Introduction

Arcus de type barrière de nuage au-dessus de Toulouse (France).

L'arcus (du latin : arcus signifiant simplement "arc") désigne un type de nuage bas ayant une forme d'un rouleau ou d'un arc allongé sur un plan horizontal (Horizontal est une orientation parallèle à l'horizon, et perpendiculaire à la...) apparaissant au cours d'un orage (Un orage, de l'ancien français ore qui signifiait vent, est une perturbation...) et situé à l'avant immédiat de la ligne des précipitations (pluie, grêle (La grêle est un type de précipitation qui se forme dans des orages particulièrement...) ou neige).

D'un aspect très menaçant, de couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes...) sombre (gris ou bleu (Bleu (de l'ancien haut-allemand « blao » = brillant) est une des trois couleurs...) foncé) et de dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce...) imposantes (généralement de plusieurs kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système...) de long), l'arcus (L'arcus (du latin : arcus signifiant simplement "arc") désigne un type de nuage bas ayant...) se situe au bas d'un cumulonimbus (Le cumulonimbus, de la famille des cumulus, est le nuage qui présente la plus grande extension...) et s'en détache nettement (et de là, se reconnaît aisément) par sa situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un...) plus proche du sol que le reste du nuage (Un nuage est une grande quantité de gouttelettes d’eau (ou de cristaux de glace) en...) d'orage (quelques centaines de mètres tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) au plus), sa couleur homogène, et la très nette (Le terme Nette est un nom vernaculaire attribué en français à plusieurs espèces...) limite qu'il marque entre l'avant de la perturbation et les précipitations qui le suivent immédiatement (la ligne de grains). C'est pourquoi sa forme longitudinale évolue dans le sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but...) de la perturbation.

Formation

Rencontre de l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et...) froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.) (bleu) descendant et de l'air chaud et humide de l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...) (orange). Ce dernier est soulevé et forme l'arcus. Notez la rotation dans un partie de la goutte froide (Une goutte froide ou goutte d’air froid désigne en météorologie un volume...).

Lorsqu'un cumulonimbus arrive à maturité, le courant ascendant d'air chaud qui le constitue devient insuffisant pour retenir l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...) en suspension ( Le fait de suspendre des particules En chimie, la suspension désigne une dispersion de...) dans le nuage. Celle-ci va alors tomber (c'est la ligne de grains) en précipitations jusqu'au sol, entraînant avec elle un courant descendant. Ce courant entraîne un air froid depuis les altitudes les plus élevées du nuage (pouvant dépasser 10 000 mètres) jusqu'à un niveau très proche du sol, sous les courants chauds et ascendants. Cette masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...) d'air froid et dense, appelé goutte froide, soulèvera à petite échelle (quelques centaines de mètres au maximum) l'air plus chaud situé à l'avant de la perturbation, matérialisé par une couche de nuages peu épaisse. Séparée du reste du nuage et du sol par un front de rafales (Un front de rafales est la limite entre l'air froid sortant d'un orage et l'environnement. On...) (ce sont les rafales de vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface...) qui précèdent immédiatement la pluie), cette couche s'enroule horizontalement : c'est l'arcus, qui s'enroule en un nuage horizontal qui peut s'étirer de façon considérable jusqu'à prendre un aspect menaçant.

Signe de danger

Si le front de rafales se manifeste brusquement et fortement, la partie la plus basse du bord d'attaque se déchiquettera et s'alignera sur des nuages en lambeaux qui montent. Dans les conditions de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) violent, on observera le long du bord d'attaque des arcus des masses tournoyantes de nuages en lambeaux. Ceux-ci montrent une zone de tourbillon qui pourra toucher (Le toucher, aussi appelé tact ou taction, est l'un des cinq sens de l'homme ou de l'animal,...) le sol ou être accompagnées d'un soulèvement de poussière. La variante type extrême du phénomène fait penser à une tornade (Une tornade (de l'espagnol tornado, dérivé du verbe tornar, tourner) est un vortex...); on l'appelle tornade de front de rafales ou « gustnado ». La présence d'une barrière de nuages très basse accompagnée de poches de nuages en lambeaux denses en ascension constitue le meilleur signe avant-coureur d'un grain (En météorologie maritime: Un grain est un vent violent et de peu de durée qui s'élève...) violent.

Types

Nuage en rouleau

Un arcus en rouleau à Racine (Wisconsin)

Le nuage en rouleau, rouleau de nuage ou rouleau nuageux de grain, est un arcus qui prend la forme d'un tube horizontal sous un orage dont il est complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou...) détaché. Ce nuage semble rouler sous l'orage et il est parfois le signe d'une rafale descendante (Une rafale descendante est un courant aérien descendant intense sous un orage, dont...) causant des dommages. Le nuage en rouleau se produit à la frontière (Une frontière est une ligne imaginaire séparant deux territoires, en particulier deux...) avant du front de rafales où l'air humide et chaud est soulevé par la goutte froide. Il peut même précéder complètement l'orage si la goutte s'étend plus vite que le cumulonimbus ne se déplace.

L'aspect en rouleau est dû à la variation de vitesse (On distingue :) et de direction des vents avec l'altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau...) (cisaillement). Les vents près du sol étant ceux de l'environnement alors que ceux de la goutte sont dans une direction opposée. Si la goutte est de faible extension verticale (La verticale est une droite parallèle à la direction de la pesanteur, donnée notamment par le...), la rotation induite par la différence des vents, flèches bleues, dans la goutte ramène le sommet de l'arcus vers le bas dans son flanc arrière.

On peut également retrouver des nuages en rouleau à l'avant d'un front froid ou lors de certaines autres conditions particulières. Par exemple, le Morning glory cloud est un nuage en rouleau extrêmement long que l'on retrouve parfois en Australie (L’Australie (officiellement Commonwealth d’Australie) est un pays de...), dans la région du Golfe (Un golfe (italien golfo, grec kolpos, pli) est une partie de mer avancée dans les terres, en...) de Carpentarie, et qui est assimilable à une vague (Une vague est un mouvement oscillatoire de la surface d'un océan, d'une mer ou d'un lac. Les...) mono-crête se déplaçant à vitesse constante sans changer de forme, il peut donc être décrit comme un soliton (Un soliton est une onde solitaire qui se propage sans se déformer dans un milieu...).

Barrière de nuages

Vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et...) panoramique d'un arcus de type barrière

La barrière de nuages, ou nuage étagé, prend l'aspect d'un coin ou d'un biseau circulaire qui descend à l'avant de l'orage. La photo en début d'article et celle de droite illustrent ce type d'arcus. Contrairement au nuage en rouleau, le nuage étagé est attaché à l'orage et peut être lisse ou déchiqueté, selon la stabilité de l'air. Ce type d'arcus se forme le long d'une goutte froide plus épaisse qui force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un...) l'air chaud et humide de surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) à monter jusqu'à la base de l'orage tout en se condensant.

Il ne faut pas confondre la barrière de nuages, qui marque la frontière avant de l'air qui sort de l'orage, et le mur de nuages qui est un renflement distinct, souvent sombre et présentant des signes de rotation, là où se trouve le courant ascendant dans l'orage.