Les Nuages

Météo

Météorologie (Belliard-Salomon 1960)

Voir Aussi : Reconnaître les nuages

CONSTITUTION - CAUSES DE FORMATION

CONSTITUTION

Les nuages sont constitués par de fines gouttelettes d'eau (diamètre 1 à 10 microns) ou de petits cristaux de glace en suspension apparente dans l'air. Ces sphérules sont soumises à l'action de deux forces :

a) leur poids,
b) la résistance de l'air.

Sous Faction de ces deux forces, la gouttelette d'eau liquide, par exemple, atteint une vitesse de chute de l'ordre de 1/10 de mm par seconde. Le moindre courant ascendant suffit donc pour maintenir les nuages à une altitude donnée, mais, d'autre part, la partie inférieure du nuage, sous l'action des couches d'air plus chaudes, se vaporise, tandis que sa partie supérieure se trouve soumise à de nouvelles condensations.

De ce fait, un nuage doit être considéré, non comme une masse immuable, toujours formée des mêmes particules, mais comme un lieu de condensation. En dehors de cette zone, les particules disparaissent par évaporation tandis qu'à l'intérieur elles se reforment.

CAUSES DE FORMATION

La condensation n'est pas un phénomène qui apparaît obligatoirement quand le point de rosée est atteint. Les gouttelettes ne peuvent se former que si elles ont un support matériel. Ces supports matériels sont appelés NOYAUX DE CONDENSATION.

L'atmosphère en contient en permanence : ce sont des particules hygroscopiques, soit de chlorure de sodium ou de magnésium, soit d'anhydride sulfurique, soit enfin des gouttelettes d'eau microscopiques qui existent en permanence dans l'air.

Ces noyaux de condensation se situeraient à des altitudes correspondant aux altitudes de formation des nuages. Ajoutons que bien que très nombreuses, les gouttelettes d'eau qui constituent un nuage ne représentent que quelques grammes d'eau par mètre cube.

FORMATION DES GOUTTES DE PLUIE

Nous avons dit précédemment que les gouttelettes d'eau contenues dans les nuages avaient un diamètre compris entre 1 et 10 microns ; or, les gouttelettes de pluie ont un diamètre généralement compris entre 1 et 5 mm. Comment peut-on expliquer la formation de ces gouttes de pluie, a partir des éléments constitutifs du nuage ? Cette question, depuis longtemps posée, n'a pas encore reçu, dans tous les cas, de réponse satisfaisante.

Commençons par abandonner la possibilité du grossissement continu par condensation progressive autour du germe déjà existant. On a calculé que dans ces conditions, une goutte de pluie contenant des milliers de gouttelettes de nuage, il faudrait plus d'une journée à la goutte de pluie pour se former et, de plus, chaque gouttelette n'aurait encore qu'un volume égal à 10 fois son volume primitif, ce qui est nettement insuffisant.

Les recherches se sont orientées sur l'« état colloïdal » de l'atmosphère. Reportons-nous à ce sujet à l'ouvrage de MM. Bessemoulin et Viaut : « Manuel de météorologie du vol à voile ».

« D'après les travaux de certains météorologistes de l'école allemande, les nuages peuvent être considérés comme des « suspensions colloïdales » d'eau dans l'air. De telles suspensions sont d'autant plus stables que les divers éléments présentent des propriétés plus voisines de l'uniformité : uniformité de la charge électrique, de la dimension, de la vitesse et de la température des gouttelettes ou des cristaux de glace constituant le nuage.

Dès que l'une de ces propriétés n'est plus uniforme dans le nuage, la suspension colloïdale devient instable : certains éléments du nuage se développent au détriment des autres. Lorsqu'ils sont devenus suffisamment gros, ils tombent et donnent une précipitation (pluie, neige, bruine).

Un météorologiste norvégien, Bergeron, a montré que le processus de beaucoup le plus important pour provoquer l'instabilité colloïdale est la coexistence dans le nuage, de gouttelettes d'eau et de cristaux de glace...

Un nuage qui contient en présence de la vapeur d'eau, des gouttelettes d'eau liquide et des cristaux de glace, ne constitue pas un colloïde en équilibre ...

Finalement les cristaux de glace se « nourrissent » au détriment des gouttelettes. Lorsque ces cristaux sont suffisamment gros, ils tombent et fondent généralement avant d'atteindre le sol : on explique ainsi la formation de la pluie.

D'après Bergeron, ce processus est extrêmement efficace : une vingtaine de minutes suffiraient pour transporter sur les cristaux toute l'eau liquide d'un nuage à -!0°c contenant 4 g d'eau condensée par m³, pourvu qu'il existe un seul cristal par cm³.

Ces constatations firent naître l'idée d ensemencer les nuages d'eau surfondue avec de la neige carbonique (Langmuir utilisa même avec succès la poudre d'iodure d'argent), pour provoquer la formation de cristaux de glace.

Quelques grammes de cette neige carbonique suffisent parfois pour déterminer la chute de plusieurs tonnes de pluie sur quelques km². Les expériences de pluie artificielle sont en cours et on a même obtenu des précipitations avec des nuages dont la température était supérieure à 0°.

PRINCIPE DE LA CLASSIFICATION DES NUAGES

Malgré les nombreuses variétés de formes et d'aspect des nuages, il est possible de leur trouver des caractères communs et des caractères distinctifs pour les classer. La forme et l'altitude étant les deux facteurs essentiels qui frappent l'observateur au sol, nous nous servirons de ces deux éléments comme base de classification.

FORME

À toutes les altitudes, les trois aspects caractéristiques des différents genres de nuages sont les suivants :

a) NUAGES PLUS OU MOINS ISOLÉS ET SÉPARÉS LES UNS DES AUTRES.

b) NUAGES EN BANCS OU EN COUCHE PLUS OU MOINS CONTINUE.

couvrant ou non la totalité du ciel, mais présentant un aspect ondulé, ridé, en forme de dallage, de lamelles, de galets, de rouleaux... Les noms des genres de nuages correspondant se terminent par le mot : cumulus.

c) NUAGES EN VOILE OU EN NAPPE CONTINUE, d'aspect assez uniforme, couvrant ou non la totalité du ciel. Les noms des genres de nuages correspondant se terminent par le mot : stratus.

ALTITUDE

La considération des altitudes auxquelles certains genres de nuages se rencontrent le plus fréquemment a conduit à la notion d'étages.

La partie de l'atmosphère dans laquelle on observe habituellement les nuages (troposphère) a été divisée verticalement en trois étages appelés respectivement ; étage supérieur, étage moyen, étage inférieur.

Les étages se chevauchent quelque peu et leurs limites varient avec la latitude. Le tableau ci-après indique approximativement les valeurs des trois étages dans les régions tempérées.

Nous allons reproduire maintenant dans leurs termes mêmes, les définitions des genres nuageux. Ces définitions seront très utiles pour les maîtres, quand, dans leur classe, ils feront reconnaître les nuages.

Si des difficultés ou des contestations naissent, la définition sera là pour mettre tout le monde d'accord. Chacun se rendra compte des limites dans lesquelles il peut les utiliser.

DÉFINITIONS ET DESCRIPTION SUCCINCTE DES NUAGES

1) DE L'ÉTAGE SUPÉRIEUR

Les noms portent tous le préfixe « Cirro ».

Ils sont tous composés de cristaux de glace ; cette propriété leur confère un aspect général blanc, plus ou moins fibreux et souvent un éclat soyeux. Leur opacité est toujours faible : ils ne présentent jamais d'ombres propres. Leur structure en cristaux de glace donne fréquemment heu à des phénomènes de halo.

Cirrus (Ci). — Nuages séparés, en forme soit de filaments blancs et délicats, soit de bancs ou de bandes étroites blancs, ou en majeure partie blancs. Ces nuages ont un aspect fibreux (chevelu) ou un éclat soyeux, ou les deux.
Ils se teintent de jaune ou de rouge avant le lever et après le coucher du soleil.

Cirro cumul us (Ce). — Banc, nappe ou couche mince de nuages blancs, sans ombres propres, composés de très petits éléments en forme de granules, rides... soudés ou non, et disposés plus ou moins régulièrement : la plupart des petits éléments disposés régulièrement ont une largeur apparente inférieure à un degré. Une largeur apparente de 1° correspond approximativement à la largeur du petit doigt, le bras tendu.

Cirro Stratus (Cs). — Voile nuageux transparent et blanchâtre, d'aspect fibreux (chevelu) ou lisse, couvrant entièrement ou partiellement le ciel, et donnant généralement lieu à des phénomènes de halo.

2) DE L'ÉTAGE MOYEN

Les noms commencent par le préfixe « Alto ».

Ces nuages sont essentiellement constitués par des gouttelettes d'eau. Toutefois, ia région supérieure de l'altostratus est le plus souvent constituée, au moins partiellement, par des cristaux de glace.

Altocumulus (Àc). — Banc, nappe ou couche de nuages blancs ou gris, ou à la fois blancs et gris, ayant généralement des ombres propres, habituellement ondulés ou composés de lamelles, galets, rouleaux, soudés ou non, parfois partiellement fibreux ou diffus : la plupart des petits éléments disposés régulièrement ont une largeur apparente comprise entre 1° et 5°.

Une largeur apparente de 5" correspond approximativement à la largeur apparente de 3 doigts, le bras tendu.

Altostratus (As). — Nappe ou couche nuageuse, grisâtre ou bleuâtre, d'aspect strié, fibreux ou uniforme, couvrant entièrement ou partiellement le ciel, et présentant des parties suffisamment minces pour permettre de déceler le soleil qui apparaît alors, au moins vaguement, comme au travers d'un verre dépoli.

Ce genre de nuage peut donner de la pluie ou de la neige.

3) DE L'ÉTAGE INFÉRIEUR

Ces nuages sont constitués par de petites gouttelettes d'eau parfois mêlées à des cristaux de glace lorsque la température descend fortement au-dessous de 0° C.

Stratocumulus (Se). — Banc, nappe ou couche de nuages, gris ou blanchâtres, ou à la fois gris et blanchâtres, ayant presque toujours des parties sombres, d'aspect non fibreux, ondulés ou composés de dalles, galets, rouleaux, soudés ou non : la plupart des petits éléments disposés régulièrement ont une largeur apparente supérieure à 5°.

Le stratocumulus diffère de l'altocumulus par son altitude et le diamètre apparent de ses éléments constitutifs.

Stratus (St). — Couche nuageuse, généralement grise, a base assez uniforme, pouvant donner de la bruine, des chutes de cristaux de glace ou de neige en grains. Lorsqu'on aperçoit le soleil au travers de la couche, son contenu est nettement discernable. Parfois, le stratus apparaît sous forme de bancs déchiquetés.

II ressemble à un brouillard ne reposant pas sur le sol.

4) NUAGES A GRANDE EXTENSION VERTICALE

Ces nuages ont presque toujours leur base à l'étage inférieur, mais ils ne peuvent être considérés comme des nuages de l'étage inférieur, car leur sommet s'étend souvent jusque dans l'étage moyen ou même dans l'étage supérieur.

Nimbostratus (Ns). — Couche nuageuse grise, souvent sombre, dont l'aspect est rendu flou par des chutes plus ou moins continues de pluie ou de neige qui atteignent le sol dans la plupart des cas. Cette couche est parfois suffisamment épaisse pour masquer le soleil. Il existe fréquemment au-dessous de la couche des nuages bas, soudés ou non avec elle.

Le nimbostratus se rencontre presque invariablement à l'étage moyen, mais il déborde le plus souvent sur les autres étages.

Cumulus (Cu). — Nuages séparés, généralement denses et à contours nets, se développant verticalement en forme de mamelons, de dômes ou de tours, dont la partie supérieure bourgeonnante ressemble souvent a un chou-fleur.

Les parties de ce nuage, éclairées par le soleil, sont, le plus souvent d'un blanc éclatant ; leur base, relativement sombre, est sensiblement horizontale. Les cumulus sont parfois déchiquetés.

Les cumulus peuvent être tout entiers, situés à l'étage inférieur, mais ils s'étendent fréquemment à l'étage moyen ou même à l'étage supérieur.

Les cumulus sont parfois disposés en longues files approximativement rectilignes et sensiblement parallèles à la direction du vent. On donne à ces files le nom de "rues de nuages".

Cumulonimbus (Cb). — Nous insisterons sur ce nuage particulièrement dangereux pour l'aviation (fig. 32).

Nuage dense, généralement puissant, à extension verticale considérable, en forme de montagne ou d'énormes tours.

Une partie, au moins, de sa région supérieure est habituellement lisse, fibreuse ou striée, et presque toujours aplatie ; cette partie s'étale souvent en forme d'enclume ou de vaste panache. Au-dessous de la base de ce nuage, souvent très sombre, il existe fréquemment des précipitations (atteignant ou non le sol), ainsi que des nuages bas, déchiquetés, soudés ou non avec elle.

Fig. 32. — Turbulence à l'intérieur et à proximité d'un cumul omnibus. Dans la zone (1) règnent généralement des ascendances. La zone (2) est le siège de mouvements descendants. Entre ces deux zones se trouve une couche verticale de friction.

Fig, 32 Bis. — Exemple de répartition des charges électriques au sein d'un cumulonimbus.

Les cumulonimbus donnent généralement des averses de pluie, de neige ou de grêle, parfois accompagnées de manifestations orageuses (fig. 32 bis).

Ces nuages, dûs à des mouvements de convection thermique (1) intenses, sont le siège de courants ascendants et descendants, pouvant atteindre les vitesses de 15, 20 et même 30 mètres par seconde, donnant lieu à une turbulence considérable, susceptible de mettre en péril la structure des aéronefs les plus solides.

(Voir dans la section : Stabilité - Instabilité)

Les cumulonimbus sont le terme de l'évolution de certains cumulus. Ils s'en différencient par le fait que les sommets des cumulonimbus sont constitués par des cristaux de glace, ce qui leur confère un aspect lisse, fibreux ou strié rappelant celui des Cirrus. Ces cristaux de glace jouent un rôle fondamental dans le mécanisme de déclenchement des précipitations.

SYSTÈMES NUAGEUX (fig. 33, fig. 34 et 34 bis).

Fig. 33. — Système nuageux.

Fig. 34. — Coupe d'un système nuageux suivant A.

Fig, 34. — Coupe d'un système nuageux suivant A.

Les nuages ne se répartissent pas sans ordre dans l'espace. Ils forment des ensembles organisés, couvrant une superficie de l'ordre de grandeur de la France, et se déplaçant, comme nous le verrons au chapitre IV, a des vitesses moyennes de 50 km/h.

Un système nuageux est un groupe de nuages comprenant plusieurs parties. On appelle :

TÈTE, la zone antérieure composée de nuages de l'étage supérieur (Cirrus - Cirrostratus ». Cirrocumulus) ;

MARGES, les zones latérales comprenant des nuages de l'étage supérieur et de l'étage moyen (Cirrostratus - Altocumulus) ;

CORPS, la zone centrale qui comprend des nuages des étages inférieur et moyen. Cette zone est îe siège de précipitations prolongées ;

TRAINE, la zone postérieure où l'on trouve surtout des nuages à développement vertical. ZONE DE LIAISON, elle groupe les Altocumulus, Stratocumulus, Stratus et brouillards.

NÉBULOSITÉ - VISIBILITÉ - HAUTEUR DU PLAFOND

La nébulosité est la fraction du ciel occupée par tous les nuages visibles. Elle s évalue en oc tas (huitièmes de ciel couvert).

La visibilité est la distance maximum à partir de laquelle on commence à ne plus distinguer la nature d'un objet. Elle est évaluée en mètres ou en kilomètres.

Le plafond est la limite inférieure de la couche nuageuse. On peut évaluer cette hauteur en mesurant le temps que met un ballon de vitesse ascensionnelle connue pour disparaître dans la masse nuageuse ou en résolvant le triangle PTN (le phare P donne une tache T sur le nuage) (fig. 35).

Fig. 35. Évaluation de la hauteur du plafond.

MÉTÉORES DANGEREUX POUR L'AVIATION. BROUILLARDS - BRUME

On dit qu'il y a brouillard quand la visibilité s'abaisse au-dessous de 1 km. II y a brume lorsque la visibilité est limitée à 2 km.

Le brouillard est constitué par des gouttelettes d'eau pleines. D'après leurs causes de formation, on peut distinguer 3 sortes de brouillards :

— Brouillard de rayonnement, — II se produit par vent très calme. L'air humide, à la tombée de la nuit se refroidit au contact du sol et atteint son point de saturation. Ce brouillard se forme surtout pendant les nuits à ciel clair.

— Brouillard d'advection. — Ce brouillard est dû au passage d'air humide sur une surface froide (sol refroidi, lac...). Il est souvent provoqué par le passage de l'air tropical se déplaçant des basses vers les hautes latitudes. Il peut se former par vent fort, de jour comme de nuit.

— Brouillard de mélange. — Comme son nom l'indique, il est la conséquence du mélange de deux masses d'air humide, voisines de la saturation, mais de températures différentes. Ces deux masses d'air prennent une température intermédiaire et la condensation apparaît.

GIVRE

Le givrage est la formation plus ou moins rapide d'un dépôt de glace adhérant à certains éléments de l'avion. II se produit à basse température dans les nuages, dans la pluie surfondue et quelquefois même dans l'air limpide, car les gouttelettes d'eau en surfusion dans l'atmosphère se rencontrent fréquemment jusqu'à  -6° et parfois même jusqu'à -40° C.

Le givre est très dangereux pour l'aviation, car il diminue les qualités aérodynamiques de l'aile et surcharge considérablement l'appareil (fig. 36).

Fig. 36 — Parties de l'avion sensibles au givrage.

GRAINS ET ORAGES

Un grain est une variation rapide mais passagère de la vitesse et quelquefois de la direction du vent.

Le grain est très souvent rendu visible par le cumulonimbus. Il s'accompagne souvent de grêle.

Les orages proprement dits sont provoqués également par le cumulonimbus, mais pendant les périodes chaudes de l'année.

Nous aurons donc les grains dépressionnaires des saisons froides organisés généralement en lignes, correspondant à des fronts froids, cl les grains orageux d'été.

PHÉNOMÈNES ÉLECTRIQUES

Foudre. — C'est une décharge électrique qui se produit entre un nuage qui s'est clergé d'électricité et la terre (fig. 38) ou entre deux nuages de charges différentes ou opposées.

Fig. 38. Mécanisme d'une décharge suivant Noringer.

Lorsque la différence de potentiel entre le nuage et le sol devient importante, elle rompt l'isolant qu'est l'air (fig. a). On voit d'abord apparaître des traits peu brillants on traits-flèches.

(b) Les traits suivants empruntent le trajet de ceux qui les ont précédés mais vont plus loin. Les traits forment des branches et l'éclair est ramifié.

(c) Lorsque les traits atteignent le sol, celui-ci émet un trait brillant, ramifié lui aussi, qui s'élance vers le nuage en empruntant la trajectoire des traits-flèche 5 en sens inverse.

La foudre se manifeste par la décharge, l'éclair et le tonnerre.

La décharge développe une énergie formidable. Son intensité peut atteindre 130000 ampères.

L'éclair provoque un dangereux aveuglement temporaire, surtout à l'atterrissage.

Le tonnerre est dû à un accroissement brusque de la pression sur le trajet de 1 éclair, donnant naissance à une onde sonore.

PRÉCIPITATIONS

Quelles sont les principales précipitations solides ou liquides qui peuvent provenir des nuages ?

Bruine : La bruine est une précipitation de très nombreuses et très fines gouttelettes d'eau (diamètre inférieur a 5 mm), tombant très lentement.

Pluie : La pluie est une précipitation de gouttes d'eau à l'état liquide, de grosseurs diverses (diamètre variant de 0,5 à 3 mm).

Averses : Les averses sont des précipitations abondantes provenant de nuages à développement vertical. Le diamètre des gouttes d'eau peut aller jusqu'à 6 mm. Il existe des averses de pluie, de neige, de pluie et de neige mêlées, de grésil, de grêle.

Grêle : La grêle est une précipitation de globules ou morceaux de glace (diamètre variant de 5 à 10 mm), se produisant lors de certains orages.

Neige : La neige est une précipitation formée de cristaux de glace souvent hexagonaux ou étoiles, rassemblés en flocons (Fig. 39).

Fig. 39, — Cristaux du neige.

Grésil : Grains d'eau gelée et translucide, généralement sphériques, constitués par un noyau de neige roulée, entouré d'une fine pellicule de glace (diamètre variant de 2 à 5 mm).

APPLICATIONS PÉDAGOGIQUES

LES NUAGES - LES MÉTÉORES DANGEREUX

BUTS DE CETTE SECTION :

— Rendre les nuages typiques familiers à l'enfant.
— Lui apprendre à établir des relations de cause à effet :
— entre des éléments déjà connus : pression, température, humidité et l'apparition de certains nuages ;
— entre certains types de nuages et les précipitations possibles ;
— entre les hydrométéores et la vie courante.

— Lui donner à réfléchir sur les météores dangereux pour l'aviation et dans la vie courante, et sur l'utilité pratique des renseignements fournis par la météorologie.

— Enrichir sa conception de l'atmosphère :

1 ° En lui rendant familiers les « habitudes » et les « étages » de ces grosses masses de « coton » flottantes que sont les nuages ;

2° En lui faisant comprendre que les nuages, même les plus élevés, ne circulent que dans les plus basses couches de l'atmosphère.

COMMENT Y PARVENIR

LES NUAGES MATÉRIEL

Bouilloire - Assiette - Verre - Glace - Glace sèche - Cigarette - 25 g gélatine - Bocal. CONSTRUCTION D'APPAREIL : Pluviomètre.

Prendre un bocal en verre de forme cylindrique et un entonnoir de même diamètre que le bocal. Poser l'entonnoir sur le bocal. Mettre l'ensemble contre une planchette verticale graduée en millimètres (En étalonnant la planchette, tenir compte de l'épaisseur du fond du bocal).

Lire la hauteur d'eau.

EXPÉRIENCES

— Dans la classe, faire bouillir de l'eau dans une bouilloire. Approcher une assiette froide du bec de la bouilloire : on constate une condensation.

— Mettre de l'eau et de la glace dans un verre. Des gouttelettes se forment à l'extérieur du verre.

Conclusion. — Au contact du verre froid, l'air ambiant se refroidît et l'humidité qu'il contient se condense en buée visible.

a) Laisser se consumer une cigarette dans une pièce vide aux fenêtres fermées (atmosphère calme). Au bout d'un moment, observer la ou les nappes produites par la fumée de cigarette.

b) Dissoudre 25 g de gélatine dans 250 g d'eau ; plonger le bocal dans un bain chaud, II se forme très souvent deux couches distinctes.

On obtient ainsi : une image de ce qui se produit dans la réalité atmosphérique pour la formation des couches nuageuses.

— Placer un morceau de glace sèche (glace carbonique) à l'extérieur dans une atmosphère humide. Il se forme une sorte de brouillard, dû à la condensation de l'humidité de l'air.

Conclusion : Quand la température s'abaisse, la vapeur d'eau de l'atmosphère se condense en fines particules qui deviennent visibles.

OBSERVATIONS

— Les nuages sont très proches du sol en comparaison du soleil, de la lune et des étoiles.
— Observation directe des nuages : forme, taille et mouvements varient continuellement.
— Remarquer qu'il y a différentes sortes de nuages, que certains sont plus élevés que d'autres.

— Lorsque l'on sort et que l'on respire dans un air froid, un véritable petit nuage se forme devant la figure et persiste jusqu'à ce que les courants aient vaporisé les gouttelettes en suspension dans l'air, qui deviennent invisibles.

Conclusion. — Le froid condense la vapeur d'eau rejetée par les poumons comme le froid des hauteurs de l'atmosphère condense ta Vapeur d'eau atmosphérique et provoque ainsi la forma' tion des nuages.

— Remarquer que le soleil, la lune et les étoiles apparaissent toujours derrière les nuages et les avions, même si ces derniers volent très haut. Pourquoi ?

— Par temps nuageux, observer qu'un avion en vol disparaît à certains moments derrière les nuages.

— Observation directe des principaux types de nuages. (Commencer par des nuages reconnaissables à coup sûr : cirrus - cumulus - puis cirrocumulus et altocumulus, et enfin cirrostratus, altostratus, stratus,...).

— A l'occasion de certaines fêtes, dans les villes, à Paris par exemple, de puissants projecteurs envoient des faisceaux lumineux vers le ciel. Parfois, le faisceau se heurte à une couche de nuages comme à un écran. C'est la hauteur de plafond du moment.

— Dans toute couche de nuages, la base semble à peu près à la même hauteur au-dessus du sol pour tous les nuages de la couche.

— Observer, à plusieurs reprises, l'état de transparence de l'air dans le sens horizontal (visibilité horizontale). Prendre des points de repère. Faire des comparaisons.

EXERCICES

— Apprendre à reconnaître les principaux types de nuages :

a) par observation directe ;
b) d'après des photographies.

— Prendre toutes les fois que cela est possible des photographies de nuages :

- pour nuages légers : écran rouge ou orangé clair, émulsion panchromatique, pose triple ou quadruple du temps habituel ;

- pour les autres nuages : écran jaune foncé ou moyen, pose double ou triple du temps habitue], émulsions ort ho chromatiques d'usage courant.

— Dresser un relevé quotidien de l'état du ciel :

1° En précisant la proportion de ciel couvert (nébulosité), comme indiqué ci-après (fig. 40) :

2° En notant les nuages typiques reconnus au cours de la journée (abréviations officielles : voir cours).

3° En indiquant, au besoin, les précipitations (toujours avec les symboles indiqués ci-dessous) :

— En cas de précipitations : relevé des hauteurs dans le pluviomètre.
— Lors du passage d'un système nuageux typique, faire la liste des nuages au fur et à mesure de leur apparition.
— Sur les cartes du temps, on peut représenter l'orage par le signe ci-dessus.
— Schéma d'un système nuageux typique (voir fig. 33),
— Illustration du schéma par les photographies de nuages.
— Schéma de la coupe d'un système dépressionnaire typique suivant la ligne tracée (voir fig. 34 et 34 bis).
— Illustration d'une coupe de système nuageux typique avec les photographies correspondant aux nuages indiqués.

— Faire un graphique montrant les différents nuages à leurs altitudes respectives au-dessus du sol.
L'illustrer de photographies ou de dessins.

— Aquarelle quotidienne, exécutée à tour de rôle par les élèves de la classe, collée ensuite sur un tableau divisé en rectangles correspondant chacun à une des aquarelles. Ce tableau est valable, selon le nombre des rectangles pour un mois ou pour un trimestre).

Chaque aquarelle représentera le type dominant de temps pour la journée : beau soled, ciel gris, pluie, neige...

— Établissement d'un diagramme, correspondant à l'état du ciel, pour une saison, ou même pour l'année, permettant d'en tirer des conclusions quant aux conditions climatologiques locales (microclimats).

— Le cas échéant, faire décrire aux enfants ayant déjà volé, leurs impressions concernant l'apparence des nuages vus d'un avion.

— Noter le nombre de journées de pluie pour un mois ou une saison.
— Calcul de la hauteur totale des pluies (données du pluviomètre de la classe) pour la même période.
— Pour cette même période, calcul de la hauteur moyenne journalière des précipitations.
— Comparer avec les observations de l'année précédente, concernant la même période.

— Au moyen de graphiques et de dessins, illustrer ce fait que presque tous les nuages de l'atmosphère siègent dans la troposphère.

— Faire, au moyen de photographies ou de gravures découpées, une sorte d'« échelle des nuages » en collant les documents sur des « tranches » d'atmosphère :

0 à 2000 mètres ; 2000 à 7000 mètres ; 5000 à 13000 mètres.

— Chercher l'endroit convenable pour installer le pluviomètre (endroit découvert, éloigné d'arbres et de hauts murs, relativement abrité du vent. Éviter les zones de remous : toits ou terrasses). Fixer le pluviomètre tout en haut d'un poteau, à 1,50 m du sol environ.

— Notation quotidienne de la visibilité.

Lors de sorties, on essaiera de trouver des repères fixes (bâtiments ou accidents du relief) qui permettront approximativement de noter la visibilité de la façon suivante (distances à vol d'oiseau) :

VISIBILITÉ.

Moins de 50 m
50 à 200 m
200 à 500 m
500 à 1000 m
1 à 2 km
2 à 4 km
4 à 10 km
10 à 20 km
20 à 50 km
50 km ou plus.

Facultativement, on pourra donner une notion de code en remplaçant les données précédentes par des nombres de 1 à 10, par exemple.

ENQUÊTES

— Se renseigner auprès des habitants de la région, intéressés professionnellement (cultivateurs, viticulteurs, par exemple), par l'humidité ou la sècheresse d'une partie de l'année :

— si l'année en cours est considérée comme étant pluvieuse ou non ;
— si elle est considérée comme étant plus ou moins pluvieuse que l'année précédente ;

- sur les répercussions possibles du manque ou de la trop grande quantité de pluie en cours d'année sur les récoltes, les ressources et les activités régionales ;

- sur les régions de France qui sont particulièrement victimes :

1° de la sècheresse,
2° d'une trop grande quantité de pluie...

- Réunir des photographies illustrant ce fait qu'un grand nombre de nuages sont très voisins de la terre, par exemple des photographies montrant le sommet des montagnes dépassant d'une couche de nuages (mer de nuages).

DISCUSSIONS

— Certains brouillards restent près du sol la nuit et aux premières heures de la matinée, mais commencent à se dissiper dès que le soleil réchauffe la terre.

— La rosée se forme souvent quand le soleil se couche et que la terre se refroidit.

— Par temps nuageux, on ne petit pas voir le soleil,-et pourtant il brille au-dessus de la couche de nuages ; les gens sur terre ne voient au-dessus d'eux que des nuages sombres, mais les aviateurs peuvent les survoler et se trouver au même moment au soleil.

— Les aviateurs, même s'ils volent très haut, voient toujours le soleil, la lune et les étoiles au-dessus d'eux.

— Des impressions que l'on doit éprouver en volant dans un nuage.

— Des différentes manières pour l'air, de se refroidir et de former des nuages.

— De la formation des nuages : l'humidité provenant des nombreuses sources sur la surface de la terre s'évapore dans l'atmosphère ; lorsqu'une masse d'air humide s'élève à une hauteur où l'atmosphère est plus froide, l'humidité que l'on ne pouvait voir se condense et devient visible.

— Du danger des nuages pour l'aviation.

— Absence à peu près totale de nuages dans la stratosphère. Pourquoi ?

— Des idées que certaines personnes peuvent se faire des nuages.

— Mieux un pilote connaît la signification des nuages, plus il sera à même de détecter ceux qui sont dangereux pour l'aviation. Il pourra ainsi les éviter dans la mesure du possible.

— Des raisons pour lesquelles les cumulonimbus sont les plus dangereux de tous les nuages.

— Les nuages ne sont pas des « plus légers que l'air » et pourtant ils se maintiennent dans l'atmosphère.

— Des rapports entre une baisse rapide de la pression atmosphérique et l'arrivée d'un front froid.

— Également, des rapports entre l'arrivée d'un front froid et une baisse de la température.

— De la visibilité et de la hauteur du « plafond » selon la nature des nuages vus du sol, au moment de l'observation.

— Des rapports entre l'apparition de certains nuages et l'évolution du temps.

— De l'état (solide, liquide ou gazeux) dans lequel l'humidité de l'air est la plus agréable pour la bonne visibilité en matière de pilotage.

RELATIONS INTER-ÉCOLES

— Reprendre certains points des exercices et des enquêtes, se mettre d'accord sur la ou les périodes à étudier et se communiquer les résultats.

— Prendre pour sujet une discussion intéressante, se communiquer les différentes opinions. Les réfuter, s'il y a lieu. En tirer des conclusions.

Le courrier sera affiché dans les classes intéressées.

— Si une des classes a pu faire une visite remarquable, faire part des impressions personnelles, ainsi que des renseignements intéressants récoltés, à la classe correspondante.

— Éventuellement, échange de pellicules photographiques intéressantes et « réussies ».

LES MÉTÉORES DANGEREUX MATÉRIEL

Bouteille à large goulot - Lampe à alcool ou bec Bunsen - Morceau de glace - Boîte à conserve - Gros sel.

EXPÉRIENCES

— Mettre de l'eau très chaude dans une bouteille à large goulot. Attendre que l'eau ait chauffé complètement la bouteille. La vider.

Verser un peu d'eau bouillante dans le fond de la bouteille. Placer un morceau de glace dans le col de la bouteille à large goulot.

Conclusion. — Un brouillard se forme et descend dans le fond du récipient ; l'air froid étant lourd descend immédiatement.

— Dans une boîte à conserve, mélanger 3/4 de glace et 1/4 de sel, ce qui provoque un abaissement des couches d'air voisines de la boîte.

Conclusion, — II se produit une formation de givre sur les parois de la boîte.

OBSERVATIONS

— Examen de gréions (remarquer les couches de glace correspondant aux périodes successives de gel).

— Observer que dans une armoire frigorifique le givre et la glace (condensation de l'humidité) se forment a priori sur l'élément producteur de froid.

— Observer que le brouillard est un nuage au sol.

— Observer de la neige à l'aide d'une loupe. Remarquer !a formation en cristaux.

EXERCICES

— Quand un météore dangereux se produit, noter :

- l'état du ciel au moment du passage du météore ;
- le ou les types de nuages se trouvant dans la portion de ciel visible ;
- la pression ;
- la température ;
- le degré hygrométrique.

— Noter le nombre de météores dangereux dans l'année. En tirer des conclusions sur le type et la fréquence des météores dangereux pour chaque saison.

— Noter les jours de verglas, pendant la mauvaise saison. Il est représenté par le symbole suivant ;

— En cas de chute de neige, prendre la température et noter sa constance (entre — 1 ° et + 1°).

— Report des données, sur diagrammes, comme il a déjà été indiqué.

ENQUÊTES

— Se renseigner sur les dégâts et accidents de personnes qui peuvent être causés par les météores dangereux.

— Se renseigner sur des cas précis.

— Se renseigner sur la protection en matière d'aviation, contre les météores dangereux.

— Se renseigner sur la protection au sol contre les orages...

DISCUSSIONS

— Des conséquences possibles des météores dangereux sur la circulation routière.

— Sans nuages ni vapeur d'eau, il n'y aurait pas de givrage, si froide que soit la température.

— Les conditions de givrage des avions se rencontrent, d'une manière générale, à des altitudes plus élevées en été qu'en hiver.

— Des raisons pour lesquelles un pilote, décollant d'un aérodrome sous la pluie, risque, en s'élevant en altitude, le givrage sur les ailes.

— De la seule possibilité de « marcher dans un nuage » (brouillard).

— En quelle saison le brouillard est-il particulièrement susceptible de se produire ? Pourquoi ?

— Des services rendus au pilote d'avion par les postes météorologiques qui le renseignent, pour la totalité de son parcours, sur les précipitations, le givrage et la visibilité.

— Des raisons pour lesquelles les nuages d'orage (cumulonimbus) sont dangereux pour l'aviation.

— Des raisons pour lesquelles le givrage est dangereux pour les avions.

VISITES

a) A la station météorologique : se renseigner sur la rapidité avec laquelle sont signalés les météores dangereux ;

b) A l'aérodrome, se renseigner sur les météores dangereux pour l'aviation qui empêchent tout trafic aérien.
Remarquer les dégivreurs montés sur les avions.