Physique des nuagesLa physique des nuages est l’étude des processus physiques et dynamiques de formation des nuages et des précipitations qui les accompagnent. Les nuages chauds sont formés de microscopiques gouttelettes et les froids de cristaux de glace ou parfois des deux types. Leur formation est contrôlée par la disponibilité de vapeur d'eau dans l’air et des mouvements verticaux dans celui-ci. Le mouvement vertical peut être induit par une ascendance à grande échelle, comme dans le cas des dépressions synoptiques, ou à méso-échelle comme dans le cas des orages.
NuageUn nuage est en météorologie une masse visible constituée initialement d'une grande quantité de gouttelettes d’eau (parfois de cristaux de glace associés à des aérosols chimiques ou des minéraux) en suspension dans l’atmosphère au-dessus de la surface d'une planète. L’aspect d'un nuage dépend de sa nature, de sa dimension, de la lumière qu’il reçoit, ainsi que du nombre et de la répartition des particules qui le constituent. Les gouttelettes d’eau d’un nuage proviennent de la condensation de la vapeur d'eau contenue dans l’air.
CirrusLe cirrus est un genre de nuage présent dans la couche supérieure de la troposphère (entre et d'altitude, dépendant de la latitude et de la saison), formé de cristaux de glace. Ces nuages ont l'apparence de filaments blancs et ne causent pas de précipitations. On le compare souvent à des cheveux d'ange. Les cirrus, bien que ténus, ont un effet notable sur le bilan radiatif de la planète, tant à cause de la réflexion de rayonnement solaire vers l'espace (refroidissement) que par leur effet dans le domaine thermique (réchauffement).
PrécipitationsLes précipitations désignent toutes les formes de l'eau à l'état liquide ou solide provenant de l'atmosphère. Ces hydrométéores (cristaux de glace ou gouttelettes d'eau), ayant été soumis à des processus de condensation et d'agrégation à l'intérieur des nuages, sont devenus trop lourds pour demeurer en suspension dans l'atmosphère et tombent au sol ou s'évaporent en virga avant de l'atteindre. Les précipitations se caractérisent par trois principaux paramètres : leur volume, leur intensité et leur fréquence qui varient selon les lieux et les périodes (jours, mois ou années).
Noyau de condensationthumb|Pollution atmosphérique causée par des aérosols sur le nord du sous-continent indien. Un noyau de condensation est une particule hygroscopique flottant dans la troposphère et sur laquelle la vapeur d'eau contenue dans l'air se déposera pour former une gouttelette. En effet, dans de l'air pur, où il n'y aurait aucune poussière ou ion, il faudrait atteindre une sursaturation de 500 % avant que la vapeur d'eau ne forme des gouttes à cause de la tension superficielle de l'eau à .
Cloud feedbackCloud feedback is the coupling between cloudiness and surface air temperature where a surface air temperature change leads to a change in clouds, which could then amplify or diminish the initial temperature perturbation. Cloud feedbacks can affect the magnitude of internally generated climate variability or they can affect the magnitude of climate change resulting from external radiative forcings. Global warming is expected to change the distribution and type of clouds.
Nuage noctulescentLes nuages noctulescents, aussi connus sous le nom de nuages polaires mésosphériques, nuages nocturnes lumineux ou de nuages noctiluques, sont des phénomènes nuageux ténus dans la haute atmosphère de la Terre. Vus de l'espace, ils sont appelés nuages mésosphériques polaires (PMC), détectables sous la forme d'une couche de diffusion diffuse de cristaux de glace d'eau près de la mésopause polaire d'été. Ils sont constitués de cristaux de glace et, depuis le sol, ne sont visibles que pendant le crépuscule astronomique.
Goutte (physique)Une goutte est une petite quantité de liquide où la tension de surface est importante. La plus petite gouttelette d'eau analysée qui comporte le nombre de molécules d'eau reste une superstructure géante à l'échelle de la molécule. Forme d'une goutte de pluie Pour une goutte d’eau de faible dimension (typiquement ), la tension de surface est la force dominante. Si elle est déposée sur une surface fortement hydrophobe, une goutte adopte une forme proche de la sphère.
CollisionUne collision est un choc direct entre deux objets. Un tel impact transmet une partie de l'énergie et de l'impulsion de l'un des corps au second. Collision élastique Les collisions élastiques, aussi appelées « chocs durs », se caractérisent par leur absence de perte d'énergie et de déformation. Elles sont impossibles à réaliser sauf au niveau atomique. La plupart du temps, on a donc des collisions quasi élastiques. Collision inélastique Les collisions inélastiques sont les collisions les plus fréquentes et surviennent lorsqu'il y a une perte d'énergie lors de la collision.
Dépôt physique par phase vapeurvignette|Montage expérimental d’une évaporation par dépôt chimique vapeur Le dépôt physique en phase vapeur (ou PVD pour l'anglais physical vapor deposition) est un ensemble de méthodes de dépôt sous vide de films minces : Évaporation directe : Évaporation sous vide (ou évaporation) Évaporation par faisceau d'électron en phase vapeur (angl. electron beam evaporation) Pulvérisation cathodique (sputtering) : les particules de métal sont séparées de leur substrat par bombardement ionique.
Dépôt sous videvignette|Chambre à vide de l'Observatoire du Mont Mégantic utilisée pour la re-aluminisation des miroirs de télescopes. Le dépôt sous vide est une technique de fabrication de couche mince : on cherche à déposer une couche de métal (la plupart du temps) sur une lame de substrat solide (verre ou silicium par exemple). On y utilise le principe physique qui veut que, à très basse pression, les molécules (généralement monoatomiques) de vapeur d'un métal se déplacent avec très peu de risque de collision avec d'autres molécules : le gaz métallique se trouve projeté sur le substrat sans être freiné par les phénomènes de diffusion, et sans risque d'oxydation.
Dépôt chimique en phase vapeurvignette|Schéma d'un CVD Le dépôt chimique en phase vapeur (ou CVD pour l'anglais chemical vapor deposition) est une méthode de dépôt sous vide de films minces, à partir de précurseurs gazeux. La CVD est un procédé utilisé pour produire des matériaux solides de haute performance, et de grande pureté. Ce procédé est souvent utilisé dans l'industrie du semi-conducteur pour produire des couches minces. Dans un procédé CVD typique, le substrat est exposé à un ou plusieurs précurseurs en phase gazeuse, qui réagissent et/ou se décomposent à la surface du substrat pour générer le dépôt désiré.
Nuage nacréLes nuages nacrés, ou nuages polaires stratosphériques, sont des nuages qui se forment dans la stratosphère à une altitude située entre . Les nuages nacrés sont rares et se forment surtout l'hiver à proximité des pôles. Ils ont été décrits par l'astronome Robert Leslie dès 1885. Ils sont impliqués dans la formation de trous dans la couche d'ozone car ils supportent les réactions chimiques qui produisent des molécules de composés chlorés. Ces molécules servent de catalyseur à la réaction détruisant les molécules d'ozone.
Nuage moléculaireEn astronomie, les nuages moléculaires sont des nébuleuses interstellaires qui ont une densité et une taille suffisante pour permettre la formation d'hydrogène moléculaire, H2. Cependant, il est difficile de le détecter et le moyen le plus employée pour tracer les molécules de H2 est l'utilisation du monoxyde de carbone CO. En effet, le rapport entre la luminosité du CO et la masse de H2 est presque constant.
Cloud albedoCloud albedo is a measure of the albedo or reflectivity of a cloud. Clouds regulate the amount of solar radiation absorbed by a planet and its solar surface irradiance. Generally, increased cloud cover correlates to a higher albedo and a lower absorption of solar energy. Cloud albedo strongly influences the Earth's energy budget, accounting for approximately half of Earth's albedo. Cloud albedo depends on the total mass of water, the size and shape of the droplets or particles and their distribution in space.
Ensemencement des nuagesL’ensemencement des nuages est une forme de modification du temps qui consiste à ajouter différentes substances (aérosols, petites particules de glace) dans des nuages afin d’influencer les précipitations. Il vise à intervenir sur les processus microphysiques liés aux échanges entre les différentes phases de l’eau dans le nuage (vapeur, liquide, glace) et ainsi sur la distribution et la taille des particules du nuage.
Precipitation typesIn meteorology, the different types of precipitation often include the character, formation, or phase of the precipitation which is falling to ground level. There are three distinct ways that precipitation can occur. Convective precipitation is generally more intense, and of shorter duration, than stratiform precipitation. Orographic precipitation occurs when moist air is forced upwards over rising terrain and condenses on the slope, such as a mountain.
Pression de vapeurLa pression de vapeur est la pression partielle de la vapeur d'un corps présent également sous forme liquide ou solide. Lorsque le système est à l'équilibre (les proportions relatives de gaz et liquide ou solide ne varient pas), la pression de vapeur est dite « saturante ». Lorsque le système est hors équilibre : si la pression de vapeur est inférieure à la pression de vapeur saturante, une portion de liquide ou de solide passe sous forme gazeuse (évaporation, vaporisation ou sublimation) ; si la pression de vapeur est supérieure à la pression de vapeur saturante, une portion de la vapeur passe sous forme liquide ou solide (liquéfaction, condensation).
Nucléationvignette|Nucléation de bulles de CO2 autour d'un doigt. La nucléation (ou germination) est l'apparition de petits domaines (appelés nuclei ou germes) d'une nouvelle phase à l'intérieur ou à la frontière d'une phase homogène devenue instable (en raison d'une modification de la température, de la pression ou de sa composition). La nucléation est une étape indispensable à la réalisation de la plupart des transitions de phase (fluide ↔ fluide, solide ↔ solide et fluide → solide).
Cristal liquideUn cristal liquide est un état de la matière qui combine des propriétés d'un liquide ordinaire et celles d'un solide cristallisé. On exprime son état par le terme de « mésophase » ou « état mésomorphe » (du grec « de forme intermédiaire »). La nature de la mésophase diffère suivant la nature et la structure du mésogène, molécule à l'origine de la mésophase, ainsi que des conditions de température, de pression et de concentration. thumb|Rudolf Virchow.
