La pluie – et ce qui se cache derrière

Qu'est-ce que la pluie et comment se produit-elle ?

La réponse semble simple, la pluie est la forme liquide des précipitations et se compose d'eau et de fins aérosols – appelés " germes de condensation". Ils peuvent être d'origine naturelle ou artificielle (comme la poussière en suspension , le sel, les cendres volcaniques ou les particules de suie issues de processus de combustion...). L'eau très pure ne gèle pas à 0 degré, mais peut rester liquide même à des températures très négatives.

Les germes de condensation l'empêchent, la vapeur d'eau se condense et s'accumule sur les particules fines. Les premières fines gouttelettes se forment donc. Au début, celles-ci sont toutefois encore très petites et restent en suspension. Des nuages se forment, mais tous les nuages n'apportent pas de la pluie. Deux mécanismes différents interviennent alors pour faire grossir les gouttelettes.

Coalescence

Ce qui peut sembler compliqué est en fait très simple à comprendre. Les fines gouttelettes d'eau en suspension se touchent et fusionnent pour former des gouttelettes plus grosses. Ces grosses gouttes en recueillent d'autres et grossissent ainsi. A un moment donné, elles deviennent si grandes et si lourdes que la circulation de l'air ne peut plus les maintenir en suspension. Elles tombent sur la terre sous forme de gouttes de pluie. Mais leur arrivée dépend à nouveau d'autres conditions. Si l'air sous le nuage est suffisamment sec et que le trajet de chute est long, ces gouttes peuvent s'évaporer en descendant. Mais l'air devient alors plus humide, ce qui facilite de plus en plus le trajet des gouttes de pluie suivantes vers le sol. Ce processus est prédominant dans les nuages chauds.

Processus de Bergeron-Findeisen

En réalité, il fait souvent suffisamment froid dans les nuages pour que des cristaux de glace soient présents à côté des gouttes d'eau surrefroidies – ce que l'on appelle des nuages mixtes.

La pression de vapeur saturante au-dessus de la glace est plus faible que celle au-dessus de l'eau, les cristaux de glace se développent donc au détriment des gouttelettes (qui s'évaporent, la vapeur d'eau se déposant ensuite sous forme de glace sur le réseau cristallin). Lorsque les cristaux de glace deviennent suffisamment grands, ils commencent également à tomber. S'il fait assez froid, ils se lient à d'autres cristaux pour former de plus gros flocons de neige. Sinon, ils fondent et se transforment en gouttes de pluie.

Si les vents ascendants sont suffisamment forts dans le nuage (par exemple dans un nuage d'orage), ils transportent les gouttes et les flocons de neige vers le haut, où ils fusionnent avec d'autres cristaux de glace pour former des grains – de la grêle se forme. Cette alternance de chutes, de fonte et de remontée peut se répéter un nombre incalculable de fois. Les grêlons deviennent de plus en plus gros et, comme un oignon, de nouvelles peaux s'accumulent. Les grêlons qui fondent forment les grosses gouttes typiques d'une averse.

Taille et forme

Il existe une grande variété de formes, de la plus petite à la plus grande. Une goutte de pluie typique a un diamètre compris entre 0,5 et 1 mm. L'exemple serait la pluie typique de campagne, régulière et prolongée. La vitesse de chute est alors de l'ordre de 3 m/s. Si le diamètre des gouttes est plus petit, il s'agit plutôt d'une bruine avec une vitesse de chute plus faible. Lors d'une averse ou d'un déluge, les gouttes atteignent un diamètre de plusieurs millimètres, mais la limite supérieure est d'environ 6 à 8 mm. Les gouttes ne peuvent pas devenir encore plus grosses, car leur poids plus élevé augmente également la vitesse de chute.

Les petites gouttes sont presque rondes, en raison de la tension superficielle de l'eau (comme une sorte de peau de caoutchouc). Mais lorsque les gouttes deviennent plus grosses et tombent plus rapidement, les forces de l'air entrant augmentent également. La goutte se déforme de plus en plus, s'aplatit et finit par prendre la forme d'un parachute. A partir d'une certaine taille, elle se déchire en gouttes plus petites. Si le chemin vers le bas est encore assez long, les gouttes peuvent grossir une nouvelle fois par coalescence.

Toutes les pluies ne se ressemblent pas

La pluie est par définition liquide, du moins au moment où elle touche la surface de la terre. Les processus qui conduisent à la pluie peuvent toutefois être très différents. La pluie est également classée en fonction de sa durée, de son intensité et de la région où elle se produit.

• Pluie en pente: L'air humide est bloqué par un obstacle (comme une montagne) ou forcé à s'élever.
• Pluie convective: les averses ou les orages en sont un exemple typique. Elles sont très hétérogènes en termes d'intensité et de région.
• Pluie frontale: pluie qui se forme le long de frontières de masses d'air qui se déplacent( frontschauds et froids et occlusions).

Pluviométrie

La pluie est mesurée à l'aide d'un ombromètre. La hauteur de pluie est enregistrée et s'accumule dans un récipient conçu à cet effet. La hauteur de pluie est équivalente à la quantité de pluie dans un rapport de 1:1, la hauteur de pluie étant exprimée en millimètres et la quantité de pluie en litres par mètre carré. Si l'on verse un litre d'eau dans un récipient d'un mètre carré, la hauteur de l'eau sera d'un millimètre.

Petrichor

Dans certaines circonstances, la pluie a également une odeur typique appelée petrichor. Cliquez sur le lien pour lire l'article correspondant.