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phénomène météorologique De Wikipédia, l'encyclopédie libre
Le brouillard est le phénomène météorologique constitué d’un amas de fines gouttelettes ou de fins cristaux de glace, accompagné de fines particules hygroscopiques saturées d'eau, souvent de taille microscopique, réduisant la visibilité en surface. Sa composition est donc identique à celle d'un nuage dont la base toucherait le sol. Par convention, les météorologistes parlent de brume lorsque la visibilité horizontale est supérieure à un kilomètre et de brouillard si la visibilité est inférieure à un kilomètre[1]. Les marins utilisent souvent le terme de brume quelle que soit la visibilité horizontale et le nomment également fumée de mer quand il s'agit de brouillard d'évaporation.
Lorsque la température de l'air, du sol et des objets baignés par la nappe de brouillard est inférieure à 0 °C le brouillard peut être givrant. Les gouttelettes en suspension sont alors en surfusion (à l'état liquide par température négative) et gèlent au contact, formant du givre (ou de la glace noire sur une chaussée)[2]. Ceci peut entraîner des dépôts importants sur les chaussées, la végétation et toutes les structures[3].
Les philosophes de l'Antiquité considèrent les brouillards soit comme un nuage stérile qui ne donne pas de pluie (conception d'Aristote[4]) soit comme un nuage qui a perdu de la hauteur pour se former près du sol[5].
Le processus de formation du brouillard est identique à celui des nuages. Il résulte du refroidissement d'un volume d'air jusqu'à la condensation d'une partie de sa vapeur d'eau ou par ajout de vapeur d'eau pour atteindre la saturation. La condensation de la vapeur d'eau, en eau liquide ou en glace, se produit initialement autour de certains types de micro-particules de matière solide (aérosols), qu'on appelle des noyaux de condensation ou de congélation[2]. La congélation spontanée de l'eau liquide en glace, dans une atmosphère très pure, ne se produit pas au-dessus de −40 °C. Entre 0 °C et −40 °C, les gouttes d'eau restent dans un état métastable de surfusion, qui cesse dès qu'elles entrent en contact avec un noyau de condensation (poussière, cristal de glace, obstacle). Lorsque ce phénomène se produit au sol, on assiste à des brouillards givrants[2].
Le refroidissement qui mène à la condensation peut résulter d'une perte de chaleur comme la chute de la température la nuit ou par le passage d'une masse d'air au-dessus d'une surface froide. D'autre part, l'enrichissement en vapeur d'eau va se produire dans les précipitations ou près des plans d'eau. On note donc différents types de brouillards[2] :
La dissipation du brouillard se produit lorsqu'un réchauffement permet aux gouttelettes ou aux cristaux de glace de s'évaporer. Ceci se passe par réchauffement solaire, par passage au-dessus d'une surface plus chaude, par assèchement dû à la subsidence d'air sec d'altitude ou par mélange avec de l'air plus sec par les vents.
Selon le type de formation, certains endroits sont plus favorables que d'autres à la formation de brouillards :
Par convention, ce phénomène réduit la visibilité horizontale à moins de 1 kilomètre[2]. Lorsque la visibilité atteint ou dépasse cette valeur, on parle plutôt de brume. La zone dans laquelle se développe le brouillard est généralement bien délimitée (on parle d'une nappe de brouillard) en raison des phénomènes liés aux fronts thermiques. Les prévisions de la météorologie maritime et les marins utilisent le terme de brume quelle que soit la visibilité horizontale.
Selon sa densité, le brouillard peut réduire la visibilité à quelques dizaines de mètres, voire à quelques dizaines de centimètres. Cette réduction de la visibilité est un facteur d'accidents dans les transports. En mer par temps brumeux, la corne de brume ou des sifflets émis par les bouées (s'il y a de la houle) permettent aux navires de se signaler ou de se repérer. En effet, dans une situation de brume l'air est très stable, le son se propage très loin et n'est pas bloqué comme l'est la lumière.
Les radars aident depuis quelques décennies les navires qui en sont équipés à repérer les autres navires, bouées ou obstacles à la navigation, ce qui leur facilite la tâche dans les circonstances de visibilité réduite. Les systèmes AIS permettent aussi d'avertir les navires de la présence d'un autre navire équipé du même système. Tous ces systèmes sont qualifiés d'aides à la navigation mais ne sont pas nécessairement obligatoires en mer comme l'est la corne de brume dans les conditions de visibilité réduite et la veille permanente visuelle et auditive selon le règlement international pour prévenir les abordages en mer (règles 19 et 35).
En raison de cette moindre visibilité, la vitesse sur les routes et autoroutes est légalement réduite en cas de brouillard, pour éviter les accidents et les carambolages, dans plusieurs pays.
Dans les déserts près des côtes, l'absence de précipitations est compensée par une grande fréquence des brouillards dus à la mer proche. La brume est alors la source d'eau naturelle pour les écosystèmes, grâce aux plantes qui la capturent. Au Pérou, sur la côte Pacifique, les Espagnols parlaient d'arbres à pluie, le long desquels l'eau ruisselait. Dans ce pays, on a également réussi à capter l'eau de la brume au moyen de filets verticaux qui servent de collecteurs[7] (mais qui s'avèrent aussi parfois mortellement piéger des oiseaux[8]).
La brume ou le brouillard fréquents sont favorables aux plantes épiphytes de la ripisylve, en maintenant une humidité importante près des plans d'eau. De la même façon, la brume dans les vallées permettent la présence de forêts ou écosystèmes plus humides.
Le brouillard naturel, humide, ne doit pas être confondu avec le smog (brume de pollution), qui peut être relativement sec. Le brouillard se comporte comme un buvard à l'égard de certains polluants, dont certains acides (chlorhydrique, sulfurique). Les dégâts attribués aux pluies acides étaient en réalité souvent dus aux brumes polluées par les acides émis par le chauffage, l'industrie et les véhicules, mais peut-être aussi par certains pesticides solubles dans l'eau, dont on a retrouvé des concentrations importantes dans la brume prélevée dans l'est de la France.
La formation du brouillard dans des zones fortement polluées prendra plus de temps à devenir dense étant donné le nombre important de noyaux de condensation (les gouttelettes en suspension sont partagées entre de nombreux « nuclei »). De plus, la présence de pollution a tendance à réduire le refroidissement nocturne et donc à limiter la formation de brouillard de radiation. Cependant, une fois formé, celui-ci aura tendance à être plus tenace.
Brouillard d'eau est le terme utilisé pour qualifier le brouillard produit artificiellement et dont les applications sont diverses : protection incendie pour l'extinction du feu comme dans les centres de données[9], dans une habitation afin de faire fuir des intrus[10] ou l'atténuation de rayonnement thermique, dans l'environnement pour abattre la poussière ou les toxiques, etc.
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