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5.9 : Une façon inhabituelle de faire des précipitations dans les nuages ​​à phases mixtes - Géosciences

5.9 : Une façon inhabituelle de faire des précipitations dans les nuages ​​à phases mixtes - Géosciences


Rappelons que l'eau peut exister sous forme liquide même lorsque T < 273 K. Ce liquide surfondu a besoin de noyaux de glace (IN) pour devenir de la glace, bien qu'à une température d'environ -40oC, il peut se transformer en glace de manière homogène.

Rappelons du chapitre 4 que la pression de vapeur sur l'eau liquide surfondue est supérieure à la pression de vapeur sur la glace à la même température. Ainsi, si une particule de glace est introduite dans l'air contenant de l'eau liquide avec T < 273K, la pression de vapeur ambiante en équilibre avec le liquide sera supérieure à la pression de vapeur saturante de la glace. La glace va croître, mais cette absorption de vapeur d'eau fera que la pression de vapeur d'eau ambiante sera inférieure à la pression de vapeur saturante pour les gouttes de liquide et les gouttes de liquide auront une évaporation nette. Ce processus va se poursuivre pour que la glace grossisse au détriment des gouttes de liquide, qui vont rétrécir. Le transfert d'eau ne se fait pas par les gouttes de liquide entrant en collision avec le cristal de glace ; le transfert d'eau provient des gouttes liquides qui s'évaporent pour former de la vapeur d'eau puis de cette vapeur d'eau qui se diffuse vers la glace, où elle se condense. Ce processus est appelé le Processus Bergeron–Findeisen, et c'est un moyen par lequel des gouttes de la taille d'une précipitation peuvent se former en environ 40 minutes dans les nuages ​​en phase mixte (voir la figure ci-dessous).

Cliquez pour une description textuelle du dessin animé.

Image 1 : Les gouttes de nuages ​​étaient super froides, équilibrant l'évaporation et la condensation, lorsqu'une goutte a heurté un noyau de glace...

Image 2 : Elle s'est transformée en glace, s'est moins évaporée, mais la vapeur a continué à se condenser dessus, la glace a grandi et la vapeur a diminué...

Image 3 : Les autres gouttes ont continué à s'évaporer mais avec moins de vapeur à condenser, elles ont rétréci, leur eau s'est transformée en vapeur et la glace a continué de croître

Image 4 : Les autres gouttes s'évaporent et le cristal de glace s'est équilibré avec moins de vapeur d'eau à proximité. C'est assez gros pour tomber...

Crédit : W. Brune

Ce processus, aussi inhabituel que cela puisse paraître, fonctionne réellement, comme on peut le voir sur la figure ci-dessous !


Voir la vidéo: Les différentes parties dun Cumulonimbus