Nívol

Fotografiad'un grop de nívols.

Unnívol(var.borra,broma,brum,nieu,niu,nivòu,noa,nubla) es un ensems visible de particulas d'aigaliquidaò decristausdeglaçen suspension dins l'atmosfèra.Segon lei condicions de saturacion e decondensacion,pòu entraïnar deprecipitacions(plueja,nèu,grela).

Istòria de la comprenença dei nívols

De l'Antiquitat au sègle XIX

L'origina e la formacion dei nívols demorèron un fenomèn largament inexplicat de l'Antiquitatau començament dau sègle XIX en causa de la manca de coneissenças sus l'estructura de l'atmosfèrae sus l'aspèctetermodinamicdei cambiaments d'estats.Ansin, la màger part deifilosòfsde laGrècia Anticasupausavan que lei nívols èran d'exalacionsumidasdesgatjadas per lamar,lei corrents d'aigaò laTèrra.Per exemple,Aristòtel(384-322 avC) utilizèt sa teoria dei quatre elements per descriure una origina liada a una exalacion tellurica entraïnada per l'absorpcion dau raionamentsolar.Definiguèt de meteòrs umids (nívols,pluejas...) que se fòrmavan a partir de vapors aparegudas dins d'endrechs umids e de meteòrs eissuchs (vents,ulhauç...) qu'apareissián dins de zònas secas a partir d'exalacions eissuchas.

Pasmens, ben sovent, lei nívols foguèron considerats d'un ponch de vistateologicaòmetafisicaen causa de sa natura efemèra, de son liame amb lo cèu e de la manifestacion conjunta de fenomèns impressionants (chavana,tròn...). En particular, au sègle XII, divèrsei teologianseuropèusveguèron lei nívols coma de « nèblas misticas » susceptiblas de desvelar loparadísdurant la – brèva – durada de l'ulhauç.Aquela vision mistica demorèt frequenta dins leis arts fins au sègle XIX.En parallèl, la redescubèrta de l'òbra d'Aristòtelpermetèt la difusion de seis idèas e de sei limits. Lei nívols i foguèron considerats coma demassasd'aire,d'aigaò defuòcsuspendudas dins lo cèu, l'origina d'aquela suspension demorant desconeguda. Quauquei classificacions apareguèron, principalament fondadas sus lacolor,depintant de nívolsnegrescargats deplueja,de nívolsblancsvueges e de nívolsrogecaracteristic de l'auròra.

La descubèrta de la fisica dei nívols

FotografiadeJohn Aitken.

L'estudi de la formacion e de l'evolucion dei nívols comencèt au sègle XIX.La premiera descubèrta importanta foguèt realizada per lomètgebritanicAugustus Volney Waller(1816-1870) utilizèt unateranhinaper capturar de gotetas d'aigaformant una nèbla. Aquò permetèt d'establir la natura dei nívols que foguèt respectivament confiermada per leimeteorològsWilliam Henry Dines(1855-1927) eRichard Assmann(1845-1918) en1880e en1884.Puei, a la fin dau sègle XIX, de mesuras e d'observacions dins l'atmosfèrafoguèron realizadas dirèctament dins de nívols.

En1875,unaexperiénciamenada dins una chambra iperbara concebuda per loFrancésPaul-Jean Coulier(1824-1890) permetèt de començar d'explicar la formacion dei nívols. D'efiech, après aver demenit latemperaturae lapression,mostrèt que la condensacion de la vapor d'aigaèra pus importanta dins una atmosfèra empoussada. Sa descubèrta foguèt completada per lofisicianescocésJohn Aitken(1839-1919) qu'establiguèt qu'unasubresaturacionèra necessària per entraïnar lacondensacion.Puei, de recèrcas identifiquèron loclorur de sòdicoma lo nuclèu de condensacion principau dins lei gotetas de nívols e deplueja.

En1904,una experiéncia mostrèt l'importància dei collisions entre gotetas dins la formacion dei nívols, idèa ja supausada perRené Descartes(1596-1650) en1637.Lo resultat permetèt de descubrir lo limit aproximatiu daudiamètredei gotetas d'aigadins un nívol (aperaquí 6 mm). Puei, dins lo corrent dau sègle XX, lei progrès de l'aviacionpermetèt de realizar aisament de mesurasin situe d'afinar pauc a pauc lei coneissenças fins au desvolopament dei modèlsmeteorologicsactuaus.

Lei classificacions dei nívols

Retrach deLuke Howard.

La premiera classificacionscientificadei nívols foguèt publicada perJean-Baptiste de Lamarck(1744-1829) en1803.Pasmens, foguèt lo sistèma deLuke Howard(1772-1864) que s'impausèt gràcias a son utilizacion daulatinintroduch dins la classificacion dau vivent per lo naturalistasuedésCarl von Linné(1707-1778). I inventèt lo nom dei tres categorias principalas de nívols (cumulus,estratúsecirrus) e de doas formas intermediàrias (cirrostratúseestratocumulus). En1855,loFrancésÉmilien Renou(1815-1902) i apondiguèt l'altocumuluse l'altostratus.L'Organizacion Meteorologica Mondialaadoptèt aquela version alargada en1896.La modernizèt dos còps en1956e en1987.

Ròtle dei nívols dins lo foncionament atmosferic

Observacion dau cubèrt nivolós mejan realizat per laNASAen2009.

En despiech de formas, decolorse de caracteristas variadas e cambiantas, lei nívols jògan un ròtle actiu dins locicle de l'aigae dins lei mecanismes de regularacion termica de l'atmosfèra.D'efiech, coma son principalament formats de vapor d'aiga,permèton l'umidificacion de latroposfèrae la redistribucion de l'aigavèrs la superficia gràcias aiprecipitacions.Vapor d'aigaeprecipitacionsan tanben un ròtle major dins lo bilanç radiatiu de laplanetae dins lei mecanismes de transferiment de lacalorentre l'eqüatore leipòls.En particular, son un element important de la circulacion atmosferica generala e la densitat de nívols es donc pus importanta lòng de lazòna de convergéncia intertropicalae dei 50^enparallèls que dins lei zònasanticiclonicas.

Formacion e composicion dei nívols

La formacion dei nívols

Lei nívols son la consequéncia de dos fenomèns que son l'evaporacione lacondensacionde la vapor d'aigaatmosferica.L'evaporaciondeisaigascontinentalaseoceanicaspermet lo passatge de l'aigadins l'atmosfèrasota la forma de vapor. Leisoceansson lo provesidor principau devapor d'aiga,especialament dins lei regions delatitudsmejanas. Puei, quand la concentracion de vapor aganta un nivèu sufisent, lacondensacionentraïna l'aparicion de gotetas finas d'aigaò deglaçque van formar lei nívols.

Lacondensaciones sovent lo resultat de l'ascension d'unamassad'airefins a unaaltitudonte latension de vapor saturantaes pron bassa per entraïnar un procès decondensacionsignificatiu. Aquel efiech es favorizat per la demenicion de lapressionatmosfericaamb l'altitudque causa una demenicion detemperaturad'aparicion dei gotetas d'aigaò decristausdeglaç.Quand l'ascension e la massa d'aireson pron importantas, aquò permet de passar lei 100% d'umiditat, çò qu'entraïna lacondensaciond'una partida mai ò mens importanta de la vapor. Aqueu fenomèn libera de quantitats importantas d'energiae renfòrça la vigor dau nívol.

Lacondensacionpòu tanben èsser accelerada per la preséncia d'aerosòusque jògan lo ròtle de supòrt decondensacion(nuclèus de condensacion). Aquò permet la formacion de gotetas d'aigaò decristausdeglaçdins de condicions d'umiditat limitada ò detemperaturastròp autas.Dins de condicions normalas, aqueu fenomèn accelera la formacion dei nívols car es rapide e aisat.

La composicion dei nívols

Lei nívols son compausats de gotetas d'aigaesfericasò decristausdeglaçexagonaus aguent un aspècte de plaquetas, d'estelas, de colonas, d'agulhas ò de dendritas. Lodiamètredei gotetas passa rarament 30 a 40 µm. En revènge, la talha deicristauspòu de còps agantar quauquei millimètres. Lei talhas e lei densitats de particulas varian segon lo tipe de nívol. Lovolumd'aigacondensada pòu èsser considerable (fins a 800 000 t dins certaneicumulonimbusgigants).

Lei particulas formant lo nívol difusan lalutzdins cada direccion e donan a la formacion un aspèct opac. Lacolordei nívols es donc fòrça variabla en foncion de l'esclairatge. Sonblancsògrisdins lo corrent d'una jornadasolelhadaegrisblause loSoleues escondut per un jaç nivolós espés. A l'auba e au calabrun, pòdon èsserjaunes,aranjats òroges.

La classificacion dei nívols

Lei nívols classics

L'Organizacion Meteorologica Mondiala(OMM) destria dètz tipes de nívols a partir d'una classificacion basada sus tres formas e dos indicators:

• leicirrusque son de nívolsblancsd'altitudamb un aspèct filamentós.
• leicumulusque son de formas arredondidas.
• leisestratúsque son de veus nivolós orizontaus egris.
• lo tèrme « nimbus » que designa de nívols de plueja.
• lo tèrme « alto » que designa de nívols d'altitud auta.

Aquelei cinc elements se combinan entre elei per formar de tèrmes compausats que permèton de depintar lei dètz tipes de nívols classics.

Tipe	Abreviacion	Fotò	Altitud	Constitucion	Descripcion	Temps associat
Cirrus	Ci		5 000-14 000 m	Glaç	Bendas ò filaments blancs e isolats	Nívols generalament situats a l'avans d'una depression
Cirrocumulus	Cc		6 000-10 000 m	Glaç	Flòcs blancs isolats	Nívols generalament situats a l'avans d'una depression
Cirrostratus	Cs		6 000-10 000 m	Glaç	Veu blanc transparent
Altocumulus	Ac		4 000 m	Glaç e aiga liquida	Grops ò tieras de flòcs blancs
Altostratus	As		2 000-6 000 m	Glaç e aiga liquida	Veu gris mai ò mens sorn	Nívols generalament situats a l'avans de precipitacions
Nimbostratus	Ns		2 000-7 000 m	Glaç e aiga liquida	Gris e tapant lo cèu	Plueja ò nevada
Estratocumulus	Sc		200-2 000 m	Aiga liquida	Ròtlèus plaçats tòcatòca
Estratús	St		Superficia-2 000 m	Aiga liquida	Jaç gris unifòrm formant un veu continú	Temps umid
Cumulus	Cu		Superficia-10 000 m	Aiga liquida	Gròssei massas blancas amb un contorn net	Bèu temps Raissa
Cumulonimbus	Cb		300-18 000 m	Aiga liquida	Gròssei massas sornas amb un desvolopament verticau	Chavana Raissàs Grèla

Lei nívols orografics

Nívols orografics formant una barriera a la cima daumont Cervin.

Leinívols orograficspòdon se formar dins un flux d'aireque passa una còla, unamontanhaisolada ò una cadena demontanhas.Son generalament d'altocumulus,d'estratocumulusò decumulusque son aspèct es modificat per la preséncia dau relèu. Dins lo cas d'una cima isolada, leinívols orograficsan generalament la forma d'una colareta enviroutant lamontanha.De cadenas de còlas ò demontanhaspòdon entraïnar la formacion de nívols orizontaus de granda talha que van prendre l'aspèct d'una muralha nivolosa.

Leinívols orograficsan un ròtleclimaticimportant car entraïnan la concentracion dei precipitacions sus lei versants expausats aiventscargats d'umiditat. EnAmerica dau Nòrd,aquò es a l'origina de la preséncia deseuvasumidas lòng daulitoraude l'Ocean Pacifice dedesèrtsa l'èst deiMontanhas Rocosas.EnOccitània,aquò explica lei diferéncias climaticas enregistradas entre lei pendís oèst e èst deiCevenas.

Lei nívols artificiaus ò particulars

Fotografiad'una concentracion detirassieras de condensaciondins l'atmosfèra terrèstra.

Fotografiadenívols nacratsa proximitat dauPòl Nòrd.

Fotografiad'un nívol d'incendi similar a un cumulus (pirocumulus).

Divèrsei tipes de nívols artificiaus ò particulars existisson qu'intran pas dins lei classificacions precedentas. La formacion dei premiers es liada a d'activitats umanas. Lei segonds son de nívols rars que necessitan de formacions especialas per se formar ò que son encara mau coneguts e rarament observats.

Leitirassieras de condensacionson lei nívols artificiaus pus frequents. Se forman a partir deigasd'escapament deis avions. La vapor d'aigad'aqueleigasse condensa fòrça rapidament gràcias a la preséncia de particulas solidas, eissidas de lacombustiondaucarburant,que jogan lo ròtle de nuclèus de condensacion. Forman de bendasblancaslusentas que s'alargan pauc a pauc e que pòdon semblar a decirrus,a decirrostratusò a decirrocumulus.Sa durada de vida es generalament de quauqueisoras.

Dins lei jaç atmosferics inferiors, lei gas e lei vapors d'escapament deis activitats umanas (industria,centralas electricas,automobilas... etc.) pòdon entraïnar la formacion de concentracions localas fòrça importantas de vapor d'aiga e de particulas. Dins de condicions establas, aquò pòu entraïnar la formacion de nívols a la superficia ò d'altituds fòrça feblas (generalament de tipeestratus) que participan au fenomèn desmog.

Leinívols nacratsson de nívols rars que semblan a decirrusò a d'altocumulus.Semblan a de lentilhas ambé d'irizacionsfòrça marcadas. Situats entre 15 e 25 km d'altitud,se forman a l'entorn dei pòls principalament d'ivèrn.An un ròtle important dins l'aparicion dei traucs observats dins lo jaç d'ozòncar catalizan leireaccions quimicasde formacion de compausatsclorats.

Leinívols nuechencsson un fenomèn mau conegut. Situats entre 75 e 90 km d'altitud,aquelei nívols son fòrça rars e s'observan denuech.Semblan a decirrusfòrça fins. Son soventblausògrisargentat mai pòdon de còps adoptar de tenchasaranjadasòrojas.Son mecanisme de formacion seriá diferent dei nívols tradicionaus e liat a d'interaccions entre de poussas cosmicas e l'atmosfèraterrèstra.

Lei nívols d'erupcionvolcanicaan inicialament una forma pròcha d'un cumulonimbus ambé de protuberàncias que montan rapidament dins l'atmosfèra. Puei, s'estendon dins lei jaç atmosferics superiors e pòdon curbir de regions importantas. Entraïnan alora de modificacions fòrça caracteristicas de la lutz solara. Dins certanei cas, pòdon entrainar la formacion de chavanas fòrça violentas en causa de la condensacion fòrça rapida de la vapor d'aigasus lei particulas solidas dau plumacho.

Enfin, lei nívols d'incendi an la particularitat de poder aver d'originas naturalas, artificialas ò mixtas. Son associats a d'incendis importants (seuva,sèrva d'idrocarburs... etc.). An un aspèct dens e sorn e se desvolopan rapidament. De còps, coma lei nívolsvolcanics,pòdon èsser a l'origina de chavanas en causa de la condensacion de la vapor d'aigaa l'entorn dei particulas solidas emesas per lacombustion.Se son entraïnats per lovent,prènon una forma fina que sembla a un veu pauc espés. Pòdon entraïnar de modificacion de lalutzsolara.

Lei sistèmas nivolós

Article detalhat:Sistèma nivolós.

Sistèma nivolós associat a un ciclòn mediterranèu en1982.

Unsistèma nivolóses un ensems organizat de nívols que demora ben visible durant una durada relativament importanta. Un tal sistèma es generalament format de plusors zònas diferenciadas que son dichas sectors nivolós. Aquelei sectors son organizats d'un biais especific que dona sei particularitats a un estat meteorologic. En particular, certanei sectors e sistèmas nivolós son tipicament associats ambé de depressions a l'origina de perturbacions caracteristicas coma leiciclòns tropicausò lei chavanas.

Dins lei regions temperadas, un sistèma nivolós es format de plusors partidas que s'observan d'un biais quasi sistematic. A l'avans, se troba la « tèsta » que correspond a un sector freg anterior au sistèma. Aqueu sector es marcat per la preséncia decirrusque precedisson un frònt caud. Après la tèsta, vèn lo « còrs » dau sistèma que correspond ai tres frònts caracteristics d'una perturbacion (caud, freg, oclus) ambé sei nívols bas e sorns (altostratus,nimbostratusecumulonimbus) qu'entraïnan de precipitacions continuas e de còps violentas. Tèsta e còrs forman la partida anteriora dau sistèma.

Son seguits per una zòna qu'es dicha traïna que compausa la partida posteriora dau sistèma. Generalament tant estenduda que lo rèsta dau sistèma, correspond a una zòna instabla qu'es liada au sector freg posterior de la perturbacion. Lo cubèrt nivolós i es variable ambé de raissas, d'esclarzidas, de veus d'estratocumulusò regions de bèu temps ambé decumulus.

Estudi e engenhariá dei nívols

Enmeteorologia,l'estudi e la susvelhança dei nívols es interessanta car l'evolucion dei sistèmas nivolós permet de preveire lei cambiamentsclimatics,lei precipitacions e lei condicions meteorologicas associadas. Ansin, una tiera d'instruments e d'otís foguèron desvolopats per obtenir d'informacions e assegurar de previsions fisablas. De tecnicas existisson tanben per assaiar de modificar la composicion dei nívols afin de cambiar lo regime de precipitacions associat a un temps donat (reduccion de la violéncia d'una chavana, obtencion de precipitacions ambé la secaressa... etc.).

Lei mejans d'observacions

Leisatellitse leiradarsmeteorologics son lei sistèmas principaus que permèton d'observar lei nívols. Leisatellits meteorologicspermèton d'assegurar una observacion quasi permanenta dau cubèrt nivolós. Leis instruments de mesura embarcats a bòrd pòdon provesir d'informacions sus latemperaturaa la cima dei sistèmas nivolós, savelocitatde desplaçament e la concentracion d'aigadins lei sistèmas de precipitacions. Pòdon tanben mesurar la temperatura e l'umiditat dins lei regions desgatja

Lei satellits son l'objècte de melhoraments regulars gràcias au desvolopament d'instruments novèus susceptibles d'èsser plaçats enorbita.D'esfòrç importants son ansin en cors per embarcar de captors capables d'estudiar lei perfieus de vent, de temperatura ò d'umiditat e lei concentracions d'ozòn.De satellits destinats a de missions especificas existisson coma la missionSARALcargada d'estudiar la superficia oceanica.

Pasmens, lei satellits pòdon pas cumplir totei leis missions d'observacions meteorologicas, especialament en matèria de recèrca. De sistèmasradarsmobils ò fix son utilizats per realizar de campanhas de mesuras d'un biais autonòm. En particular, de radars de diversitat de polarizacion e de radars Doppler permèton d'obtenir d'informacions sus l'intensitat dei precipitacions e dei perfieus de vent associats. D'avions meteorologics permèton egalament de menar d'observacions a l'interior dei sistèmas nivolós e d'i realizar de prelèvaments.

La simulacion de l'evolucion dei nívols

Lo desvolopament dei sistèmas nivolós e dei precipitacions es simulat per d'ordinatorspoderós qu'utilizan lei resultats dei mesuras provesits per leisatellitse lei sistèmasradars.Per menar aquelei simulacions, lei modèls de prevision dèvon tenir còmpte dei movements lòng de nivèus orizontaus de quauquei centenaus demètrese dei fenomèns se debanant dins lei nívols.

Pasmens, la prevision meteorologica es l'unic objectiu dei mejans de simulacion. D'efiech, permèton tanben de modificar lei paramètres enregistrats per modificar leugierament lei condicions a l'interior dei nívols. Aquò permet d'estudiar l'influéncia d'aquelei paramètres sus lo comportament dau nivól.

La modificacion dei nívols

L'impacte important dauclimasus leis activitatsumanasa entraïnat mai d'una temptativa per o modificar. Dins aqueu projècte, l'engenhariá dei nívols a una plaça importanta car lei nívols son sovent associats aiprecipitacions.Pasmens, en causa de l'energiafòrça importanta presenta dins lei fenomènsclimatics,lei temptativas de modificacion dei nívols pòdon a l'ora d'ara pas passar lo nivèu locau.L'encaminament utilizat preferís agir sus de paramètres simples susceptibles d'entraïnar de perturbacions importantas coma lo semiatge artificiau dei nívols amb de nuclèus de condensacion artificiaus.

A l'ora d'ara, lei tecnicas conegudas permèton de dissipar d'un bais eficaç lei nèblas e certanei nívols bas. En revènge, d'objectius coma l'aumentacion deiprecipitacionsdins lei regionsaridas,la demenicion de la violéncia deichavanasdins lei regionsagricòlasò l'eliminacion de lagrèlaseràn pas agantats dins un futur pròche. D'efiech, lei modèls de prevision d'aquelei fenomèns son pas encara pron precís. De mai, lei temptativas d'engenhariá climaticapòdon pas modificar de condicions de basa dauclimad'una region coma l'abséncia d'umiditat.

Lei nívols extraterrèstres

LaTèrraes pas l'unicaplanetaonte de nívols son estats observats. D'efiech, segon leis observacions realizadas dins loSistèma Solar,la formacion de nívols sembla un fenomèn qu'aparéis tre qu'unaatmosfèrasignificativa es presenta a l'entorn de laplaneta.Pasmens, la composicion dei nívols extraterrèstres es sovent fòrça diferenta car leis atmosfèras extraterrèstras son gaire comparablas a aquela de laTèrra.

Lei plantetas telluricas

Fotografiade nívols d'aigavists dempuei la superficia deMart.

Article detalhat:Planeta tellurica.

En fòra de laTèrra,Vènus,MarteTitanpresentan de nívols. EnVènus,son principalament formats dedioxid de sofree d'acid sulfurice repartits en tres jaç principaus situats entre 45 e 65km.Fòrça espés, empedisson d'observar la superficiavenusianadempuei l'espaci.

EnMart,la natura tèuna de l'atmosfèralimita la formacion de nívols a d'estructuras finas dau tipecirrus,estratocumulusecirrocumulusqu'aparéisson principalament dins lei regions polaras. Pòdon s'observar quand rebaton lalutzdauSoleudins la sorniera. Son fachs d'aigae dedioxid de carbòni.Durant lei sasons de tempèsta d'arena, se fòrman tanben de nívols de particulas finas que pòdon perdurar plusorssetmanas.

Enfin, a l'entorn deTitan,se tròba unaatmosfèrad'idrocarbursamb de nívols demetan,d'etane demoleculasorganicassimplas. Lei formas d'aquelei nívols semblan limitadas aucumuluse a l'estratús.Pasmens, a la fin de2006,un important remolin nivolós (2 400 km dediamètre) foguèt descubèrt dins la region dau pòl nòrd.

Lei gigantas gasosas

Nívols blancs formats de cristaus demetandins l'atmosfèra deNeptunen1989.

Article detalhat:Giganta gasosa.

Tenent unaatmosfèrafòrça espessa fach degas,leigigantas gasosasan de nívols ben marcats que sa composicion varian en foncion de latemperaturae de lapression.EnJupitère enSaturne,son principalament fachs d'amoniac,d'idrosulfur d'amoniume d'aigae son organizats lòng dei bendas de circulacion atmosfericas fòrça caracteristicas d'aquelei planetas. De mai, la preséncia d'aigae de corrents de calor ascendents venguts de jaç prefonds de laplanetai favorizan leichavanasviolentas e lei tempèstas.

EnUranuse enNeptun,que son d'objèctes pus fregs, lei nívols serián compausats d'amoniac,desulfur d'amonium,d'idrosulfur d'idrogèn,demetane d'aiga.Lei pus famós son lei nívols blancs e fins d'altitudauta qu'acompanhan lei tempèstasciclonicascoma laGranda Taca SornadeNeptun.

Exoplanetas

De nívols son estats identificats dins l'atmosfèrade quauqueisexoplanetas.A l'ora d'ara, en causa dei dificultats d'observacion, foguèron unicament detectats en deplanetasorbitanta proximitat de sonestelaque son fòrça diferentas deis objèctes dauSistèma Solar.En particular, laNASAa descubèrt la preséncia de nívols desilicatsenKepler-7b,unJupitèr caudque latemperaturade son atmosfèra aganta 10 000 K.

Liames intèrnes

• Cirrus.
• Cumulus.
• Estratús.
• Meteorologia.