Les mamas

Les mamas se forment sous les stratocumulus, alto cumulus, altostratus et cirrus et même les cumulonimbus. il s’agit d’une étendue de doux mamelons globuleux ils indiquent une importante instabilité une partie de la vapeur d’eau qui se trouve dans l’air chaud à la base du nuage, se condense en gouttelettes en se mélangeant à l’air froid pour les mamas sous les cumulonimbus, c’est de l’air qui se refroidit au sommet de la troposphère et qui plonge vers le sol qui aboutit à cette formation

wikipedia:

Formation

Ils se forment lorsqu’une partie instable d’un nuage dérive au-dessus d’une couche d’air très sèche. Les gouttelettes ou cristaux de glace du nuage s’évaporent en descendant dans la couche sèche ce qui la refroidit en enlevant de l’énergie pour l’évaporation. Comme la descente des gouttelettes n’est pas uniforme, l’humidification de la couche sous-jacente sera inégale et des zones seront donc plus sèches que d’autres. De plus, la température de la couche sèche ne sera pas uniforme à cause de l’évaporation différentielle.

Ainsi, on retrouvera dans l’air sous la base du nuage des endroits avec une température et une humidité relative plus grandes qu’à d’autres endroits. Cette situation est instable dynamiquement : les zones chaudes et humides subissent une poussée d’Archimède vers le haut étant moins denses et celles plus froides et sèches auront une poussée vers le bas. Ceci créera une alternance de zones de mouvements convectifs ascendants et subsidents. Les deux effets combinés donneront à la base de la couche nuageuse l’aspect en mamelon[2],[4].

Les précipitations tombant sous un nuage vont également s’évaporer dans ces conditions et aider à la formation de mammas sous le nuage. De plus, si les précipitations sont sous forme solide (cristaux de glace, neige, grêle), elles vont fondre avant de s’évaporer ou directement sublimer. Ceci demande plus d’énergie, ce qui augmentera les mouvements verticaux convectifs.

L’apparition et la position des mammas n’est cependant pas complètement expliquée théoriquement. En effet, bien que les conditions ci-dessus se retrouvent très souvent à la base des nuages, on n’observe les formes mammatus que dans certaines situations. De plus, même avec un nuage comme un cumulonimbus souvent associé avec des mamma, on les retrouve généralement à des endroits spécifiques, comme à l’enclume, et pas nécessairement partout dans ce dernier endroit. Certains mécanismes supplémentaires ont été suggérés pour expliquer l’organisation :

  • Refroidissement du sommet du nuage qui s’évapore dans l’air sec d’altitude et devient plus dense que son environnement ce qui crée une poussée vers le bas. Ce mouvement négatif amplifierait le mécanisme de formation mammatus. De la même façon, la base d’un nuage épais est réchauffée par le sol sous-jacent et devient instable. Ces deux poussées dynamiques sont applicables à la base du nuage mais l’effet devrait être mineur dans l’enclume d’un orage.
  • Les forts mouvements verticaux dans un orage sont compensés à l’extérieur par des mouvements vers le bas. Ceci crée des ondes de gravité qui vont se propager horizontalement et peuvent organiser les zones de mammas dans des cumulonimbus voisins mais cela est peu probable dans des nuages moins convectifs.
  • Lorsque deux masses d’air ayant des vitesses de déplacement horizontal différentes glissent l’une sur l’autre, un mouvement vertical est engendré et forme des ondes dites de Kelvin-Helmholtz. Ce genre d’ondes peuvent être créées dans la situation de formation mammatus et peuvent accentuer l’effet. Cependant, on retrouve généralement ces ondes quand les masses d’air sont stables ce qui est l’inverse des nuages de type cumulus.
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