Questions aux experts
Ciel, Terre, Univers
Combien pèse un nuage ?
Dans le cadre d'un défi lancé sur le site de l'école (http://www.ecole-paulfort.com/ ), la classe de CM2 pose la question suivante: "Combien pèse un nuage ?"
On a bien une idée mais on serait rassuré d'avoir une réponse la plus juste possible.
Sun 07/09/03 - 14:00
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Ma première réaction sera de dire qu'il existe un livre dont c'est le titre, paru en 2002 chez EDP Sciences et dont l'auteur est Jean-Pierre Chalon, directeur de l'école nationale de météorologie. Je n'ai pas lu ce livre, mais je vous conseille de vous y référer car il est écrit par quelqu'un certainement plus compétent que moi sur la question.
Ensuite, répondre à cette question nécessite au préalable de définir ce qu'on entend par nuage : est-ce uniquement l'eau (ou la glace) qu'il contient ou tout ce qui se trouve à l'intérieur de cette forme visible ? Le deuxième cas me paraît assez simple car de toute évidence les nuages ne tombent pas brutalement, c'est donc qu'ils sont grossièrement en équilibre avec l'air environnant, un peu comme un poisson dans l'eau (Les nuages ne sont pas statiques, loin de là, mais ont quand même des mouvements d'ensemble relativement lents). On oublie souvent en effet que l'air a une masse, et que les nuages sont soumis à la poussée d'Archimède...
Si on connaît le volume d'un nuage, on peut donc connaître sa masse, et ensuite son poids, en utilisant la masse volumique de l'air qui est autour de 1,2 kg/m3 (sa valeur exacte dépend de la pression et de la température). Par exemple, un nuage d'un kilomètre cube a une masse approximative (en incluant tout l'air présent dans son volume) d'environ 1,2 milliards de kilogrammes (1,2*1000*1000*1000), donc un poids proche de 12 milliards de Newtons. Bien entendu, comme il existe des nuages de toutes tailles, donner une masse "moyenne" n'a pas beaucoup de sens à mon avis.
En ce qui concerne l'eau contenue, j'ai trouvé des renseignements qui me semblent sérieux sur le site de la fédération française de montagne et d'escalade, où il est dit qu'un nuage est stable lorsque la masse d'eau liquide est inférieure à 0,05 % de la masse totale (celle dont je parle ci-dessus). Il faudrait donc diviser par 2000 environ cette masse totale pour avoir une estimation de la masse d'eau, ce qui ferait, pour un nuage d'un kilomètre cube, environ 600 tonnes.