Comment se forment les nuages

Les cumulus, le type de nuage le plus courant, commencent à se former lorsque l'énergie du soleil atteint l'eau à la surface de la Terre, l'eau des océans, des lacs et des rivières. Cette énergie solaire rompt les liens qui maintiennent les molécules d'eau liquide ensemble. Lorsque les molécules d'eau ne sont plus maintenues ensemble par les liaisons, l'eau liquide se transforme en gaz elle s'évapore. Le gaz est appelé vapeur d'eau. L'air chaud rempli de vapeur d'eau commence à monter… mais pourquoi?

Lorsque l'air est chauffé, les molécules qui composent l'air s'agitent et se déplacent plus vite. Elles se sont dispersées. Quand une masse d'air prend plus de place, elle a une densité plus faible. Et lorsqu'un gaz de faible densité est entouré d'un gaz de forte densité, dans ce cas, un air plus frais, le gaz de plus faible densité monte. L'air contenant de la vapeur d'eau, l'air humide, monte également.

Les molécules qui composent l'eau contiennent deux atomes d'hydrogène et un atome d'oxygène. Elles sont plus légères que les molécules qui composent l'air, qui contiennent des molécules de deux atomes d'azote ou de deux atomes d'oxygène. Ainsi, l'air chaud et humide monte encore plus vite que l'air chaud et sec. Au fur et à mesure que la poche d'air réchauffée et humide monte, l'air plus frais l'entoure et redescend en dessous. L'air plus frais pince la poche et la pousse à flotter, comme une montgolfière invisible.

En réalité, plus une poche d'air accumule de la vapeur d'eau avant de décoller, plus elle devient légère. Au fur et à mesure que la poche d'air monte, ça se refroidit doucement. Les molécules de vapeur d'eau au sommet de la poche redeviennent de minuscules gouttelettes d'eau liquide, elles se condensent. Ces gouttelettes d'eau en suspension dans l'air, ressemblent à… tu l'as deviné, un nuage ! Alors que le reste de la poche d'air monte, elle se refroidit et se condense également.

C'est pourquoi nous voyons des nuages à fond plat qui semblent pousser vers le haut à partir de rien. Au fur et à mesure que le processus de condensation se poursuit, les molécules d'eau libèrent l'énergie solaire qu'elles ont absorbée quand elles se sont évaporées. Cette énergie chauffe l'air entourant le nuage nouvellement formé. Et parce que l'air chaud monte, il pousse tout le nuage vers le haut, il le soulève. Nous appelons cette force une élévation.

Alors que le nuage monte, il y a plus d'air chaud en dessous qui monte, refroidit et se condense, pour rejoindre le nuage. Le nuage devient de plus en plus gros… et de plus en plus lourd. Finalement, le poids du nuage signifie que la force de gravité agissant sur lui est supérieure à la force de soulèvement. Les gouttelettes d'eau du nuage retombent à la surface de la Terre...