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Les précipitations

En météorologie, les précipitations sont le produits de la condensation de la vapeur d'eau atmosphérique, le plus souvent venant des nuages, et qui est relâchée et tombe par gravité pour se déposer sur la surface de la Terre. Les principales formes de précipitations sont la pluie, la neige, la grêle, le grésil et la neige roulée.

La pluie

Pluie

Pluie

La pluie fait partie des précipitations liquides (gouttelettes d'eau) et le type le plus fréquent des précipitations sur Terre.

La pluie requiert:

  • La présence d'une épaisse couche de l'atmosphère pour avoir des températures au-dessus du point de fusion de l'eau, proche et au-dessus de la surface de la Terre.
  • La condensation de vapeur d'eau atmosphérique en gouttes d'eau, suffisamment lourdes pour tomber, le plus souvent à la surface de la Terre.

Deux processus, agissant possiblement ensemble, peuvent mener l'air à devenir saturer, entraînant ainsi les chutes de pluie: le refroidissement de l'air ou l'ajout de vapeur d'eau dans l'air.

La neige

Couverture neigeuse de 60 cm

Couverture neigeuse de 60 cm

Cristaux de neige, photos du chercheur Wilson Bentley

Cristaux de neige, photos du chercheur Wilson Bentley

La neige est un type de précipitations au sein de l'atmosphère qui se présente sous la forme de cristaux de glace et qui consistent en une multitude de flocons de neige tombant des nuages.
Les cristaux de glace, plus petit que 0.1 mm, se développent dans les nuages, tombent en augmentant leur poids et continuent à grandir grâce à la différence de pression entre la glace et l'eau surfondue. La vapeur d'eau contenue dans l'air sublime à nouveau (passe de l'état solide à l'état gazeux), se transformant directement en glace et contribuant ainsi au grossissement des cristaux.
La quantité de chutes de neige et leur quantité en équivalent liquide de précipitations sont déterminés à l'aide de différents pluviomètres. De manière général, on assume que 10 cm de chutes de neige correspondent à 1 cm d'eau.

Les flocons de neige tombent sous une multitude de tailles et formes différentes. Ils sont hexagonaux et à cause de la structure particulière des molécules d'eau, seulement un angle de 60° et/ou 120° est possible.
Tous les flocons de neige sont différents, aucune forme n'est la même.

La grêle

La grêle se forme en présence d'un air instable, c'est-à-dire en été, lorsque des orages se produisent. De puissants mouvements verticaux (convection) se développent au sein d'un cumulonimbus et l'air devient ainsi saturé dans les couches supérieures du nuage. Les gouttelettes d'eau sont soulevées et gèlent lorsqu'elles rencontre un noyau de condensation pour créer un grêlon. Ces grêlons peuvent grossir lorsqu'il rencontre des gouttelettes d'eau surfondue, ce qui peut se produire jusqu'à -39°C, qui s'agrègent aux grêlons existants.
Lorsqu'ils tombent, les grêlons commencent à fondre dans l'air plus chaud. Les grêlons que nous trouvons au niveau du sol sont donc plus petits que lorsqu'ils se sont formés dans le nuage.

Les zones affectées par des chutes de grêle sont généralement locales et la grêle ne dure que quelques instants. Cependant, les grêlons peuvent être gros et les dégâts peuvent par conséquents être énormes et chers.
Il est difficile de faire des prévisions pour la grêle, car il n'existe pour l'instant aucun outil véritablement performant pour mesurer les chutes de grêles et les détecter suffisamment tôt.

Le grésil

Le grésil correspond à de petits grêlons avec un diamètre plus petit que 5 mm. Ce type de précipitations, contrairement à la grêle, se produit principalement en hiver lorsqu'une couche d'air chaud passes au-dessus d'une couche d'air plus froid ayant une température plus basse ou égale à 0°C.

Dans ce cas, comme pour la grêle, de faibles grêlons se forment au sein d'un cumulonimbus, sans devenir aussi gros que de véritables grêlons. Ensuite, lorsque les grêlons tombent à travers la couche d'air chaud, ils se mettent à fondre, et en arrivant dans la couche d'air plus froid près du sol, ils gèlent à nouveau et forment le grésil.

[en partie inspiré de wikipedia]

La neige roulée

Entre la grêle et la neige l'on trouve la neige roulée avec un diamètre entre 2 et 5 mm. Ce type de précipitations se forme aussi dans les cumulonimbus mais les courants ascendants sont plus faibles que pour la grêle. Au sein du nuage, des gouttelettes d'eau surfondue s'agrègent aux cristaux de neige; ce processus est appelé « accrétion ». La neige roulée se produit principalement juste avant des chutes de neige est une sorte de gouttelettes de givre.
Contrairement à la neige, les grains de neige roulée se cassent facilement. Souvent ils rebondissent et se brisent sur le sol.

[en partie inspiré de wikipedia]

Jungfraujoch

Sur le météogramme des neiges à droite, vous voyez les prévisions actuelles pour la région du Jungfraujoch (Suisse). L'altitude moyenne de la région est de 2826 m au-dessus du niveau de la mer. Le graphique présente le gradient de température prédit pour différentes altitudes. La partie du bas du graphique montre la prédiction des précipitations totales, de la hauteur de neige et le changement (augmentation ou diminution) de hauteur de neige.

Prévisions

Carte Jungfraujoch

Carte Jungfraujoch

Sur les images suivantes, vous pouvez voir les prévisions de précipitations (rainNow) pour quatre lieux différents le 29.07.2010. Ils montrent les précipitations à intervalles de 15 minutes pour les deux dernières heures et les heures qui suivent. Observez maintenant les prévisions pour le Jungfraujoch et mémorisez la position des zones de précipitations (zones de couleur sombre).
Regarder la carte. Ici la montagne du Jungfraujoch est au centre (A). Cette carte montre – tout comme les prévisions de précipitations du Jungfraujoch – les environs sur 25 km de rayon.
Nommez les lieux où il devrait pleuvoir ou a déjà plu. Maintenant comparez les prévisions avec les prévisions de précipitations des lieux environnants pour lesquels il y a aussi des prévisions de précipitations.

Exemple:
Les prévisions de précipitations pour le Jungfraujoch annoncent qu'il va y avoir une averse à partir de 7h00, mais pas avant (il y a des zones bleues à partir de 7h00).
Maintenant regardons la carte (à droite). Mörel est un lieu au sud. Regardez les prévisions de précipitations pour Mörel. Ce dernier est au centre du carré, lequel doit donc être coloré en bleu à partir de 7h00. Il ne pleut pas auparavant à Mörel, et le centre ne doit donc pas être coloré en bleu jusqu'à 7h00. De cette manière, vous pouvez voir dans quelle localité il va pleuvoir ou non.

Prévisions de précipitations (RainNow) du 29.07.2010:

Jungfraujoch
Prévisions de précipitations (RainNow) - Jungfraujojch
Grindelwald
Prévisions de précipitations (RainNow) - Grindelwald
Blatten
Prévisions de précipitations (RainNow) - Blatten
Mörel
Prévisions de précipitations (RainNow) - Mörel