant aérien#Forçage thermique|courants ascendants]] donnant de la [[turbulence atmosphérique]] extrême et parfois de faibles [[tornade]]s<ref name="Mystere">{{Lien web | langue = en | url = http://earthobservatory.nasa.gov/Features/Simpson/simpson4.php | |
Les cumulonimbus sont cependant responsables de précipitations diluviennes, de forts [[Courant aérien#Forçage thermique|courants ascendants]] donnant de la [[turbulence atmosphérique]] extrême et parfois de faibles [[tornade]]s<ref name="Mystere">{{Lien web | langue = en | titre= Warm Core Mystery| auteur= John Weier | éditeur = NASA | date = 23 avril 2004 | url = http://earthobservatory.nasa.gov/Features/Simpson/simpson4.php | consulté le = 19 novembre 2014}}.</ref>. La photo ci-contre montre l'œil de l'[[ouragan Katrina]], qui a provoqué de très lourds dégâts dans le [[sud des États-Unis]], et le mur adjacent. |
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Warm Core Mystery| auteur= John Weier | éditeur = NASA | date = 23 avril 2004 | consulté le = 19 novembre 2014}}</ref>. La photo ci-contre montre l'œil de l'[[ouragan Katrina]], qui a provoqué de très lourds dégâts dans le [[sud des États-Unis]], et le mur adjacent. |
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=== Autres attributs === |
=== Autres attributs === |
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== Nuage vu d'avion == |
== Nuage vu d'avion == |
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[[Fichier:Cumulonimbus from an airplane at 32000ft, pic3.JPG|vignette|Gros cumulonimbus |
[[Fichier:Cumulonimbus from an airplane at 32000ft, pic3.JPG|vignette|Gros cumulonimbus vu d'un avion de ligne volant à l'altitude de {{unité|32000|[[Pied (unité)|pieds]]}}. L'enclume semble être à {{unité|50000|pieds}} environ.]] |
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vu d'un avion de ligne volant à l'altitude de {{unité|32000|[[Pied (unité)|pied]]s}}. L'enclume semble être à {{unité|50000|pieds}} environ.]] |
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Les chiffres suivants proviennent de l'[[atlas international des nuages]]. La base du cumulonimbus est en général au-dessous de {{unité|2|km}}<ref name=Atlas>{{Harvsp|texte= Atlas I|id= vol1|p=67}}</ref>. Le sommet du cumulonimbus dépasse souvent les {{unité|10|km}}<ref name=Atlas/> de hauteur. L'épaisseur des cumulonimbus varie entre {{unité|3|km}} et {{unité|15|km}}<ref name=Atlas/>. |
Les chiffres suivants proviennent de l'[[atlas international des nuages]]. La base du cumulonimbus est en général au-dessous de {{unité|2|km}}<ref name=Atlas>{{Harvsp|texte= Atlas I|id= vol1|p=67}}</ref>. Le sommet du cumulonimbus dépasse souvent les {{unité|10|km}}<ref name=Atlas/> de hauteur. L'épaisseur des cumulonimbus varie entre {{unité|3|km}} et {{unité|15|km}}<ref name=Atlas/>. |
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Ces chiffres sont à relativiser car il est courant que la base d'un nuage convectif soit nettement plus élevée soit en présence de [[altocumulonimbus|convection en altitude]] (''elevated convection'' en anglais) ou soit en présence de conditions très sèches<ref>{{Ouvrage |
Ces chiffres sont à relativiser car il est courant que la base d'un nuage convectif soit nettement plus élevée soit en présence de [[altocumulonimbus|convection en altitude]] (''elevated convection'' en anglais) ou soit en présence de conditions très sèches<ref>{{Ouvrage |langue=en |auteur1=Markowski Paul |auteur2=Richardson Yvette |titre=Mesoscale Meteorology in Midlatitudes |éditeur=[[John Wiley & Sons]] |lieu=Chichester |année=2010 |pages totales=407 |pages=407 |passage=198 |isbn=978-0-470-74213-6 }}.</ref>. De plus le sommet d'un cumulonimbus peut atteindre {{unité|70000|pieds}}<ref name=metavi/> soit... {{unité|21|km}} ce qui est largement à l'intérieur de la [[stratosphère]] ! |
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|langue=en |
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De plus le sommet d'un cumulonimbus peut atteindre {{unité|70000|pieds}}<ref name=metavi/> soit... {{unité|21|km}} ce qui est largement à l'intérieur de la [[stratosphère]] ! |
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=== Au-dessous du nuage === |
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Vus d'en dessous les cumulonimbus ont en général une base sombre qui peut être concave. On rencontre fréquemment au-dessous de la base du cumulonimbus des nuages effilochés appelés [[Pannus (nuage)|pannus]] qui proviennent de l'évaporation-condensation de l'humidité au niveau du sol. Lorsque ces pannus sont soudés ils forment un [[arcus]] qui est un rouleau sombre à l'avant du nuage. La visibilité peut-être médiocre dans les précipitations. L'[[Atlas international des nuages]] affirme que la [[Turbulence atmosphérique|turbulence]] y est souvent très forte<ref name="Atlas" />. Cependant, Les [[courant aérien#Courants verticaux|courants ascendants]] sous un cumulonimbus peuvent être extrêmement [[Écoulement laminaire|laminaires]], étendus et réguliers<ref name=laminaire/>. |
Vus d'en dessous les cumulonimbus ont en général une base sombre qui peut être concave. On rencontre fréquemment au-dessous de la base du cumulonimbus des nuages effilochés appelés [[Pannus (nuage)|pannus]] qui proviennent de l'évaporation-condensation de l'humidité au niveau du sol. Lorsque ces pannus sont soudés ils forment un [[arcus]] qui est un rouleau sombre à l'avant du nuage. La visibilité peut-être médiocre dans les précipitations. L'[[Atlas international des nuages]] affirme que la [[Turbulence atmosphérique|turbulence]] y est souvent très forte<ref name="Atlas" />. Cependant, Les [[courant aérien#Courants verticaux|courants ascendants]] sous un cumulonimbus peuvent être extrêmement [[Écoulement laminaire|laminaires]], étendus et réguliers<ref name=laminaire/>. |
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=== À l'intérieur du nuage === |
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Les cumulonimbus sont constitués de gouttelettes d'eau dans leur partie inférieure qui peut être surfondue et de cristaux de glace dans leur partie supérieure. Cette eau surfondue est souvent présente en grande quantité et va provoquer rapidement un givrage de l'aéronef et peut-être provoquer un accident aérien. Dans les régions inférieures du nuage il fait sombre (et il peut même y faire nuit en plein jour<ref>{{en}} [http://www.cbsnews.com/stories/2007/02/16/world/main2486010.shtml ''Paraglider Cheats Death In Thunderstorm'', CBS News]</ref>) et la visibilité est nulle. Dans la partie supérieure du nuage, l'éclairement peut être intense mais la visibilité reste médiocre. La turbulence est très forte à extrême<ref name=Atlas/> et de nombreux aéronefs se sont désintégrés dans des cumulonimbus. |
Les cumulonimbus sont constitués de gouttelettes d'eau dans leur partie inférieure qui peut être surfondue et de cristaux de glace dans leur partie supérieure. Cette eau surfondue est souvent présente en grande quantité et va provoquer rapidement un givrage de l'aéronef et peut-être provoquer un accident aérien. Dans les régions inférieures du nuage il fait sombre (et il peut même y faire nuit en plein jour<ref>{{en}} [http://www.cbsnews.com/stories/2007/02/16/world/main2486010.shtml ''Paraglider Cheats Death In Thunderstorm'', CBS News]</ref>) et la visibilité est nulle. Dans la partie supérieure du nuage, l'éclairement peut être intense mais la visibilité reste médiocre. La turbulence est très forte à extrême<ref name=Atlas/> et de nombreux aéronefs se sont désintégrés dans des cumulonimbus. |
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=== Au-dessus du nuage === |
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Suivant leur stade de développement, ils apparaissent soit comme des [[cumulus congestus]], soit comme des [[cirrus spissatus|cirrus denses]] formant de vastes panaches ou ayant la forme d'enclumes. Lorsque ces nuages sont directement éclairés par le soleil, ils sont d'un blanc éblouissant. Ils peuvent émerger d'une masse de nuages stratiformes (ce sont alors des [[altocumulonimbus]]) ou être entourés de [[velum (nuage)|velum]] ou [[pileus]]<ref>{{Harvsp|texte= Atlas I|id= vol1|p=68}}</ref>. |
Suivant leur stade de développement, ils apparaissent soit comme des [[cumulus congestus]], soit comme des [[cirrus spissatus|cirrus denses]] formant de vastes panaches ou ayant la forme d'enclumes. Lorsque ces nuages sont directement éclairés par le soleil, ils sont d'un blanc éblouissant. Ils peuvent émerger d'une masse de nuages stratiformes (ce sont alors des [[altocumulonimbus]]) ou être entourés de [[velum (nuage)|velum]] ou [[Pileus (nuage)|pileus]]<ref>{{Harvsp|texte= Atlas I|id= vol1|p=68}}</ref>. |
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== Calcul de la hauteur d'un cumulonimbus == |
== Calcul de la hauteur d'un cumulonimbus == |
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L'ancienne version de l'[[Atlas international des nuages]] de 1939 affirmait que les sommets des cumulonimbus pouvaient être vus jusqu'à {{unité|200 km}} de distance<ref>{{Ouvrage |titre=Atlas International des Nuages et des Types de Ciel |éditeur=Comité météorologique international |année=1939 |pages=494 |passage=72 |lire en ligne=https://archive.org/download/AtlasInternationalDesNuagesEtDesTypesDeCiel1939/Atlas%20International%20des%20Nuages%20et%20des%20Types%20de%20Ciel%20%281939%29.pdf |format=pdf }}.</ref>. Si l'on connaît la distance de la cellule en question et si l'on suppose que l'on aperçoit juste la crête du cumulonimbus, alors la hauteur du cumulonimbus est donnée par le [[théorème de Pythagore]]. Si ''R'' est le rayon de la Terre, ''d'' est la distance de la cellule orageuse et si ''h'' Est la hauteur du cumulonimbus, l'on a alors : |
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L'ancienne version de l'[[Atlas international des nuages]] de 1939 affirmait que les sommets des cumulonimbus pouvaient être vus jusqu'à 200 km de distance<ref>{{Ouvrage |
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|titre=Atlas International des Nuages et des Types de Ciel |
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|éditeur=Comité météorologique international |
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|année=1939 |
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|pages=494 |
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|passage=72 |
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|lire en ligne=https://archive.org/download/AtlasInternationalDesNuagesEtDesTypesDeCiel1939/Atlas%20International%20des%20Nuages%20et%20des%20Types%20de%20Ciel%20%281939%29.pdf |
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}}</ref>. |
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Si l'on connaît la distance de la cellule en question et si l'on suppose que l'on aperçoit juste la crête du cumulonimbus, alors la hauteur du cumulonimbus est donnée par le [[théorème de Pythagore]]. Si ''R'' est le rayon de la Terre, ''d'' est la distance de la cellule orageuse et si ''h'' Est la hauteur du cumulonimbus, l'on a alors : |
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:<math>R^2 + d^2 = (R + h)^2</math> |
:<math>R^2 + d^2 = (R + h)^2</math> |
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Ligne 284 : | Ligne 159 : | ||
:<math>h = {d^2 \over 2 R} = {40000 \over 2 \times 6366} = 3.14</math> km. |
:<math>h = {d^2 \over 2 R} = {40000 \over 2 \times 6366} = 3.14</math> km. |
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Ainsi cette formule confirme que des cumulonimbus de hauteur très modérée peuvent être vus de fort loin. Si l'on suppose que les cumulonimbus font 21 |
Ainsi cette formule confirme que des cumulonimbus de hauteur très modérée peuvent être vus de fort loin. Si l'on suppose que les cumulonimbus font {{unité|21 km}} de hauteur, l'on obtient alors : |
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:<math>d = \sqrt{2 R h} = \sqrt{2 \times 6366 \times 21} = 510</math> km. |
:<math>d = \sqrt{2 R h} = \sqrt{2 \times 6366 \times 21} = 510</math> km. |
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Ainsi, les très gros cumulonimbus peuvent être vus de fort loin et être particulièrement visibles à partir d'avions de ligne car ceux-ci volent généralement à 10 |
Ainsi, les très gros cumulonimbus peuvent être vus de fort loin et être particulièrement visibles à partir d'avions de ligne car ceux-ci volent généralement à {{unité|10 km}} d'altitude. Ainsi ils ont suffisamment de temps pour dévier leur parcours avant qu'ils ne rentrent dans une [[cumulonimbus et aviation|zone de danger]]. |
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== Étymologie == |
== Étymologie == |
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Historiquement, un cumulo-nimbus était défini comme un nuage cumuliforme engendrant des précipitations, sachant que [[nimbus (nuage)|nimbus]] est un mot latin signifiant nuage de pluie. La définition donnée dans une référence datant de 1907<ref name=vieux>{{Ouvrage |auteur1=[[Jean Vincent (météorologue)|Jean Vincent]] |titre=Atlas des nuages |éditeur=Service météorologique de Belgique |année=1907 |pages=29 |passage=3 |lire en ligne=https://archive.org/download/AtlasDesNuagesVincent/Atlas%20des%20nuages%20Vincent.pdf |format=pdf }}.</ref>, englobait trois types de nuages car il y est dit que l'altitude du [[Sommet d'un nuage|sommet]] d'un ''cumulo-nimbus'' varie entre {{unité|3000|mètres}} et {{unité|8000|mètres}} ; alors que la [[base d'un nuage|base]] dudit nuage est à {{unité|1400|mètres}} [''sic''] quelles que soient les conditions<ref name=vieux/>. Dans ces conditions, on pourrait ainsi avoir un « cumulonimbus » d'épaisseur limitée à {{unité|1600|mètres}}. Cette définition ignore le fait que la [[niveau de condensation par convection|base du nuage]] varie en fait avec l'écart entre la température et le [[point de rosée]] au sol lors de leur production, et que son sommet dépend de la structure de température en altitude. Il est à noter que cette définition a été proposée à la suite d'observations à partir du sol, avant la généralisation des [[radiosondage]]s et de l'aviation permettant de mieux connaître les caractéristiques des masses d'air où ces nuages se développent. Cependant, la définition du ''cumulo-nimbus'' donnée par [[Alfred Angot]] en 1899 (qui est donc antérieure) est plus correcte car l'auteur admet que la base et le sommet des ''cumulo-nimbus'' peuvent varier<ref>{{Harvsp|passage=207|texte=Traité d'Angot|id=Angot}}.</ref>. La notion de ''cumulo-nimbus'' au sens d'Angot recouvre les modernes [[cumulus mediocris]], [[cumulus congestus]] et cumulonimbus chacun pouvant donner des précipitations<ref>{{Harvsp|passage=204|texte=Traité d'Angot|id=Angot}}.</ref>. |
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Historiquement, un cumulo-nimbus était défini comme un nuage cumuliforme engendrant des précipitations, sachant que [[nimbus (nuage)|nimbus]] est un mot latin signifiant nuage de pluie. La définition donnée dans une référence datant de 1907<ref name=vieux>{{Ouvrage |
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|auteur1=[[Jean Vincent (météorologue)|Jean Vincent]] |
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|éditeur=Service météorologique de Belgique |
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}}</ref>, englobait trois types de nuages car il y est dit que l'altitude du [[Sommet d'un nuage|sommet]] d'un ''cumulo-nimbus'' varie entre {{unité|3000|mètres}} et {{unité|8000|mètres}} ; alors que la [[base d'un nuage|base]] dudit nuage est à {{unité|1400|mètres}} [''sic''] quelles que soient les conditions<ref name=vieux/>. Dans ces conditions, on pourrait ainsi avoir un « cumulonimbus » d'épaisseur limitée à {{unité|1600|mètres}}. Cette définition ignore le fait que la [[niveau de condensation par convection|base du nuage]] varie en fait avec l'écart entre la température et le [[point de rosée]] au sol lors de leur production, et que son sommet dépend de la structure de température en altitude. Il est à noter que cette définition a été proposée à la suite d'observations à partir du sol, avant la généralisation des [[radiosondage]]s et de l'aviation permettant de mieux connaître les caractéristiques des masses d'air où ces nuages se développent. Cependant, la définition du ''cumulo-nimbus'' donnée par [[Alfred Angot]] en 1899 (qui est donc antérieure) est plus correcte car l'auteur admet que la base et le sommet des ''cumulo-nimbus'' peuvent varier<ref>{{Harvsp|passage=207|texte=Traité d'Angot|id=Angot}}</ref>. La notion de ''cumulo-nimbus'' au sens d'Angot recouvre les modernes [[cumulus mediocris]], [[cumulus congestus]] et cumulonimbus chacun pouvant donner des précipitations<ref>{{Harvsp|passage=204|texte=Traité d'Angot|id=Angot}}</ref>. |
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Un cumulonimbus est un genre de nuage à part entière qui n'est pas un nimbus qui s'est accumulé comme pourrait laisser croire l'orthographe obsolète '''cumulo-nimbus'''. Ainsi, l'orthographe de 1990 recommande l'abandon de cette graphie qui est ambigüe. Cependant, cette orthographe est encore assez souvent utilisée dans des documents officiels français<ref>{{Ouvrage |
Un cumulonimbus est un genre de nuage à part entière qui n'est pas un nimbus qui s'est accumulé comme pourrait laisser croire l'orthographe obsolète '''cumulo-nimbus'''. Ainsi, l'orthographe de 1990 recommande l'abandon de cette graphie qui est ambigüe. Cependant, cette orthographe est encore assez souvent utilisée dans des documents officiels français<ref>{{Ouvrage |langue=fr |auteur institutionnel=Service de la formation aéronautique et du contrôle technique (collectif) |titre=Manuel du pilote de vol à voile |numéro édition=9 |éditeur=Cépaduès |lieu=Toulouse |année=2009 |pages totales=290 |pages=290 |passage=142 |isbn=978-2-85428-895-7 }}.</ref> (et aussi autrefois dans le [[dictionnaire Larousse]]<ref>{{Lien web |url=http://alafortunedumot.blogs.lavoixdunord.fr/tag/cumulonimbus |périodique=[[La Voix du Nord]] |titre=Nébuleuse, l'orthographe ? |date=2010-05-10 |consulté le=2017-05-10 |
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}}.</ref>, orthographe qui a été corrigée à ce jour). Comme un cumulonimbus n'est qu'un cas particulier de l'ancien ''cumulo-nimbus'', on se doit de suivre la graphie de l'[[Atlas international des nuages]] (cumulonimbus)<ref name = "Définition Atlas"/> qui fait foi et est antérieure aux [[Rectifications orthographiques du français en 1990|rectifications orthographiques de 1990]]. On notera que [[Météo-France]] a utilisé l'orthographe normalisée, même dans les ouvrages plus anciens<ref name="Mont Aigoual">{{Ouvrage |langue=fr |auteur1=Météorologie nationale (collectif) |titre=La météo de A à Z |éditeur=Stock |année=1989 |pages=127 |passage=51 |isbn=978-2-234-02209-6 }}.</ref>. |
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}}</ref>, orthographe qui a été corrigée à ce jour). Comme un cumulonimbus n'est qu'un cas particulier de l'ancien ''cumulo-nimbus'', on se doit de suivre la graphie de l'[[Atlas international des nuages]] (cumulonimbus)<ref name = "Définition Atlas"/> qui fait foi et est antérieure aux [[Rectifications orthographiques du français en 1990|rectifications orthographiques de 1990]]. On notera que [[Météo-France]] a utilisé l'orthographe normalisée, même dans les ouvrages plus anciens<ref name="Mont Aigoual">{{Ouvrage |
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De nos jours, ce terme de ''cumulo-nimbus'' (d'après Angot) désigne donc autant les [[cumulus congestus]] que les cumulonimbus (voire les [[cumulus mediocris]]) qui sont des cumulus à forte [[Extension verticale d'un nuage|extension verticale]] mais ayant des caractéristiques différentes. |
De nos jours, ce terme de ''cumulo-nimbus'' (d'après Angot) désigne donc autant les [[cumulus congestus]] que les cumulonimbus (voire les [[cumulus mediocris]]) qui sont des cumulus à forte [[Extension verticale d'un nuage|extension verticale]] mais ayant des caractéristiques différentes. |
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== Notes et références == |
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== Liens externes == |
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== Bibliographie == |
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*{{Ouvrage| langue=en| prénom1=William| nom1=Cotton| prénom2=Richard| nom2=Anthes| titre=Storm and Cloud Dynamics| volume=44| éditeur=Academic Press| collection=International geophysics series| année=1989| pages totales=883| pages=880| isbn=0-12-192530-7| libellé=Storm and Cloud Dynamics}}. |
* {{Ouvrage| langue=en| prénom1=William| nom1=Cotton| prénom2=Richard| nom2=Anthes| titre=Storm and Cloud Dynamics| volume=44| éditeur=Academic Press| collection=International geophysics series| année=1989| pages totales=883| pages=880| isbn=0-12-192530-7| libellé=Storm and Cloud Dynamics}}. |
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* {{Ouvrage|langue=fr|titre=Atlas international des nuages, volume I|éditeur=[[Organisation météorologique mondiale]]|année=1975|pages=183|lire en ligne=https://web.archive.org/web/20190412182055/https://library.wmo.int/pmb_ged/wmo_407_fr-v1.pdf|consulté le=21 octobre 2013|id=vol1|libellé=Atlas I}}. |
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* {{Ouvrage|langue=fr|titre=Atlas international des nuages, volume II|éditeur=[[Organisation météorologique mondiale]]|année=1975|pages=210|lire en ligne=https://web.archive.org/web/20190412182109if_/https://library.wmo.int/pmb_ged/wmo_407_fr-v2.pdf|consulté le=21 octobre 2013|id=vol2|libellé=Atlas II}}. |
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* {{Ouvrage |langue=fr |titre=MÉTAVI : L'atmosphère, le temps et la navigation aérienne |éditeur=[[Environnement Canada]] |année=2011 |mois=janvier |pages=260 |lire en ligne=http://publications.gc.ca/collections/collection_2013/ec/En56-239-2011-fra.pdf |format=pdf |id=metavi |libellé=Météo aéronautique |plume=oui}} |
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* {{Ouvrage|langue=fr|auteur1=Alfred Angot|titre=Traité élémentaire de météorologie|éditeur=[[Gauthier-Villars]]|année=1899|pages=417|lire en ligne=https://archive.org/download/TraiteElementaireDeMeteorologieCharlesAlfredAngot_201704/Trait%C3%A9%20%C3%A9l%C3%A9mentaire%20de%20m%C3%A9t%C3%A9orologie%20Charles%20Alfred%20Angot.pdf|consulté le=18 avril 2017|id=Angot|libellé=Traité d'Angot}}. |
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Version du 7 juin 2024 à 21:39
Abréviation METAR |
Cb (ou CB) |
---|---|
Symbole | |
Classification |
Famille D (À extension verticale) |
Altitude |
300 - 21 000 m |
Le cumulonimbus, de la famille des cumulus, est le nuage qui présente la plus grande extension verticale[1],[2]. Sa base se situe en général de quelques centaines de mètres à 3 500 mètres du sol[3],[4]. Son sommet dépasse parfois la tropopause ; il peut donc culminer à des altitudes allant de 8 000 à 18 000 mètres[5],[6],[7] voire 21 km[8]. En fin d'évolution, sa partie supérieure ressemble à une enclume, et l'on parle alors de cumulonimbus capillatus, par opposition au cumulonimbus calvus (étape de transition entre le cumulus congestus et le cumulonimbus capillatus). Par extension, l'expression « enclume du Cb » désigne généralement sa partie supérieure, qui persiste souvent après la perte d'activité du nuage. Cette enclume devient alors un cirrus spissatus cumulonimbogenitus (cirrus épais né d'un cumulonimbus).
Le cumulonimbus est associé à des phénomènes météorologiques qui peuvent être violents : fortes averses, foudre, tornades, très fortes ascendances, rafales descendantes et grêle[9],[10]. Ce nuage présente le plus d'extension verticale et l'énergie qu'il renferme peut être impressionnante, les plus gros pouvant rivaliser avec l'énergie de la bombe atomique de Nagasaki[11]. La quantité d'eau qui condense par refroidissement peut atteindre 50 000 à 800 000 tonnes[12] et les courants ascendants 40 m/s pour les plus intenses. Ce sont donc, dans le cadre du cycle de l'eau, des supertankers[11],[13].
Formation
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/93/Cumulonimbus07.jpg/220px-Cumulonimbus07.jpg)
Les cumulonimbus sont des nuages d'origine convective, membres de la classe des cumulus. Il s'agit en fait de cumulus de très forte extension verticale dont la partie supérieure est constituée de cristaux de glace. Leur formation est favorisée par des conditions chaudes et humides près de la surface, mais plus froides et sèches en altitude[10].
Les cumulonimbus dits de masse d'air, typiquement les orages en été de fin d'après-midi et qui sont relativement bénins, se forment à la suite de la convection causée par le réchauffement solaire de l'air près du sol, en l'absence de forçages dynamiques[10]. La présence de forçages dus à la dynamique atmosphérique peut déstabiliser davantage l'atmosphère, ce qui augmente la probabilité de formation de cumulonimbus et la sévérité des orages qui en résultent. Ces derniers se développent en général à l'approche d'un front froid ou par soulèvement orographique[10]. La plupart des orages violents sont de ce type.
L'apparition de l'enclume est la conséquence de l'étalement du cumulonimbus au niveau de la tropopause (nom donné à la limite entre la troposphère et la stratosphère). Les courants ascendants à l'intérieur du nuage sont stoppés ou ralentis en arrivant dans cette zone de l'atmosphère particulièrement stable, et ils se transforment alors en courants horizontaux[10].
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/39/Moderate_cumulus.jpg/220px-Moderate_cumulus.jpg)
En cas d'orage sévère, la différence entre la température de la masse d'air ascendante et celle de l'air extérieur peut entraîner une propagation du courant ascendant dans la stratosphère, il se forme alors un sommet protubérant appelé en anglais overshooting dome[10].
Les courants ascendants sous un cumulonimbus peuvent être extrêmement laminaires, étendus et réguliers. En effet, l'ascendance sous le nuage peut ne pas être due à la poussée d'Archimède mais être due à un fort différentiel de pression à l'intérieur du cumulonimbus. L'air est alors aspiré à l'intérieur du nuage à l'instar d'un aspirateur. La masse d'air en ascension est alors plus froide que l'air environnant et a une flottabilité négative. Dans ces conditions, les turbulences sont annihilées[14]. En général, les courants ascendants atteignent leur vitesse maximale à environ 6 km du sol. Les orages supercellulaires ou de derechos peuvent avoir des courants ascendants gigantesques à cette altitude dont la vitesse dépasse les 40 m/s (140 km/h). Une telle vitesse pour un courant ascendant correspond à la vitesse du vent d'un petit ouragan. De plus, le diamètre des colonnes ascendantes est compris en général entre 2 km (orage de masse d'air) et 10 km (orage supercellulaire)[15].
L'altitude de la base d'un cumulonimbus est extrêmement variable. Elle peut varier de quelques dizaines de mètres au-dessus du sol à 4 000 m ou plus au-dessus du sol. Dans ce cas, soit les ascendances partent à partir du sol si l'air est très sec (cas typique des déserts) ; soit les ascendances ne proviennent pas du sol dans le cas où des altocumulus castellanus ont dégénéré en cumulonimbus. Dans ce cas, on parle de convection en altitude[16] (elevated convection[17] en anglais). Le sommet des cumulonimbus se trouve à des hauteurs très variables. Par temps froid, il peut se limiter à 6 km de hauteur ; dans les régions tropicales, la hauteur caractéristique des cumulonimbus est de 15 km[18] ; dans les cas extrêmes, les cumulonimbus peuvent monter à 18 km ou plus[19].
Dangers
Général
Ce type de nuage donne les orages. En fonction de son développement, il peut être le siège de manifestations électriques comme la foudre, de chutes de grêle, de pluie, de fortes précipitations et dans les cas les plus extrêmes, de tornades. À cela s'ajoute le risque de givrage (présent lorsque la température de l'air extérieur est comprise entre -40 et 0 degrés Celsius) et de forts cisaillements des vents dans le nuage. En général, les courants ascendants et descendants sous un cumulonimbus correspondant à un orage de fin d'après-midi d'été sont modestes (de l'ordre de 5 m/s). Par contre, les orages supercellulaires ou de derechos peuvent avoir des courants ascendants dépassant 40 m/s à l'intérieur du nuage.
Aviation et vol à voile
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d0/Cumulonimbo_con_pileus._Volando_a_11.000_metros_sobre_Brasil.jpg/140px-Cumulonimbo_con_pileus._Volando_a_11.000_metros_sobre_Brasil.jpg)
Il est généralement admis que les aéronefs devraient éviter de voler à proximité des cumulonimbus qui développent une énergie considérable. Le principal danger lié aux cumulonimbus est la présence de rafales descendantes et d'une très forte turbulence dans les hautes couches du nuage dues à un effet de cisaillement entre les courants ascendants et descendants. Il existe d'autres dangers plus sournois comme la perte de repères visuels lorsqu'un aéronef est aspiré dans le nuage, le foudroiement, le givrage dû à la présence d'eau surfondue en grande quantité et les hydrométéores comme la grêle.
Variétés
On distingue les types de cumulonimbus selon leur forme, celle-ci étant reliée au stade de maturité du nuage. Leurs caractéristiques dépendent de l'altitude atteinte dans un environnement spécifique de cisaillement des vents et d’humidité, quels que soient l'endroit et la saison.
Cumulonimbus calvus
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/44/Saison_des_pluies_%C3%A0_Mayotte.jpg/220px-Saison_des_pluies_%C3%A0_Mayotte.jpg)
Cumulonimbus calvus est le stade du cumulonimbus qui se situe entre le cumulus bourgeonnant et le cumulonimbus capillatus. Il atteint une extension verticale similaire à ce dernier mais n'a pas de sommet fibreux en forme d'enclume, le terme calvus signifiant chauve. Il se caractérise par un aspect de bulles rondes et blanches et un sommet bien défini[10].
Ce type de cumulonimbus est surtout formé de gouttelettes surfondues, seul le sommet commence à contenir des cristaux de glace. Il va donner des averses fortes et peut produire de la foudre nuage-nuage mais généralement pas de grêle[10]. Il peut également produire un front de rafales qui pourra donner un arcus à sa base.
Cumulonimbus capillatus et incus
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/39/Cumulonimbus_NOAA_gov.jpg/220px-Cumulonimbus_NOAA_gov.jpg)
Le cumulonimbus capillatus est la dernière étape de la formation d'un cumulonimbus. Le nuage atteint alors sa plus grande extension verticale car les parcelles d'air humide, montant grâce à l'instabilité de l'air, ont dépassé le niveau d'équilibre et ralentissent leur ascension dans l'inversion de température de la tropopause. Les gouttelettes se transforment en cristaux de glace, selon la disponibilité des noyaux de congélation, et les vents de très haute altitude peuvent les entraîner loin du courant ascendant pour former un nuage de type cirrus au sommet lui donnant un aspect chevelu (capillatus en latin)[10].
Lorsque ce cirrus forme un nuage plat semblable à une enclume, on parle de cumulonimbus capillatus incus (enclume en latin). Sa base très sombre s'accompagne fréquemment de nuages bas déchiquetés, soudés ou non avec elle, que l'on nomme pannus. Dans certains cas, des sommets protubérants en forme de dômes surmontent l'enclume, révélant la très grande intensité du courant ascendant[10].
Les cumulonimbus capillatus et incus peuvent donner toute la panoplie de phénomènes violents comme les pluies torrentielles, la grêle, les rafales descendantes, et même les tornades, surtout s'ils deviennent supercellulaires[10]. Par exemple, des rafales jusqu'à 142 km/h à Charleville-Mézières le 28 juin 2011[20] et des grêlons de 9 cm à Levier le 30 juin 2012 sous un orage supercellulaire[21] ont été observés.
Cumulonimbus pileus
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/83/Pileus_cloud_%282004-07-08%29.jpg/220px-Pileus_cloud_%282004-07-08%29.jpg)
Un cumulonimbus pileus est un cumulonimbus surmonté d'un cirrus comme s'il avait un capuchon (pileus signifie capuchon en latin). Ce cirrus n'est pas directement relié au nuage convectif et se distingue de l'enclume du cumulonimbus incus en cela qu'il se forme plutôt au-dessus de l'orage à cause du courant ascendant. En effet, le mouvement ascendant interne induit un mouvement vertical dans toute la colonne d'air et si l'air en haute altitude est près de la saturation, l'humidité se condense pour former un cirrus par un effet similaire à l'effet de foehn.
La formation du pileus étant distincte du nuage sous-jacent, on peut en retrouver avec des cumulus ou des cumulus bourgeonnants. Leur formation cache souvent le vrai sommet du nuage convectif et peut induire en erreur sur le stade auquel il est rendu. Il indique cependant que le mouvement vertical est important et, dans le cas de cumulonimbus, peut être indicateur d'orages violents.
Cumulonimbus altocumulogenitus
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b0/Altocumulonimbus-Corfidi.jpg/220px-Altocumulonimbus-Corfidi.jpg)
Ce nuage officiellement appelé cumulonimbus altocumulogenitus qui peut aussi être appelé altocumulonimbus (nom non officiel) se rencontre souvent lors du passage de fronts chauds. Il est engendré par des ascendances ne partant pas du sol et a pour origine le sur-développement d'un altocumulus castellanus. Ce nuage se produit lorsque l'atmosphère est conditionnellement instable aux niveaux moyens de l'atmosphère et est stable au sol. Il est souvent engendré par un forçage extérieur. Il évolue en général en un cumulonimbus standard qui est souvent plongé dans une masse de nimbostratus. Il engendre souvent des précipitations durables et soutenues.
La photographie ci-contre montre des altocumulonimbus en voie de formation qui provoqueront des orages à base élevée (elevated convection en anglais).
Pyrocumulonimbus
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/81/Aug2009_LA_Fire.jpg/220px-Aug2009_LA_Fire.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0c/Atomic_cloud_over_Nagasaki_from_Koyagi-jima.jpeg/220px-Atomic_cloud_over_Nagasaki_from_Koyagi-jima.jpeg)
Un pyrocumulonimbus (pyroCb) est un cumulonimbus qui se forme au-dessus d'une source intense de chaleur. Selon la nouvelle version de l'Atlas international des nuages paru en mars 2017, le nom officiel du pyrocumulonimbus devient cumulonimbus flammagenitus[22]. Ils ont été découverts lors de feux de forêt[23],[24]. Ceux-ci créent des conditions d'instabilité similaires au réchauffement diurne, en plus d’ajouter des particules fines qui peuvent servir à la condensation de la vapeur d’eau en gouttelettes[25]. La source de chaleur est généralement un feu intense ou une éruption volcanique, mais il peut être simplement déclenché par la chaleur des rejets d’une cheminée industrielle si l'air est déjà très instable.
Comme les autres types de cumulonimbus, ils peuvent atteindre la tropopause et donner des précipitations, dont de la grêle noircie par la suie, de la foudre, des rafales descendantes et même parfois des tornades[24],[26]. Cependant, ils vont donner en général beaucoup moins de précipitations que les cumulonimbus réguliers malgré leur forte extension verticale. En effet, l'étude par données de satellites et radars météorologiques a démontré que les gouttes formées dans le nuage sont très petites, même jusqu’au sommet. Ceci est dû au fait que le nombre de noyaux de condensation fournis par la fumée est très grand et mène à une forte compétition pour la vapeur d'eau disponible[25]. La pluie d'un pyrocumulonimbus n'est donc souvent pas suffisante pour éteindre le brasier qui l'a formé et la foudre qu'il génère, à partir de son enclume, peut en allumer d'autres.
Les cumulonimbus peuvent être également la source d'une injection de particules de fumée dans la stratosphère, créant à petite échelle un effet similaire à l’hiver nucléaire en plus d'affecter la formation de l’ozone stratosphérique[27],[28].
Le champignon atomique est aussi un type de pyrocumulonimbus. Le largage de la bombe atomique sur Hiroshima se fit par temps clair. Peu après, le champignon atomique se forma et il commença à tomber de la pluie noire qui était pleine de suie radioactive. Cette pluie tua de nombreuses personnes. Le champignon atomique se développa dans la stratosphère et entraîna de nombreuses particules qui restèrent piégées (voir la théorie de l'hiver nucléaire). Il n'a pas été fait état de phénomènes électriques ou de chutes de grêle, car il semble que la présence de suie empêcha la formation de grosses gouttes ou de grêlons. Même si le champignon atomique peut être assimilé à un très gros cumulonimbus, il ne peut pas être assimilé à un orage supercellulaire. D'après le nouvel atlas, un tel nuage pourrait être appelé cumulonimbus homogenitus car le champignon atomique n'est pas à l'origine engendré par l'incendie de la ville touchée[29].
Mur de l'œil d'un cyclone
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/dd/Hurricane_Katrina_Eye_viewed_from_Hurricane_Hunter.jpg/110px-Hurricane_Katrina_Eye_viewed_from_Hurricane_Hunter.jpg)
Un cyclone tropical violent comprend en son centre un œil où le temps va de clair à peu nuageux. Autour, de cet œil, se trouve un mur de cumulonimbus en forme de gradins de stade. C'est dans cette région que se retrouvent les vents violents les plus soutenus, allant jusqu'à la catégorie 5 de l'échelle de Saffir-Simpson, dus au gradient de pression atmosphérique.
Les cumulonimbus sont cependant responsables de précipitations diluviennes, de forts courants ascendants donnant de la turbulence atmosphérique extrême et parfois de faibles tornades[30]. La photo ci-contre montre l'œil de l'ouragan Katrina, qui a provoqué de très lourds dégâts dans le sud des États-Unis, et le mur adjacent.
Autres attributs
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2f/Supercell02.svg/langfr-440px-Supercell02.svg.png)
- Cumulonimbus arcus : arcus à la base d'un cumulonimbus ;
- Cumulonimbus mammatus : mamma à la base ou sur les côtés d'un cumulonimbus ;
- Cumulonimbus murus : nouveau nom officiel du nuage-mur dans le nouvel atlas international des nuages ;
- Cumulonimbus pannus : pannus qui apparaissent au-dessous d'un cumulonimbus ;
- Cumulonimbus praepitatio : précipitations sous un cumulonimbus ;
- Cumulonimbus tholus (terme non officiel) : sommet protubérant au-dessus de l'enclume ;
- Cumulonimbus tuba : entonnoir nuageux sous un cumulonimbus et éventuellement une tornade ;
- Cumulonimbus velum : voile de cirrus ou d'altostratus cachant les côtés d'un cumulonimbus ;
- Cumulonimbus virga : virga à la base d'un cumulonimbus.
Nuage vu d'avion
Les chiffres suivants proviennent de l'atlas international des nuages. La base du cumulonimbus est en général au-dessous de 2 km[31]. Le sommet du cumulonimbus dépasse souvent les 10 km[31] de hauteur. L'épaisseur des cumulonimbus varie entre 3 km et 15 km[31].
Ces chiffres sont à relativiser car il est courant que la base d'un nuage convectif soit nettement plus élevée soit en présence de convection en altitude (elevated convection en anglais) ou soit en présence de conditions très sèches[32]. De plus le sommet d'un cumulonimbus peut atteindre 70 000 pieds[8] soit... 21 km ce qui est largement à l'intérieur de la stratosphère !
Au-dessous du nuage
Vus d'en dessous les cumulonimbus ont en général une base sombre qui peut être concave. On rencontre fréquemment au-dessous de la base du cumulonimbus des nuages effilochés appelés pannus qui proviennent de l'évaporation-condensation de l'humidité au niveau du sol. Lorsque ces pannus sont soudés ils forment un arcus qui est un rouleau sombre à l'avant du nuage. La visibilité peut-être médiocre dans les précipitations. L'Atlas international des nuages affirme que la turbulence y est souvent très forte[31]. Cependant, Les courants ascendants sous un cumulonimbus peuvent être extrêmement laminaires, étendus et réguliers[14].
À l'intérieur du nuage
Les cumulonimbus sont constitués de gouttelettes d'eau dans leur partie inférieure qui peut être surfondue et de cristaux de glace dans leur partie supérieure. Cette eau surfondue est souvent présente en grande quantité et va provoquer rapidement un givrage de l'aéronef et peut-être provoquer un accident aérien. Dans les régions inférieures du nuage il fait sombre (et il peut même y faire nuit en plein jour[33]) et la visibilité est nulle. Dans la partie supérieure du nuage, l'éclairement peut être intense mais la visibilité reste médiocre. La turbulence est très forte à extrême[31] et de nombreux aéronefs se sont désintégrés dans des cumulonimbus.
Au-dessus du nuage
Suivant leur stade de développement, ils apparaissent soit comme des cumulus congestus, soit comme des cirrus denses formant de vastes panaches ou ayant la forme d'enclumes. Lorsque ces nuages sont directement éclairés par le soleil, ils sont d'un blanc éblouissant. Ils peuvent émerger d'une masse de nuages stratiformes (ce sont alors des altocumulonimbus) ou être entourés de velum ou pileus[34].
Calcul de la hauteur d'un cumulonimbus
L'ancienne version de l'Atlas international des nuages de 1939 affirmait que les sommets des cumulonimbus pouvaient être vus jusqu'à 200 km de distance[35]. Si l'on connaît la distance de la cellule en question et si l'on suppose que l'on aperçoit juste la crête du cumulonimbus, alors la hauteur du cumulonimbus est donnée par le théorème de Pythagore. Si R est le rayon de la Terre, d est la distance de la cellule orageuse et si h Est la hauteur du cumulonimbus, l'on a alors :
On peut légitimement supposer que et donc au premier ordre, l'on obtient :
On a R = 6366 km. Si l'on suppose que d = 200 km, alors
- km.
Ainsi cette formule confirme que des cumulonimbus de hauteur très modérée peuvent être vus de fort loin. Si l'on suppose que les cumulonimbus font 21 km de hauteur, l'on obtient alors :
- km.
Ainsi, les très gros cumulonimbus peuvent être vus de fort loin et être particulièrement visibles à partir d'avions de ligne car ceux-ci volent généralement à 10 km d'altitude. Ainsi ils ont suffisamment de temps pour dévier leur parcours avant qu'ils ne rentrent dans une zone de danger.
Étymologie
Historiquement, un cumulo-nimbus était défini comme un nuage cumuliforme engendrant des précipitations, sachant que nimbus est un mot latin signifiant nuage de pluie. La définition donnée dans une référence datant de 1907[36], englobait trois types de nuages car il y est dit que l'altitude du sommet d'un cumulo-nimbus varie entre 3 000 mètres et 8 000 mètres ; alors que la base dudit nuage est à 1 400 mètres [sic] quelles que soient les conditions[36]. Dans ces conditions, on pourrait ainsi avoir un « cumulonimbus » d'épaisseur limitée à 1 600 mètres. Cette définition ignore le fait que la base du nuage varie en fait avec l'écart entre la température et le point de rosée au sol lors de leur production, et que son sommet dépend de la structure de température en altitude. Il est à noter que cette définition a été proposée à la suite d'observations à partir du sol, avant la généralisation des radiosondages et de l'aviation permettant de mieux connaître les caractéristiques des masses d'air où ces nuages se développent. Cependant, la définition du cumulo-nimbus donnée par Alfred Angot en 1899 (qui est donc antérieure) est plus correcte car l'auteur admet que la base et le sommet des cumulo-nimbus peuvent varier[37]. La notion de cumulo-nimbus au sens d'Angot recouvre les modernes cumulus mediocris, cumulus congestus et cumulonimbus chacun pouvant donner des précipitations[38].
Un cumulonimbus est un genre de nuage à part entière qui n'est pas un nimbus qui s'est accumulé comme pourrait laisser croire l'orthographe obsolète cumulo-nimbus. Ainsi, l'orthographe de 1990 recommande l'abandon de cette graphie qui est ambigüe. Cependant, cette orthographe est encore assez souvent utilisée dans des documents officiels français[39] (et aussi autrefois dans le dictionnaire Larousse[40], orthographe qui a été corrigée à ce jour). Comme un cumulonimbus n'est qu'un cas particulier de l'ancien cumulo-nimbus, on se doit de suivre la graphie de l'Atlas international des nuages (cumulonimbus)[1] qui fait foi et est antérieure aux rectifications orthographiques de 1990. On notera que Météo-France a utilisé l'orthographe normalisée, même dans les ouvrages plus anciens[3].
De nos jours, ce terme de cumulo-nimbus (d'après Angot) désigne donc autant les cumulus congestus que les cumulonimbus (voire les cumulus mediocris) qui sont des cumulus à forte extension verticale mais ayant des caractéristiques différentes.
Voir aussi
Notes et références
- Atlas I, p. 19
- Atlas II, p. 16.
- Météorologie nationale (collectif), La météo de A à Z, Stock, , 127 p. (ISBN 978-2-234-02209-6), p. 51.
- Les nuages, Association des amis du Mont Aigoual (lire en ligne)
- (en) « Hot towers », NASA, (consulté le )
- (en) « Hurricane structure », News Media Studio, 2001-2003 (consulté le )
- (en) Richard S. Scorer, Clouds of the world;a complete color encyclopedia, Stackpole books, , 176 p. (ISBN 0-8117-1961-8), p. 40
- Météo aéronautique, p. 39
- Jean-Pierre Chalon, Combien pèse un nuage? Ou pourquoi les nuages ne tombent pas, Les Ulis, Éditions EDPSciences, coll. « Bulles de Sciences », , 187 p. (ISBN 2-86883-610-0 et 978-2-86883-610-6).
- « Les cumulonimbus », Comprendre la Météo, Météo-France, (consulté le ).
- « Combien pèse un nuage », La Chaîne météo, (consulté le ).
- Régis Crepet, « Combien pèse un nuage? », sur La Chaîne Météo, (consulté le ).
- « Le cumulonimbus un monstre ambulant », France TV Info, (consulté le ).
- Cotton et Anthes 1989, p. 472.
- Cotton et Anthes 1989, p. 466.
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- (en) « International Cloud Atlas Manual on the Observation of Clouds and Other Meteors (WMO-No. 407) », Organisation météorologique mondiale, (consulté le ).
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- Traité d'Angot, p. 207.
- Traité d'Angot, p. 204.
- Service de la formation aéronautique et du contrôle technique (collectif), Manuel du pilote de vol à voile, Toulouse, Cépaduès, , 9e éd., 290 p. (ISBN 978-2-85428-895-7), p. 142.
- « Nébuleuse, l'orthographe ? », La Voix du Nord, (consulté le ).
Liens externes
- « Les orages », Glossaire météorologique, Météo-France, (consulté le )
- « Les cumulonimbus », Glossaire météorologique, Météo-France, (consulté le ).
- Julien, « Cumulonimbus », Les nuages, Météonew, (consulté le ) (tiré de L'observation en surface - Tome 1 : les nuages, de Alain Viguier, Météo-France).
- Documentaire sur les orages de Belgorage. En 26 minutes, celui-ci propose un survol des connaissances de bases des orages telles que la genèse d'une cellule orageuse, l'électrisation des nuages, le niveau kéraunique mondial, les types de coups de foudre, la genèse d'un coup de foudre descendant négatif, etc.
- (en) « Description et photos des différents types de Cumulonimbus » (consulté le ).
- (de) « Photo de cumulonimbus capillatus incus » (consulté le ).
Bibliographie
: document utilisé comme source pour la rédaction de cet article.
- [Storm and Cloud Dynamics] (en) William Cotton et Richard Anthes, Storm and Cloud Dynamics, vol. 44, Academic Press, coll. « International geophysics series », , 883 p. (ISBN 0-12-192530-7).
- [Atlas I] Atlas international des nuages, volume I, Organisation météorologique mondiale, , 183 p. (lire en ligne [PDF]).
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- [Atlas II] Atlas international des nuages, volume II, Organisation météorologique mondiale, , 210 p. (lire en ligne [PDF]).
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- [Météo aéronautique] MÉTAVI : L'atmosphère, le temps et la navigation aérienne, Environnement Canada, , 260 p. (lire en ligne [PDF]).
- [Traité d'Angot] Alfred Angot, Traité élémentaire de météorologie, Gauthier-Villars, , 417 p. (lire en ligne).