Les nuages apparaissent blancs car ils sont composés de minuscules gouttelettes d'eau ou de cristaux de glace qui réfléchissent et dispersent la lumière du soleil dans toutes les directions.
Quand la lumière du soleil tape sur un nuage, elle rencontre plein de minuscules gouttelettes d'eau. Chaque goutte agit un peu comme une mini boule réfléchissante : elle renvoie la lumière dans toutes les directions possibles. Ce phénomène s'appelle la diffusion. Contrairement aux objets opaques, les gouttelettes ne gardent que peu de lumière pour elles, elles la réfléchissent dans tous les sens. C'est pour ça qu'on reçoit une lumière dispersée, venant d'un paquet de gouttelettes différentes. Résultat, le nuage nous paraît tout doux, lumineux et uniforme.
Quand tu regardes un nuage blanc, ce que tu vois, c'est la lumière du soleil qui rebondit partout sur des milliers de minuscules gouttes d'eau. Ces petites gouttelettes diffusent la lumière solaire dans toutes les directions : c'est ça, le phénomène de diffusion. Concrètement, la lumière entre dans le nuage, se cogne contre une gouttelette et change de trajectoire dans tous les sens au hasard. Résultat : la lumière sort ensuite du nuage dans tous les sens. Ce brassage continu de lumière rend les nuages opaques et brillants, et leur donne cette apparence blanche typique. Plus la lumière est diffusée dans tous les sens, plus le nuage paraît lumineux.
La lumière blanche est en réalité composée de plein de longueurs d'onde différentes qui, ensemble, donnent à nos yeux cette impression d'un blanc éclatant. Lorsque les gouttelettes présentes dans les nuages diffusent toutes ces longueurs d'onde à peu près de manière équivalente, notre cerveau interprète naturellement ce mélange homogène comme du blanc. Pas de jaloux, chaque couleur est renvoyée presque également, personne ne domine, et hop, ça donne l'impression du blanc lumineux typique d'un cumulus cotonneux. Notre vision est donc simplement le résultat d'une combinaison efficace par notre œil et notre cerveau de toutes les couleurs diffusées à parts égales.
Les nuances du blanc ou du gris d'un nuage dépendent directement de la taille des gouttelettes d'eau qu'il contient. Avec des gouttelettes très petites, l'apparence est souvent plus éclatante et lumineuse car elles diffusent mieux l'ensemble des longueurs d'onde lumineuses. À l'inverse, des gouttes plus grosses absorbent une partie de la lumière et en renvoient moins vers nos yeux, donnant cet aspect plus sombre et grisâtre typique d'un nuage d'orage chargé de grosses gouttes prêtes à tomber. C'est d'ailleurs pour ça que les nuages annonçant une bonne averse nous apparaissent souvent plus gris foncé que blanc pétant.
Les nuages changent souvent de couleur selon ce qu'il se passe autour. Par exemple, lorsqu'un nuage devient épais, moins de lumière le traverse, alors il paraît plus gris. Et quand il y a des particules de pollution ou poussières flottant en suspension, le blanc pur devient plus terne ou jaunâtre. Le soleil joue aussi : lorsqu'il est bas sur l'horizon (lever ou coucher), les nuages prennent facilement des teintes roses, oranges ou rouges au lieu d'être blancs. Même la distance intervient—les nuages très loin paraissent généralement plus foncés à cause de la lumière absorbée ou diffusée en chemin jusqu'à nos yeux.
Les nuages noctulescents, observables juste après le coucher du soleil ou avant l'aurore, apparaissent bleutés ou argentés, en raison de leur altitude extrême (environ 80 km), bien au-dessus des nuages traditionnels.
Les arcs-en-ciel nécessitent la présence simultanée de pluie et de soleil. Chaque gouttelette d'eau agit alors comme un mini-prisme réfractant la lumière pour former l'arc coloré que nous observons.
Les cumulonimbus, connus pour les orages violents, peuvent atteindre une altitude impressionnante allant jusqu'à environ 12 000 mètres, soit l'altitude moyenne des avions commerciaux.
Il existe une échelle internationale de couverture nuageuse appelée 'okta', qui divise le ciel en huit parties égales permettant ainsi aux météorologues d'exprimer précisément le degré de couverture céleste.
Tout à fait. La taille des gouttelettes d'eau dans les nuages influence fortement la diffusion de la lumière, et donc la couleur observée. Lorsque les gouttes d'eau sont petites, comme dans les nuages fins, la lumière pénètre davantage, ce qui donne une apparence blanche éclatante. À mesure que les gouttelettes grossissent et que le nuage devient épais, moins de lumière parvient à les traverser, créant un aspect gris ou sombre visible depuis le sol.
Au coucher du soleil, la lumière solaire traverse une couche plus épaisse d'atmosphère. Les longueurs d'onde bleues et vertes sont dispersées davantage, laissant principalement les couleurs rouges, orange et roses atteignant les nuages. Ainsi, les nuages peuvent adopter des teintes chaudes et flamboyantes, contrairement au blanc observé durant la journée.
Le ciel est bleu en raison de la diffusion Rayleigh : les molécules d'air diffusent préférentiellement les courtes longueurs d'onde de la lumière (bleu et violet). En revanche, les gouttelettes d'eau des nuages sont bien plus grosses que les molécules d'air, ce qui provoque une diffusion égale de toutes les longueurs d'onde visibles et donne ainsi une apparence blanche aux nuages.
Pas toujours. La couleur des nuages dépend de leur composition chimique, de l'atmosphère environnante et des conditions lumineuses. Par exemple, les nuages sur Vénus sont principalement constitués d'acide sulfurique et donnent ainsi une couleur légèrement jaunâtre, tandis que les nuages sur Mars, composés en partie de poussières, peuvent prendre une teinte rougeâtre.
Les nuages apparaissent plus foncés lorsqu'ils sont très épais ou très denses. Cela est dû au fait qu’ils contiennent une grande quantité d'eau sous forme de gouttelettes ou de glace. La lumière solaire a alors davantage de difficulté à traverser le nuage, ce qui diminue la quantité de lumière diffusée atteignant notre œil, rendant ainsi le nuage gris ou noir.
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Question 1/5
