DES NUAGES

Gay-Lussac, à TOGO" de hauteur, voyait au-dessus de sa tête des nuages qui lui semblaient encore à une hauteur considérable, qu'il évaluait à 5000°"; ce qui fait en tout 12000". A cette hauteur, la pression n'est que de 60"", et la température de — 34°. La région où il se forme le plus de nuages est celle dans laquelle la température décroît le plus rapidement ; nous avons vu (1 1 19) qu elle est située à 3000" de hauteur environ.

4 474. Formation des naai^es. — Les vapeurs produites à la surface de la terre par la chaleur que fournit le soleil, tendent, parleur force expansive, à se répandre en tous sens, notamment de bas en haut, et à former une atmosphère de vapeur de densité décroissant avec la hauteur, et indépendante de celle que forme l'air (l, 386). La présence de ce dernier gaz ne fait que ralentir la diffusion de la vapeur. Si la température était lamôme h toute hauteur, et si l'air était en repos, il finirait par s'établir un état d'équilibre, dans lequel chaque couche de vapeur aurait une force élastique égale au poids des couches supérieures. La pression h, dans chaque couche, pourrait se calculer an moyen

de la formule ne = — ^^S "T » ^^^^ laquelle ne est la hauteur de la couche,

H la pression à la surface du sol , et c une constante qui dépend du poids spécifique de la vapeur (I, 397). Mais comme la température s'abaisse à mesure qu'on s'élève, il pourra se faire que la pression /i, correspondant à une certaine hauteur, soit supérieure à la tension maximum de la vapeur à la température qui régne h cette hauteur. C'est précisément ce qui a lieu avec la loi du décroissement de la température telle que l'observation l'a établie (1119). La vapeur se condensera donc en gouttelettes, en arrivant dans les régions élevées de l'atmosphère. De nouvelles vapeurs viendront alors des parties inférieures, puisque la vapeur qui s'y trouve ne supportera plus un poids suffisant pour faire équilibre à sa force élastiquo, et il se formera un nuage. On voit qu'il n'y a pas lieu de chercher comment les gouttelettes montent, puisqu'elles ne se forment qu*aprés que l'eau qui les compose s'est élevée à l'état de vapeur invisible, par la force expansive propre à tous les fluides élastiques. D'après les calculs de M. Saigey, si le décroissement de la température quand on s'élève, était environ 4 fois plus lent, la vapeur ne se condenserait pas, et il ne se formerait pas de nuages.

Cette cause de la formation des nuages n'est pas la seule. Les vapeurs terrestres peuvent encore être transportées à une grande hauteur par les courants d'air ascendants que provoque réchauffement du sol. Ces courants donnent naissance ordinairement à des cumulus, et souvent le ciel , pur le matin, est rempli de ces nuages à midi. Saussure explique les formes arrondies des cumulus, par la pénétration dans les couches élevées, de la colonne d'air ascendante, dont ces nuages dessinent alors la limite supérieure.

Toute cause qui refroidit l'air humide détermine la formation de nuages. Â la fin des journées chaudes, surtout après un temps de pluie, il se forme des nuages qui augmentent pendant la nuit, et se dissipent souvent le lendemain

matin sous Inaction de la chaleur solaire. On peut assister à cette formation des nuages . quand on se trouve sur une montagne. Un vent froid qui arrive dans Tair humide, un vent chaud et humide qui pénètre dans Tair froid, doDoenl aussi lieu à une précipitation de vapeur.

Quand il fait chaud, on remarque souvent plusieurs étages de nuages superposés, dont les plus élevés apparaissent les derniers. Voici comment cela s'explique : une fois qu'il s'est formé une couche de nuages, par les causes que nous avons énumérées, le soleil en échauffe la partie supérieure, dont le pouvoir absorbant est assez grand, et les gouttelettes se transforment en vapeur. Cette vapeur s'élève par expansion, parvient dans des couches plus élevées et plus froides, et se condense en formant un nouveau nuage. Ce dernier, échauffé à son tour par les rayons solaires, produit de la vapeur, qui va se condenser encore plus haut.

On voit souvent des nuages se former dans les montagnes autour de^^ sommets isolés. Ces nuages sont produits par le refroidissement de l'air dans le voisinage des pics. Souvent ils sont emportés par le vent et se dissipent uo peu plus loin en retrouvant une température plus élevée ; mais ils sont sans cesse reproduits par l'air affluent, qui se refroidit à son tour, de manière que le nuage est permanent, mais constitué par des gouttelettes d'eau sans cesse renouvelées.

De la suspension des nnages. — On s'est préoccupé en tout temps d*expliquer comment les nuages se soutiennent dans l'air, et c'est pour c^^la qu'on avait imaginé la vapeur vésiculaire. Cette suspension des nuages est due à plusieurs causes : d'abord aux courants ascendants qui régnent pendant le jour; en eiïet, on remarque que les cumulus qu'ils produisent s'élèvent vers midi et s'abaissent le soir quand ces courants s'affaiblissent. Ainsi, M. Kaemlz a vu, dans les montagnes, les nuages, au-dessous de lui dans la matinée, l'envelopper ensuite, puis s'élever au-dessus de sa tête; le soir, ils redescendaient vers la plaine. Le vent, qui entraîne les gouttelettes horizontalement, retarde aussi leur chute. Remarquons encore que souvent les particules des nuages tombent réellement; mais une fois arrivées dans des couches d'air plus chaudes et non saturées, elles s'évaporent, de sorte que le nuage s'use, pour ainsi dire, par la parlie inférieure, et finit souvent par disparaître complètement; de là la forme aplatie et horizontale des cumulus à leur partie inférieure, et les changements continuels de forme que présentent les nuages. Enfin, Fresnel a signalé une autre cause de suspension des nuages : la chaleur du soleil, en pénétrant leur masse, les dilate au point d'en former un ensemble, composé de gouttelettes séparées par de l'air chaud et saturé, et qui possède une densité moindre que celle de l'air ambiant.

ii75. DE LA PLUIB. — Lcs uuages que l'on voit flotter dans l'air ne donnent pas généralement de pluie. La pluie vient de nimbus, qui la produisent dès le moment de leur formation. Il peut cependant arriver que des cumulus donnent de la pluie; quand l'air étant très humide, les gouttelettes en suspension dans