Capuchon de nuage de Damavand
La forme des nuages qui se forment au sommet du mont Damavand fascine nos alpinistes. Voici par exemple la photographie d'un nuage en forme de calotte.
Nuages coiffant un sommet montagneux isolé
Les nuages en forme de capuchon se forment généralement au-dessus des sommets montagneux isolés et élevés. Ce sont des nuages stratiformes, qui se forment lorsque la température chute brutalement. Cette chute soudaine provoque une condensation rapide de l'humidité naturellement présente dans l'air. Sous l'effet du vent qui souffle loin au sommet de la montagne, ce condensat forme un nuage en forme de lentille. Le Damavand est le plus haut sommet d'Iran et se dresse comme un pic isolé. Cela signifie qu'aucun relief élevé ne se trouve à proximité pour freiner le vent qui souffle vers lui ou autour de lui. Des rafales de vent directes et sans obstacle peuvent ainsi produire des formes de nuages remarquables. PHOTO DU DAMAVAND AVEC UN NACRÉ EN FORME DE CAPUCHONDiscours scientifique
Une rafale d'air se dirigeant vers une montagne finira inévitablement par atteindre son sommet. C'est ce qu'on appelle le vent anabatique. En s'élevant, sa température et sa pression diminuent. Ce processus se poursuit depuis le pied de la montagne jusqu'à mi-pente. À mi-hauteur, en raison de la condensation, l'eau ne peut plus rester à l'état de vapeur et se présente sous la forme d'une masse opaque de minuscules gouttelettes : les nuages. Le mécanisme est le même que celui qui se produit par temps froid en hiver, lorsque notre expiration forme un nuage éphémère. [PHOTO D'UN JOLI NUAGE EN FORME D'ÉCHARPE] Ensuite, le condensat froid poursuit son ascension le long de la montagne jusqu'au sommet. Au cours de la condensation, le niveau d'énergie des particules constituant le nuage augmente. Le vent continue de transporter une vapeur d'eau légèrement plus énergétique, mais ayant atteint et même légèrement dépassé le sommet, la température et la pression augmentent à nouveau. Le nuage perd ainsi de la masse par vaporisation. L'ajout et la perte continus de vapeur d'eau entraînent la formation d'un nuage relativement stationnaire au-dessus du sommet ; entre les couches de ce nuage, de fortes rafales d'air circulent librement. Ainsi, deux mécanismes opposés de condensation et de vaporisation se produisent au sommet de la montagne et sont à l'origine du spectaculaire nuage en forme de calotte dont nous avons étudié les photographies précédemment.
Pourtant, ce processus semble encore inexpliqué. Pourquoi la rafale de vent ne franchit-elle pas le sommet pour simplement descendre la pente ? Pourquoi fait-elle demi-tour et forme-t-elle un écoulement conique autour de la face supérieure ? La réponse s'éclaire grâce au principe de Bernoulli en mécanique des fluides. Selon ce principe, la vitesse d'un fluide est inversement proportionnelle à sa pression. Ainsi, les couches d'air extérieures qui entourent la face de la montagne sont plus statiques, comprimant les couches plus rapides à l'intérieur, près de la face. Tant que les rafales restent suffisamment faibles pour maintenir un écoulement équilibré, le vent tend à circuler près de la surface et au sommet.