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 SAVOIR 
Octobre 2005

Comment... se forme le brouillard ?

C'est l'automne. Une sorte de fumée blanchâtre envahit le sol et réduit la visibilité à moins d'un kilomètre : le brouillard. Mais comment un tel nuage s'est-il posé sur la Terre ?
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Les différents types de brouillards

En cas de brouillard, la sensation d'avoir la tête dans les nuages s'avère être plus qu'une simple impression. En effet, le brouillard est bien un nuage qui touche le sol.

Comme le nuage, donc, il est constitué d'une suspension de minuscules gouttes d'eau maintenues en l'air par des mouvements de turbulence. Afin que le brouillard se forme, au moins 0,5 grammes de vapeur d'eau doit se transformer en gouttelettes dans chaque kilo d'air.

Le brouillard de rayonnement se forme la nuit lorsque le sol se refroidit. Au matin, les paysages sont envahis de "brumes matinales".
Photo ©André Bouyssi
(extrait de la Galerie photo de L'internaute)

Pourquoi la vapeur se condenserait-elle en plein air ? C'est physique. Un volume d'air donné peut contenir, au maximum, une certaine quantité de vapeur d'eau (appelée aussi pression saturante).

Lorsque la vapeur d'eau est en excès, le surplus se condense : il devient liquide. Or, plus l'air est froid, plus cette pression saturante de vapeur d'eau diminue.

Ainsi, quand la température baisse, la vapeur se condense davantage. En résumé, pour que le brouillard apparaisse, un air chaud enrichi en humidité doit rencontrer un courant froid.

Rayonnement, advection, évaporation
Cela se produit parfois la nuit en cas de ciel dégagé. La Terre dégage la chaleur emmagasinée la journée sous forme de rayonnement. Rapidement, les couches d'air se trouvant au ras du sol se refroidissent. La pression saturante de la vapeur d'eau dans l'air diminue : des gouttelettes se forment. C'est un brouillard dit de rayonnement. Il s'estompe en cours de journée lorsque l'air se réchauffe.

Plus tenaces sont les brouillards marins et côtiers, dits d'advection. Ils se forment lorsque de l'air chaud et humide arrive sur une surface froide (terre ou mer) et se refroidit par la base. Comme pour le brouillard de rayonnement, ce refroidissement provoque la condensation d'une partie de la vapeur d'eau présente dans l'air.

Bien sûr, les littoraux ne sont pas envahis de brouillard en permanence. Car seul un écart de température conséquent d'au moins 10°C entre l'air et le sol (ou l'eau) permet la condensation des gouttelettes. Ce type de brouillard s'installe généralement pour longtemps : Terre-Neuve, au Canada, est dans les nuages plus de 120 jours par an !

Les brouillards dits d'évaporation apparaissent, eux, lorsqu'une masse d'air froid vient surmonter une surface chaude et humide. Là, l'air s'enrichit en humidité jusqu'à saturation. Comme au dessus d'un lac par exemple.

Si la température de l'air est inférieure à celle de la surface de l'eau, la pression saturante de la vapeur d'eau dans l'air est plus basse que la pression saturante à la surface. Donc quand l'évaporation s'arrête, l'air est surchargé en vapeur d'eau. Ce supplément se condense rapidement et il apparaît des gouttelettes. L'eau semble alors fumer. Quand l'air froid est chassé par des mouvements de convection, le brouillard disparaît. On y voit plus clair.

 
 Sophie FLEURY, L'Internaute
 
Magazine Science
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