Cycle de l’eau, comment la pluie se forme-t-elle ?

1 Elévation de l’eau gazeuse

• a. Evaporation

Même par temps froid, les rayons du soleil réchauffent la surface terrestre. Au-dessus des océans, des lacs, des glaciers, des flaques ou même du sol humide, cette chaleur transforme l’eau liquide ou gelée en gaz invisible dans l’air : la vapeur. Cette évaporation est plus rapide si le soleil brille fort, si le vent souffle ou si l’air est sec.

• b. Transpiration végétale

Les plantes contribuent à l’humidité de l’air pour environ 10 %. L’eau qu’elles pompent dans le sol est aspirée jusqu’aux feuilles et ressort par de minuscules ouvertures, les stomates, sous forme de vapeur.

2 Naissance des nuages

• Point de saturation

Plus la pression est haute et l’air chaud, plus celui-ci peut contenir de vapeur d’eau. Lorsque l’air est saturé et que la température ou la pression diminue, la vapeur se condense en minuscules gouttelettes. Le brouillard apparaît quand l’air se refroidit au niveau du sol. Dans le ciel, l’air chaud et humide s’élève jusqu’à atteindre une altitude où pression et température chutent, formant des nuages.

• Indispensables déclencheurs

Pour qu’il y ait des précipitations, il faut que des noyaux de condensation – petites particules sur lesquelles l’eau peut se fixer afin de former une gouttelette – flottent dans l’air : fines poussières, cendres, cristaux de sable ou de sel ou encore grains de pollen.

3 Formation des gouttes

• Coalescence

Dans un nuage, les gouttelettes doivent grossir pour pouvoir tomber. Ballotées par les mouvements de l’air, elles se rencontrent, se télescopent et s’agglutinent en gouttes, les plus grosses captant les plus fines avant de tomber : c’est la coalescence.

• Effet Bergeron

Au sommet du nuage, l’absence d’impuretés permet aux trois états de l’eau de coexister à température négative. Les cristaux de glace grossissent en captant la vapeur d’eau. Les gouttelettes d’eau surfondue – liquide en dessous de 0 °C – captent moins bien la vapeur. Certaines s’évaporent et d’autres s’agglomèrent aux cristaux, provoquant leur chute. C’est l’effet Bergeron.

4 Et voilà la pluie !

• Gravité

Quand les gouttes ou les cristaux de glace deviennent trop lourds pour rester suspendus dans les nuages, ils chutent vers le sol, attirés par la gravité terrestre. En traversant des couches d’air plus chaud, la glace fond. Les gouttes tombent à une vitesse variable selon leur taille et la hauteur de leur chute.

• Aspect

Au départ sphériques, les gouttes s’aplatissent en descendant. Contrairement à la manière dont on les représente habituellement, elles ne prennent jamais la forme d’une larme.

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