combien pèse un gros nuage d'orage?

[inviteaad259f3]

Bonjour,
j'aimerais savoir combien pèsent les plus gros cumulonimbus J 'ai lu : jusqu'à un million de tonnes(? )
Merci d'avance
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[invite2f1c921a]

Salut!

J'ai lu que dans la classification des nuages à formation verticale, les cumulonimbus font en moyenne 6km d'épaisseur (souvent plus, parfois même jusqu'à 15km, dans la tropopause).

Donc si on fait un calcul rapide, tu prends une base de 1m², que tu multiplies par la hauteur moyenne (6000m), puis par la densité de l'eau (1000), tu obtiens une colonne qui pèse 6000 tonnes...
Bien sûr, la base d'un nuage de ce type est largement supérieure à 1m².

Rien que si tu prends une base de 1km² (100*100m), ça te donne un poids de 6 millions de tonnes...

Bon ça c'est dans le cas d'un géométrie très simpliste, mais en gros t'as l'ordre de grandeur... et tu rentres largement dedans avec les 1 millions que tu as lu quelque part!

Voili voilou!
à+

[Tawahi-Kiwi]

puis par la densité de l'eau (1000)

La densite d'un nuage serait de 1kg/dm³...permet moi d'en douter serieusement. Ou alors les crashs d'avions seraient beaucoup plus frequent et on peinerait a avancer dans le brouillard

je ne serais pas etonne si la densite d'un nuage etait plutot de l'ordre de 1g/m³. Yves25 peut peut-etre nous renseigne la dessus .

T-K

[invite2f1c921a]

OOHhhh my god!

je t'ai fait une jolie piscine dans le ciel là!!! j'en suis désolée, merci. ^^

D'ailleurs c'est très couillon ce que j'ai fait...parce que comment tu fais flotter un nuage s'il est plus dense que l'air??

Bref, j'ai regardé un peu et en fonction du nuage la densité serait 10 à 100 fois plus faible que l'air (déjà beaucoup plus logique)...

Bon, on se la refait avec 1,3 kg/m3
(valeur moyenne pour des températures <0°, mais tu peux regarder, y'a des tableaux pour ça)...

Hauteur, 6000m en moyenne encore
pour une base de 1m², ça fait 7800 kg...7,8t
pour une base de 1000m², ça fait 7800t
etc...

Mais ça me parrait bien peu tout ça...faudrait connaitre le volume moyen d'un cumulo et tu auras ton ordre de grandeur.

Une idée là dessus Tawahi-Kiwi?
...ou tu préfères faire appel à ton pote Yves25 ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invité576543]

Une valeur de référence est la masse de l'atmosphère. Elle est d'environ 1kg pour une colonne de 1 cm².

1 million de tonnes correspond donc à la masse d'air sur 100000 m², soit 10 hectares, soit un carré de 300 m sur 300 m.

Si on suppose un nuage de 1 km sur 1 km, cela fait 1/10ème de l'atmosphère en eau liquide. Cela paraît bien trop.

Je ne sais pas quelle est l'extension horizontale des plus gros cumulonimbus, mais si c'est de l'ordre de 3 km sur 3 km, on arrive à 1% de la masse de l'atmosphère. Pourquoi pas?

Cordialement,

[invité576543]

D'ailleurs c'est très couillon ce que j'ai fait...parce que comment tu fais flotter un nuage s'il est plus dense que l'air??

Bonne question! Parce que c'est bien le cas : les goutelettes d'eau dans un nuage sont bel et bien plus dense que l'air!

Et cela indépendamment de la densité du nuage, sa taille ou sa masse.

Cordialement,

[invite2f1c921a]

voui c'est vrai, les goutellettes en elles-même sont plus lourdes, mais on a une cohésion maintenue par les processus d'électricité statique entre elles.
Au final, l'ensemble est tout de même plus léger que l'air...
C'est pas beau la nature!

[invité576543]

voui c'est vrai, les goutellettes en elles-même sont plus lourdes, mais on a une cohésion maintenue par les processus d'électricité statique entre elles.
Au final, l'ensemble est tout de même plus léger que l'air...

Comment un mélange de trucs plus dense que l'air et l'air pourrait-il être moins dense que l'air?

En d'autres termes, non ce n'est pas l'explication.

Cordialement,

[invite2f1c921a]

Non c'est pas un mélange eau+air comme tu l'entends, c'est un processus de transformation de l'air humide lui même (tu rajoutes rien quand tu fais ton nuage).
Ils sont issus de la condensation de l'eau contenue dans l'air. Si on reste logique, le bilan de masse de cette réaction doit être constant.

En revanche, un changement de phase ne se fait pas obligatoirement à volume constant (par exemple l'eau qui fait éclater une bouteille quand elle gèle!). Du coup on doit avoir des effets sur la densité...
Dans notre cas, il faut la faire diminuer pour la maintenir plus légère que l'air, et ça implique une augmentation du volume concerné.
Par contre là c'est juste une grosse réflexion personnelle...je suis sûre de rien et si t'as des réponses ça m'intéresse!

Après t'as d'autres processus, postérieurs à la formation primaire, qui font varier la densité du nuage...
Quand tu passes en sursaturation, tu relargues de l'eau en précipitations, tu allèges ton nuage qui va monter (effet orographique par exemple). Inversement quand ta masse sèche capte de l'eau de l'environnement ambiant, elle s'alourdit et redescend...

Et enfin, autre remarque: du coup les processus électro-statiques dans le nuage se serait juste pour maintenir la cohésion? vraiment aucun effet sur la densité?

[Cendres]

L'altitude de la tropopause varie sous nos latitudes entre 6 et 15 kilomètres, ce qui correspond donc à l'altitude maximale atteinte par le cumulonimbus orageux . Tout dépend ensuite de ce que l'on appelle un "gros orage".

Mono- ou multicellulaire? Supercellulaire ou non?

[yves25]

Les gouttes sont maintenues par les mouvements ascendants de l'air (convection verticale ou pour le stratus: turbulence)

Un conseil, catouni: utilise google :
http://www.dailymotion.com/video/x50...-un-nuage_tech

[invité576543]

En revanche, un changement de phase ne se fait pas obligatoirement à volume constant . Du coup on doit avoir des effets sur la densité...

Exact! Et surtout un effet via la température. La condensation libère de la "chaleur latente", qui échauffe l'air et le rend ainsi moins dense que l'air environnant. D'où un courant ascendant qui "supporte" les gouttes d'eau, du moins tant qu'elles ne sont pas trop grosses.

Et enfin, autre remarque: du coup les processus électro-statiques dans le nuage se serait juste pour maintenir la cohésion? vraiment aucun effet sur la densité?

Pour la première question, je ne sais pas. Pour la seconde, ça me semble non, pas d'effet sur la densité.

Cordialement,

[invite85b45ef5]

je crois que le résultat aurait des chances d'être plus intéressant si on se basait sur la concentration en eau de l'air dans lequel le nuage est "suspendu"
Un m3 d'air saturé en humidité au niveau de la mer contient à 20° de l'ordre de 20 grammes de vapeur d'eau par m3
En s'élevant cet air chaud se décomprime et la température baisse de 0,65° par 100 mètre de dénivellation. L'eau se condense donc en fonction de la température. Les goutelettes étant excessivement petites, elles restent en suspension en raison aussi des mouvements browniens.
Il faut tenir aussi compte de la diminution de pression et donc de l'augmentation du volume de gaz au cours de la montée......
à 4000 mètres la pression est égale à seulement la moitié de la pression au sol
les 20 grammes d'eau par m3 au sol sont donc dilués dans 2 m3

Les valeurs que je donne sont pifomètrées, mais donnent l'ordre de grandeur.
On trouvera les valeurs exactes en cherchant dans les tables.
et en réfléchissant un peu on pourra calculer le poids du nuage.
qui est celui de l'eau liquide et solide que l'on voit. pas celui de l'air qui la maintient en suspension.

[yves25]

On peut faire des estimations à la louche mais pourquoi ne pas aller voir ce qu'il en est des observations:
http://www.nasa.gov/mission_pages/hu..._rainfall.html

La surface de ce cyclone se compte en dizaines de milliers de km2
les précipitations totales ont atteint jusqu'à 850 mm
disons une moyenne de q centaines de mm
ça donne une idée du volume d'eau qui est tombé
(et qui venait du cyclone)
ça fait bien plusieurs millions de m3 d'eau
soit plusieurs millions de tonnes

[invite5fc1946d]

Vu que la question avait été déjà posé sur IC, je vous donne la réponse de 2 des intervenants qui bossent à MF (hailstone et frc63) :

Le contenu en eau liquide d'un nuage est de l'ordre d'1 gramme par metre cube, parfois un peu plus pour un Cb.

Un simple CB monocellulaire fait environ 10km x 10km x 10km = 10^12 m3

Ce qui donne 10^12g, soit 1 000 000 tonnes effectivement pour un "petit" CB.

Pour un "petit" multicellulaire, ça donnerait environ 10 km x 50 km x 50 km = 25*10^12 m3 donc 25 000 000 tonnes

[invite5fc1946d]

Alors pour répondre à ta question sur les plus gros orages, prenons par exemple un MCC, présent 1 à 2 fois par an en France en plein été (500km sur 500km) et avec une tropopause assez haute (15km) et une densité plus forte (1.5g/m3).

Ca donne 375*10^13 m3 donc 562*10^13g, soit 5 620 000 000 tonnes environ.


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