Inclus dans cet article :

Les nuages ​​sont d’excellents indicateurs visuels des conditions atmosphériques et des changements météorologiques à venir.

Cet article commence par expliquer les différents types de nuages ​​et leurs noms, vous aidant ainsi à les identifier lorsque vous les voyez dans le ciel. Nous explorons ensuite leur formation et leur influence sur les vents de surface. Enfin, nous examinons des exemples concrets de l'impact des nuages ​​sur la navigation.

Trois facteurs peuvent être utilisés pour classer les nuages ​​:

La base du nuage est représentée dans l'image ci-dessous.

La hauteur de la base d'un nuage correspond à la distance entre la surface terrestre et le bas du nuage. La hauteur de la base du nuage est représentée sur l'image ci-dessous et ne doit pas être confondue avec la hauteur du nuage, qui correspond à son épaisseur.

Les hauteurs des nuages ​​sont réparties en 3 catégories fournies dans le tableau ci-dessous.

En résumé, un nuage très haut dans le ciel porte un nom commençant par « Cirro ». Un nuage à mi-hauteur porte un nom commençant par « Alto ». Un nuage à basse altitude n'a pas de préfixe.

Il existe 2 formes principales :

Ici, c'est simple. Si un nuage précipite, on ajoute le préfixe Nimbo.

Sur la base des trois facteurs ci-dessus, nous pouvons définir dix principaux types de nuages. Ceux-ci sont répertoriés dans le tableau ci-dessous.

Remarque sur les stratocumulus : il s'agit d'une combinaison de stratus et de cumulus. On peut voir les nuages ​​individuellement et presque les compter, mais ils sont proches les uns des autres, avec très peu de ciel vide entre eux. C'est aussi le nuage le plus répandu au monde.

L'image ci-dessous présente les 10 nuages ​​essentiels :

Pour voir des photos de tous les nuages, visitez The Cloud Appreciation Society .

Un nuage est créé par l'air ascendant. À mesure que l'air s'élève, sa température baisse. La température se refroidit jusqu'à ce que l'eau passe de l'état gazeux à l'état liquide. Ces gouttelettes d'eau liquide sont visibles, constituant le nuage que nous observons. Ces gouttelettes sont initialement très petites (microns), et leur taille devra grossir (millimètres) pour précipiter et tomber au sol. Les gouttelettes grossissent soit en coagulant, soit en gelant.
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Deux choses essentielles à retenir : la condensation se produit lorsque la température de l’air atteint la température du point de rosée et la condensation libère de l’énergie .
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Cette libération d'énergie permet à l'air de poursuivre son mouvement ascendant, car il est plus chaud que son environnement et, par conséquent, plus léger. Le nuage s'étend alors verticalement, prend de la hauteur et grossit.
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À un moment donné, l'air cesse de s'élever car il n'y a plus de différence de température ; c'est le sommet du nuage . C'est également là que se produit l'inversion de température de l'air. C'est ce qu'on appelle le plafond nuageux .

Une question logique est de savoir comment l'air s'élève. Cette question a plusieurs réponses correspondant aux différents modes de formation des nuages. Nous allons maintenant aborder trois façons dont l'air s'élève et crée un nuage.

Cette méthode forme la brise marine lorsque le soleil chauffe l’air au-dessus de la terre plus que l’air au-dessus de la mer.

Pendant la journée, le soleil réchauffe la Terre, et des bulles d'air plus chaudes se forment à sa surface, par exemple au-dessus des rochers et du sable. Cet air plus chaud a une densité inférieure à celle de l'air environnant, qui se réchauffe moins (au-dessus de l'eau, des forêts, etc.). Cet air plus chaud et plus ascendant s'élève et forme un nuage si les conditions de température et d'humidité sont réunies.

Si des vents de surface rencontrent un relief (colline ou montagne), l'air s'élève et un nuage peut se former. Selon la stabilité de l'air au-dessus du relief, deux types de nuages ​​se forment :

Lorsque deux masses d'air de températures différentes se rencontrent, la masse d'air chaud est poussée vers le haut par l'air froid. Cet air ascendant crée une ligne de nuages ​​à leur rencontre : c'est ce qu'on appelle un front .
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Il existe deux types de fronts selon que la masse d'air chaud se déplace vers la masse d'air froid ou l'inverse.

Source : MétéoSuisse

Les nuages ​​bas sont les plus proches du sol et de la mer. Ils ont donc l'influence la plus directe sur les vents de surface, surtout à court terme. Il est donc conseillé aux navigateurs de privilégier les nuages ​​bas pour anticiper l'évolution du vent dans les prochaines heures.

Les nuages ​​de moyenne et haute altitude sont plus éloignés de la surface et ont donc moins d'influence sur les vents de surface. En général, les nuages ​​de moyenne altitude peuvent influencer le vent dans les 3 à 6 heures qui suivent. Les nuages ​​de haute altitude peuvent influencer le vent après 12 heures, voire une journée.

C'est pourquoi nous nous concentrerons maintenant sur les nuages ​​de basse altitude, car ils ont la plus grande influence sur les vents de surface pour les navigateurs. Il est important de déterminer si le nuage est précipitant ou non, car il influence considérablement les vents de surface.
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Voir ci-dessous les trois étapes d'un cumulonimbus, et nous utiliserons cette image pour démarrer notre discussion sur les vents de surface autour des nuages.

L'air ascendant crée un flux entrant à la surface. Ce flux de surface convergent aspire l'air, ce que l'on appelle un nuage aspirant . (Côté gauche de l'image ci-dessus)
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La force de l’écoulement de surface dépendra de quelques facteurs :

Voir ci-dessous deux cumulus :

Un marin ne ressentira que peu ou pas d’effet sur le vent aspirant.
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Ce cumulus puissant crée un flux d'air de surface aspirant important.

La pluie tombe et crée un courant descendant. Lorsque ce courant atteint la surface, il crée un écoulement à la surface, appelé nuage soufflant . (Côté droit de l'image ci-dessus)

Ce cumulus est en train de précipiter et se transforme en nuage soufflant. À la surface, le vent sortant peut être fort. Vous verrez des moutons blancs sur l'eau.

Un nuage soufflé, comme mentionné précédemment, ne présente qu'un courant descendant ; il s'agit donc d'un nuage en cours de dissipation. Pour que le nuage se développe et mûrisse, un courant ascendant est nécessaire pour y apporter de l'humidité, qui agit comme combustible et fournit de l'énergie. (Milieu de l'image ci-dessus)
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Un cumulonimbus présente à la fois un côté ascendant et un côté descendant. Généralement, le courant ascendant se situe à l'avant du cumulonimbus (ce que vous rencontrerez en premier si un cumulonimbus arrive droit sur vous), et le courant descendant à l'arrière.

Le cumulonimbus, ou orage, est un nuage convectif ou un système nuageux produisant des précipitations et des éclairs. Il produit souvent de la grêle, de violentes rafales de vent , des tornades et de fortes pluies.

Les cumulonimbus majeurs présentent un nuage en plateau à l'avant. Un tel nuage est le signe d'un événement météorologique extrême imminent. Les nuages ​​en plateau sont souvent associés à des lignes de grains. N'oubliez pas que la principale menace pour toute ligne de grains réside dans les vents violents et destructeurs associés à ce nuage.

Les nuages ​​s'organisent parfois en ligne dans le ciel. De part et d'autre de cette ligne, deux vents différents se rencontrent généralement, poussant l'air vers le haut et créant un nuage. Voici une image d'une ligne nuageuse.

La ligne de nuages ​​peut être constituée de nuages ​​aspirants ou de nuages ​​soufflants.
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Une ligne de nuages ​​​​aspirants peut être divisée en deux types selon que les vents soufflent perpendiculairement ou parallèlement à la ligne de nuages.

Pendant la journée, le soleil réchauffe davantage la terre que la mer. L'air plus chaud au-dessus des terres s'élève par convection. Des nuages ​​se forment sur terre et la brise marine souffle de la mer vers la terre (courant terrestre).
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La base des nuages ​​qui se développent sur terre définit l’épaisseur de la brise marine et est appelée couche de mélange.

Couche de mélange : plus profonde le jour, moins profonde la nuit. La profondeur du mélange dépend du réchauffement.

La section précédente a donné des informations générales sur l'impact des nuages ​​sur les vents de surface. Cette section, plus pratique pour les navigateurs, présentera les variations du vent (décalage, tendance, volatilité, rafales, etc.) en fonction des nuages. Nous présenterons des exemples théoriques et des études de cas basés sur des images réelles de nuages.

Le nuage aspirant, comme évoqué précédemment, est un nuage de basse altitude non précipitant, comme un cumulus. Isolons un cumulus et étudions deux exemples : le nuage arrive directement vers vous ou sur le côté.

Exemple 1 : un marin subit un vent constant de 10 nœuds. Un nuage aspirant arrive directement dans la même direction que le vent dominant. Supposons maintenant que le flux d'air créé par le nuage aspirant soit un vent de 2 nœuds convergeant vers le centre du nuage.

Finalement, lorsque le nuage sera loin, le marin retrouvera ses 10 nds de vent initiaux.

Exemple 2 : cette fois, le nuage aspirant se dirige toujours vers le marin, mais passe à sa droite au lieu de passer au-dessus de sa tête. Dans ce cas, le vent tournera à gauche au passage du nuage. Sa vitesse peut diminuer à l'approche du nuage, puis augmenter légèrement par la suite, comme dans l'exemple 1. Une fois le nuage parti et à distance, le vent reprendra sa direction moyenne.

Mettons la théorie ci-dessus en pratique en allant dans des exemples pratiques en utilisant de vraies images de nuages ​​et comment nous pouvons les interpréter.

Photo 1 : Petit cumulus

​ Question : Vous êtes en mer et voyez ces nuages. Que vous disent-ils ?
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Réponse : Ce sont de petits cumulus, en mode ascendant, et ils ne précipitent pas. L'extension verticale du nuage est faible, donc le courant ascendant est faible, et le vent aspirant est également faible. À l'approche du nuage, le navigateur peut s'attendre à :

Photo 2 : Grand cumulus

Il s'agit d'un gros nuage aspirant qui se développe verticalement, comme l'indique son aspect bouffi au sommet. Il n'a pas encore plu, ce qui entraîne un fort courant ascendant. La base du nuage étant proche du sol, il faut s'attendre à une forte influence sur les vents de surface. À l'approche du nuage, le navigateur peut s'attendre à :

Les nuages ​​qui soufflent ont l'effet inverse sur le vent. En appliquant les exemples ci-dessus, nous obtiendrons les résultats suivants :
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Exemple 3 : Si un nuage souffle directement vers un coureur, celui-ci ressentira d'abord une augmentation de la vitesse du vent, puis une diminution. Par conséquent, un coureur doit veiller à ne pas se placer derrière le nuage (côté vent), car le vent sera faible.
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Exemple 4 : Si un nuage souffle vers la droite d'un marin, il subira un décalage vers la droite.
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Ces quatre exemples nous aident à comprendre le concept. Cependant, en réalité, les marins devront adapter ces concepts à la réalité de la navigation. Il ne s'agit pas d'un seul nuage, mais de plusieurs.

Image 3 :

Il s'agit d'un gros nuage avec de la pluie en dessous. La pluie indique un courant descendant.
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Notez qu'il y a encore quelques formes gonflées sur le dessus, donc certaines parties du nuage sont toujours en mode courant ascendant mais sont plus faibles que le courant descendant.

Les nuages ​​souffleront de l'air assez fort à cause de la pluie. Si un tel nuage arrive, le vent s'intensifiera et les sautes de vent seront importantes, généralement avant la pluie. Après le passage du nuage, une zone peu ventée apparaîtra, et le vent moyen mettra du temps à se rétablir, car ce nuage est important.

Comme expliqué précédemment, un cumulonimbus, aussi appelé orage, est complexe car il s'agit d'une combinaison de nuages ​​aspirants et soufflants. Ce nuage peut être extrêmement puissant et dangereux pour les navigateurs. Nous allons décrire ici ce à quoi les navigateurs peuvent s'attendre afin que vous puissiez vous préparer à l'apparition d'un tel nuage à l'horizon.

Généralement, si un cumulonimbus arrive droit sur vous, vous ressentirez d'abord un courant ascendant, puis un courant descendant. Ce phénomène peut se résumer en trois étapes :

Pour illustrer le front de rafales, veuillez regarder la vidéo suivante enregistrée en Corse, en France, en août 2022. Faites attention au nuage de plateau qui approche et au vent extrêmement fort qui se remplit.
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La physique ci-dessus est importante, mais en pratique, les marins recherchent des avertissements lorsque des orages violents et dangereux peuvent se développer afin de pouvoir prendre des mesures préventives, par exemple se rendre au port, changer de mouillage, ajouter une chaîne, nettoyer le pont et réduire la prise au vent du bateau.

PredictWind propose cinq outils pour vous aider à anticiper les orages violents et autres alertes météo extrêmes. Ces outils sont :

PredictWind fournit le modèle météorologique régional haute résolution (1 kilomètre) suivant :

Carte de couverture mondiale de PredictWind par modèle de prévision

Ces modèles régionaux ont une physique complexe, comme des équations non hydrostatiques, qui simulent bien les mouvements verticaux de l'atmosphère et la topographie locale, ce qui aide à prévoir les phénomènes météorologiques intenses et localisés.

Ces modèles régionaux prévoient les événements extrêmes avec plus de précision que les modèles mondiaux comme GFS, qui a une résolution de 25 kilomètres.

Valence, Espagne

CAPE signifie Convective Available Potential Energy et représente la quantité de carburant disponible pour un orage en développement.

Si l'air s'élève et que des nuages ​​commencent à se former, le CAPE accentuera l'instabilité et transformera un nuage en cumulonimbus puissant. Ainsi, le CAPE à lui seul ne garantit pas un événement majeur, mais il est important de le prendre en compte, en conjonction avec d'autres paramètres (tels que la température élevée, la pluie, la formation de nuages ​​en temps réel, la température de surface de la mer), car il représentera des conditions favorables à un éventuel épisode de violence.

Lisez ici pour en savoir plus sur ce que signifie CAPE ?

En utilisant la fonction Split Screen de PredictWind, nous avons placé ci-dessous la pluie prévue sur le côté gauche et CAPE sur le côté droit pour identifier facilement les tempêtes qui peuvent potentiellement devenir violentes.

Valence, Espagne

Consulter les prévisions météorologiques plusieurs fois par jour prend du temps. Or, nous manquons parfois de temps ou d'énergie pour examiner tous les modèles et tous les paramètres météorologiques, ce qui peut nous faire passer à côté d'informations météorologiques cruciales. Pour remédier à ce problème, PredictWind a développé des alertes météo extrêmes qui affichent des icônes claires indiquant les dangers potentiels prévus par les modèles.

En examinant les données météorologiques de tous nos modèles météorologiques, PredictWind affichera tous les avertissements à l'aide de cette icône orange vif :

Ces avertissements sont affichés à plusieurs endroits - Briefing quotidien, Tableaux, Routage météo, Planification météo, vous ne pouvez donc pas les manquer.

Voici un exemple montrant deux avertissements, « Rafale et vent fort contre courant », sur la route PWG (bleu) :

Lisez ici pour en savoir plus sur ce que sont les avertissements météorologiques extrêmes ?

Les prévisions SMDSM sont des prévisions météorologiques maritimes fournies dans le cadre du Système mondial de détresse et de sécurité en mer (SMDSM), un système international normalisé développé par l'Organisation maritime internationale (OMI) pour améliorer la sécurité maritime. Les prévisions SMDSM sont rédigées et contrôlées par des experts, notamment par des météorologues qualifiés des services météorologiques nationaux officiels. À titre d'exemple, le SMDSM couvre les phénomènes météorologiques extrêmes tels que les ouragans.
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PredictWind propose le SMDSM standard et le SMDSM graphique de loin supérieur, que PredictWind a développé en interne.
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Lisez ici pour en savoir plus sur :

Les quatre outils mentionnés ci-dessus s'appuient sur les prévisions météorologiques. Cependant, en cas d'alerte météorologique imminente, vous aurez besoin d'outils supplémentaires pour surveiller les conditions en temps réel. Dans le menu « Observations » , le Radar de pluie affiche l'intensité des précipitations en dBZ. En activant le mode animation, vous pouvez suivre le mouvement des cellules pluviométriques au cours des deux dernières heures, fournissant ainsi une indication précoce de leur comportement et de leur impact potentiel.

Une ligne nuageuse au-dessus de la mer indique visuellement que le vent peut différer de part et d'autre de la ligne. Dans la section précédente, nous avons vu deux types de lignes nuageuses : convergentes et confluentes. Le vent varie différemment selon ces deux types.

Convergence:

Confluent:

Le schéma ci-dessous récapitule les informations ci-dessus.

Pour en savoir plus, poursuivez votre lecture ! Dans le prochain article, Météorologie marine 3 : Météo des latitudes moyennes , nous explorerons les cellules de Ferrel (30° à 60° Nord ou Sud). Ces zones se situent aux latitudes moyennes et correspondent à la majeure partie de la population humaine, ce qui les rend très importantes sur le plan météorologique.