Cumulus bourgeonnant - Définition

Introduction

Un cumulus bourgeonnant (TCU) ou congestus est un nuage convectif qui se développe quand l'air est humide et instable. Il est l'étape intermédiaire entre le cumulus et le cumulonimbus et présente généralement un aspect de chou-fleur sans enclume.

Techniquement un cumulus congestus se différencie d'un cumulonimbus par le fait qu'il est constitué principalement de gouttelettes d'eau alors que dans un cumulonimbus calvus, la partie supérieure du nuage est constituée de cristaux de glace, ce qui favorise l'apparition des phénomènes électriques associés aux orages. En outre, un cumulonimbus a sa partie supérieure qui est visuellement lisse alors qu'un cumulus congestus garde un aspect floconneux jusqu'à son sommet.

Formation

Lorsqu'une parcelle d'air près du sol devient plus chaude que l'environnement, elle se met à s'élever sous la poussée d'Archimède. Elle continue ainsi son accélération jusqu'à ce qu'elle atteigne un point de l'atmosphère où sa température est égale à celle de l'environnement. Elle décélère ensuite si elle devient plus froide que celui-ci. Lors de cette ascension, la vapeur d'eau contenue dans la parcelle devient saturée et la condensation forme un nuage.

Le Cu (Cumulus), le TCU et le Cb (Cumulonimbus) sont tous le résultat d'un tel mouvement vertical à divers degrés. Dans le cas du TCU, le sommet du nuage est entre -10°C et -20°C, assez pour provoquer des précipitations mais pas assez froid pour qu'un potentiel électrique se forme à l'intérieur du nuage. Ainsi, on peut avoir des averses de pluie ou de neige, selon la saison, et même des averses de grésil mais pas de foudre. L'extension verticale d'un TCU est entre 3 et 7 km selon la saison.

Dans certains cas, le cumulus congestus est surmonté d'un petit nuage fileux, appelé pileus, signe d'ondes de gravité Le pileus est un nuage annexe éphémère de faible extension horizontale, apparaissant au cours de l'ascension verticale d'un cumulus congestus. Il se présente sous la forme d'un chapeau aplati ou ovale. Il ressemble à l'altocumulus lenticulaire et est composé de cristaux de glace.

Variantes

Figure 3 : Cumulus congestus à l'avant d'un orage multicellulaire

Les cumulus congestus sont souvent, mais pas toujours, associés à des orages présents ou à venir. Lors du développement d'un cumulonimbus, la phase cumulus congestus est la phase ultime avant la phase cumulonimbus calvus. Les figures 1, 2 et 3 illustrent différents types de cumulus congestus. Dans la figure 1, le cumulus congestus à gauche est en phase de déclin, car il est formé d'une tour élevée avec une base étroite, alors que que le cumulus à droite est beaucoup plus massif, de base étendue et pourrait se transformer en cumulonimbus calvus. Le cumulus congestus de la figure 2 est similaire aux deux précédents.

Par contre, les cumulus congestus représentés dans la figure 3 sont de nature différente.En effet, ce sont des cellules récurrentes d'un système orageux multicellulaire. Ces nuages sont techniquement juste sous le niveau de cumulonimbus calvus mais une masse sombre continue à l'arrière indique la masse principale de l’orage . De plus, il y a une ligne d'altocumulus castellanus à l'avant et des bancs d'altocumulus à droite du nuage qui donnent la même indication. Des cumulus congestus peuvent se former sur le flanc d'un système d'orages violents; ils sont alors susceptibles d' engendrer des tornades.

Cycle de vie et précipitations

Figure 2 : Cumulus bourgeonnant presque devenu un cumulonimbus

Les TCU, comme les autres nuages convectifs, peuvent être isolés dans une masse d'air instable ou être générés en groupes lors du passage d'un creux barométrique ou d'un front froid. Dans le premier cas, le réchauffement diurne est le déclencheur et les TCU se dissipent alors après le coucher du soleil. Dans le second cas, c'est par le soulèvement du creux ou du front qui déclenche la convection. Dans ce cas, les cumulus bourgeonnants peuvent se produire à n'importe quelle heure du jour ou de la nuit. Si l'air est assez instable, certains des TCU se transformeront en cumulonimbus et on aura un orage.

Lors d'une situation de traîne après le passage d'un front froid, ce nuage est assez souvent porteur d'averses. Il peut alors pleuvoir à un endroit alors que l'impression de beau temps prédomine quelques centaines de mètres plus loin. Dans ce type de situation convective. on observe un ciel partagé entre éclaircies et passages de cumulus médiocris et congestus se déchargeant d'averses. Il arrive alors parfois qu'il pleuve et fasse soleil en même temps.

Dans une situation pré-orageuse avec un front froid ou une masse d'air instable, le cumulus congestus peut se transformer en cumuloninumbus et les précipitations ne se produiront alors qu'au stade suivant à cause des forts courants ascendants à l'intérieur du nuage. Par contre, ce ne sont pas tous les cumulus bourgeonnants qui vont atteindre le stade orageux à cause de la compétition pour l'humidité disponible, le cisaillement des vents avec l'altitude et la répartition de température dans la masse d'air. Ceux qui ne deviendront pas des orages pourront donner des averses modérées à fortes.