Pluèja

Gotas d'aiga tombant dins un camp d'Estònia.

La plueja (var. pleja, plòia, ploja, plueia, pluèja, pluiea, pluja) es un fenomèn meteorologic caracterizat per la tombada de gotas d'aiga dei nívols vèrs lo sòu. Precipitacion terrèstra pus frequenta, pòu prendre d'aspèctes variables que pòdon anar de la plueja fina au ciclòn tropicau. Es de còps mesclada ambé de nèus ò de pèiras de glaç.

La plueja es eissida de la condensacion de la vapor d'aiga atmosferica au sen dei nívols, generalament après una demenicion de la temperatura de l'aire. Aquò es entraïnat per lo rescòntre entre de massas d'aire diferentas lòng d'un frònt meteorologic ò per la montada rapida d'aire umid vèrs lei jaç superiors de l'atmosfèra en causa de la preséncia de corrents aerencs ascendents ò d'un relèu important. La preséncia d'una zòna fòrça urbanizada pòu pereu favorizar la formacion de pluejas car la pollucion es capabla de catalizar la precipitacion de la vapor d'aiga. La condensacion fòrma de cristaus de glaç ò de gotetas d'aiga que s'unisson entre elei. Quand lo pes d'aquelei particulas vèn tròp important, tomban vèrs lo sòu e passan dins lei jaç inferiors e cauds de l'atmosfèra. Aquò causa la fusion dei cristaus e la formacion dei gotas de pluejas.

La quantitat mejana de plueja que tomba sus lei continents es de 715 mm anuaus. Pasmens, i a de variacions fòrça importantas segon lei regions. Lei pus eissuchas recebon mens de 1 mm/an mentre que lei pus arrosadas pòdon passar 12 000 mm. Lo nivèu de plueja es donc un paramètre climatic major qu'es utilizat dins la definicion dei diferents climas terrèstres, especialament per la classificacion de Köppen. D'instruments especializats, coma lo radar meteorologic ò lo pluviomètre, son donc destinats a sa mesura e a son estudi.

En fòra de Tèrra, i a de pluejas sus lei planetas gigantas gasosas, sus Vènus e sus Titan. Son fachas de compausats organics, d'acid sulfuric, de gas rars e, benlèu, de diamants. En fòra dau Sistèma Solar, i a d'ipotèsis regardant l'existéncia de pluejas de fèrre e de silicats.

Formacion

Lo procès de formacion de la plueja se compausa de doas etapas principalas. La premiera consistís en la condensacion de vapor d'aiga atmosferica dins un nívol. Aquò entraïna la formacion de cristaus de glaç que son susceptibles, se vènon tròp pesucs, de tombar vèrs lo sòu. Durant aquela casuda, pòdon se rescaufar e fondre, çò qu'es a l'origina de la plueja.

Condensacion de la vapor d'aiga dins lei nívols

La condensacion de la vapor d'aiga dins lei nívols es la premiera etapa de la formacion de la plueja. Necessita una atmosfèra umida, es a dire una atmosfèra que contèn de vapor d'aiga. Fòrça frequent, aqueu tipe d'atmosfèra pòu se formar gràcias :

• a l'evaporacion deis aigas de superficia (oceans, rius...).
• a la transpiracion dei plantas
• au passatge d'una massa d'aire eissuch au dessüs d'una estenduda d'aiga cauda (ocean, mar, lac...).
• au passatge d'una massa d'aire au dessüs d'un relèu (montanha...).
• a de corrents de vents ascendents.

Puei, quand l'aire vèn saturat d'umiditat (100% d'umiditat relativa), la vapor d'aiga se transforma en gotetas d'aiga ò en cristaus de glaç entraïnant ansin la formacion d'un nívol. Per arribar a aqueu resultat, es necessari de refrejar la temperatura de l'aire en dessota d'aquela dau ponch de rosada. Quatre mecanismes principaus permèton d'obtenir aqueu refrejament :

• lo refrejament adiabatic que correspond au refrejament d'una massa d'aire que son volum aumenta ambé sa montada dins lei jaç superiors de l'atmosfèra.
• lo refrejament conductiu que s'observa quand una massa d'aire arriba au contacte d'una superficia pus freja.
• lo refrejament radiatiu que correspond a la pèrda d'energia entraïnada per l'emission de radiacions infrarojas.
• lo refrejament evaporatiu que correspond a l'apondon d'umiditat dins l'aire a partir de l'evaporacion d'una massa d'aiga.

Coalescéncia e fragmentacion

Esquèma representant la forma e l'evolucion dei gotas d'aiga segon sa talha : forma redonda (B), forma que comença de s'aplatir (C e D) e fragmentacion en delà de 9 mm (D).

La segonda etapa de la formacion de la plueja comença ambé la preséncia, dins lei nívols, de gotetas d'aiga liquidas ò de pichons cristaus de glaç eissits dau mecanisme de condensacion precedent. D'efiech, dins lo cas d'una atmosfèra suava, aquelei microparticulas an tendància de demorar isoladas. Es plus lo cas se lei condicions vènon turbulentas.

Dins aquela situacion, lei tuerts van entraïnar la formacion de particulas pus gròssas. Lo mecanisme generau que congrea aquela evolucion es aqueu de la coalescéncia. La temperatura es lo paramètre que ne dicta lo començament e lo debanament. Segon lei nívols, unís de microcristaus de glaç ò de gotetas d'aiga (que pòdon èsser dins un estat de subrefusion). Aqueu fenomèn causa la formacion progressiva de particulas pesucas que van tombar vèrs lo sòu. Dins lo corrent d'aquela tombada, lei particulas pòdon subir diferents cambiaments. Pasmens, per formar una plueja, es necessari d'aver d'aiga liquida, çò que demanda una fusion dei cristaus de glaç.

Lei gotas de plueja an un diamètre que va de 0,1 a 9 mm. En delà d'aquelei limits, lei pus pichonas s'evaporan e lei pus gròssas se fragmentan. Puei, durant la casuda, la forma de la gota s'aplatís quand sa talha aumenta. La velocitat a l'arribada au sòu despend tanben de la talha e pòu agantar mai de 32 km/h per lei pus importantas.

Pluejas artificialas

Es possible de crear de pluejas artificialas gràcias a una tecnica, dicha ensemenada, que consistís a dispersar certanei produchs quimics (iodur d'argent...) dins lei nívols. L'idèa es d'introdurre de particulas solidas susceptiblas de servir de basa au fenomèn de coalescéncia, çó que favoriza la formacion de gotetas d'aiga ò de microcristaus de glaç. Pasmens, lo mestritge dei precipitacions ansin formadas es malaisat e l'usatge de l'ensemenada es donc sustot destinat a la proteccion dei zònas agricòlas còntra la grela.

Dins leis aglomeracions pus pobladas, la pollucion, especialament certanei compausats sofrats, pòu jogar un ròtle d'agent d'ensemenada. Lei precipitacions i son alora pus importantas que lei regions ruralas vesinas.

Causas

Divèrsei mecanismes son susceptibles d'engendrar una plueja. Lei pus frequents son aquelei associats ai frònts climatics, ai fenomèns de conveccion atmosferica e ais efiechs orografics. Dins aquò, dins lei regions fòrça urbanizadas, se fau nòtar una certana influéncia umana sus la quantitat de precipitacions.

Frònts climatics

Lei frònts meteorologics son a l'origina dei pluejas estratiformas (ensems larg de pluejas d'intensitats similaras) e dinamicas (ensems larg de pluejas d'intensitats variablas). D'efiech, permèton generalament una lenta montada d'una massa d'aire caud dins lei jaç superiors de l'atmosfèra, çò que va entraïnar son refrejament. Se aquela massa es cargada d'umiditat, es alora susceptibla de formar de precipitacions.

Segon lo tipe de frònt implicat, lei nívols onte se forman lei pluejas son diferents. Dins lo cas d'un frònt caud, s'observan sovent de nimbostratus que congrean de precipitacions regularas e continuas. Lei frònts fregs vectors de pluejas fòrman generalament de cumulus. Pasmens, dins certanei cas, de nívols convectius pòdon i aparéisser. Aquelei fenomèns son frequents dins lei regions temperadas e lòng dei litoraus.

Nívols convectius

Principi d'un nívol convectiu : un corrent caud e umid monta vèrs lei jaç superiors de l'atmosfèra onte la vapor d'aiga precipita, fòrma un nívol e entraïna l'aparicion d'una plueja intensa en dessota dau nívol.

Lei nívols convectius (cumulonimbus, cumulus congestus) son de nívols formats a partir d'un corrent d'aire caud, umid e ascendent. Engendran generalament de precipitacions intensas mai localizadas (raissa). D'efiech, lo corrent ascendent pòu portar rapidament de quantitats importantas d'umiditat dins lei jaç superiors e fregs de l'atmosfèra (fins a 18 km d'altitud dins lo cas d'un cumulonimbus). Aqueu procès entraïna alora un refrejament massís de la massa d'aire caud que va causar de pluejas fòrça importantas en dessota dau nívol.

Ai latituds temperadas, aqueu fenomèn explica sovent la formacion dei chavanas congreadas per de cumulonimbus. Dins lei regions tropicalas, onte la calor e l'umiditat son fòrça importantas, es tanben fòrça frequent. En certanei cas extrèms, lo corrent d'aire ascendent pòu entraïnar la formacion d'una depression marcada que pòu èsser a l'origina d'un ciclòn tropicau.

Efiechs orografics

Principi de la plueja entraïnada per un relèu : una montanha favoriza la montada d'una massa d'aire umid entraïnant son refrejament, la precipitacion de la vapor d'aiga e la formacion de pluejas sus lo pendís expausat ai vents umids.

Lei relèus importants, especialament lei cadenas de montanhas, pòdon entraïnar la montada de massas d'aire. Durant aqueu procès, aquela massa pòu subir un refrejament adiabatic. Se l'aire contèn pron d'umiditat, aquela demenicion de temperatura pòu iniciar la formacion de precipitacions.

Aqueu fenomèn explica la tombada preferenciala dei pluejas sus lei pendís montanhós pus expausats ai vents umidas a respèct dei pendís mens expausats. En certanei regions, aquò pòu entaïnar d'acumulacions de plueja importantas. Per exemple, en Occitània, l'endrech pus plujós es la cima dau mont Augal. Dins lo mond, la cima dau mont Wai'ale'ale', en Hawaii, es lo segond luòc pus arrosat de la planeta amb un nivèu anuau de plueja de mai de 12 m.

Influéncias umanas

Dins lei regions fòrça urbanizadas, leis activitats umanas pòdon catalizar la formacion de pluejas. D'efiech, dins aqueleis endrechs, se tròban generalament :

• una fòrta pollucion aerenca que congrea de particulas atmosfericas susceptiblas de servir de nuclèus de formacion de gotetas d'aiga.
• de corrents d'aire ascendent car la temperatura dei zònas urbanizadas es sovent pus cauda d'aquela dei regions ruralas vesinas (fins a 10°C de diferéncia). Aquò favoriza l'evaporacion de l'umiditat que monta alora vèrs jaç superiors de l'atmosfèra en companha dei particulas de pollucion.

Segon un estudi estatsunidenc, aquela conjugason de circonstàncias favorablas a la formacion de pluejas entraïna una aumentacion de la quantitat de precipitacions anualas que pòu èsser de 50% a 120% sus lei vilas pus importantas.

Mesura, caracteristicas e previsions

Mesura

En causa de son importància climatica, la mesura dei precipitacions es un aspèct major de la meteorologia. Dos instruments, lo pluviomètre e lo radar meteorologic, i tènon un ròtle primordiau.

Pluviomètre

Esquèma d'un pluviomètre de la segonda mitat dau sègle XIX.

La mesura de la quantitat de plueja que tomba sus un territòri donat es un paramètre important de la climatologia e de la meteorologia modèrnas. Es realizada amb un pluviomètre e son unitat dins lo sistèma internacionau es generalament lo L/m²/h ò lo L/m²/h/an que son respectivament escrichs mm/h ò mm/an.

Lo pluviomètre es un instrument meteorologic ancian e fòrça frequent dins leis estacions meteorologicas. Es format d'un recipient cilindric dubèrt e subremontat d'un embut collector. Una graduacion ò un sistèma electronic permet de legir la quantitat d'aiga recebuda.

Radar meteorologic

Un radar meteorologic es un radar especializat utilizat per lei meteorològs per localizar lei precipitacions, calcular son desplaçament. Apareguts après la Segonda Guèrra Mondiala (1939-1945), pòdon equipar d'estacions meteorologicas, de veïculs ò de satellits. Lei donadas reculhidas permèton de caracterizar dirèctament la natura dei precipitacions (prevision instantanèa) ò d'alimentar de modèls teorics permetent de preveire temps futur.

Lo foncionament d'aquelei radars es basat sus la reflexion de certaneis ondas electromagneticas per lei precipitacions. S'aplica pas unicament a la plueja car permet de detectar ò d'estudiar totei lei tipes de precipitacions (plueja, nèu, grela...). Pasmens, l'observacion dei pluejas representa l'utilizacion principala d'aqueleis equipaments.

Caracteristicas

Intensitat

L'intensitat d'una plueja es una dimension importanta en matèria de prevision, especialament per la prevencion dei catastròfas naturalas. Lei definicions varian segon leis autors en foncion de la durada estudiada. Pasmens, doas definicions, relativament pròchas, existisson que son :

• una plueja leugiera correspond a un taus de precipitacion inferior a 2,5 mm/h.
• una plueja moderada correspond a un taus de precipitacion entre 2,5 e 7,6 mm/h ò entre 2,5 e 10 mm/h.
• una plueja importanta correspond a un taus de precipitacion entre 7,6 e 50 mm/h ò entre 10 e 50 mm/h.
• una plueja violenta correspond a un taus de precipitacion superior a 50 mm/h.

Aciditat

L'aciditat de la plueja es variabla. Vèn de la preséncia d'acids, principalament l'acid sulfuric H₂SO₄ e l'acid nitric HNO₃, dins lei nívols. Aquelei substàncias son eissidas de fònts naturalas (volcanisme, metabolisme de certanei bactèris, combustion de matèrias organicas) e umanas (utilizacion de combustibles fossils). Segon sa concentracion, lo pH normau de la plueja es de 5 mai pòu variar entre 3,8 e 8. Dins aquò, en certanei cas, se la concentracion d'acids es importanta, lo pH pòu demenir fins a de valors inferioras a 1.

Article detalhat: Plueja acida.

Fotografia d'una seuva de Boèmia devastada per de pluejas acidas.

Lei pluejas acidas, es a dire amb un pH inferior a 5, representan una menaça importanta per la fauna e la flòra. Dins lei regions industrializadas, onte leis activitats umanas aumentan fòrça la frequéncia dau fenomèn, sa repeticion pòu abaissar lo pH deis aigas de superficia ò dei sòus e entraïnar la disparicion d'espècias. Per exemple, en Euròpa, foguèt lo cas en Alemanha ò dins lo nòrd d'Itàlia durant la segonda mitat dau sègle XX. Entre 75 e 115 milions d'ectaras de sòus forestiers e agricòlas foguèron durament tocats i favorizant l'erosion e i causant una demenicion de la produccion.

Climatologia

La pluviometria es un paramètre major de la climatologia modèrna e intra dins la definicion de la màger part dei climas definits a l'ora d'ara. En particular, es utilizada per la classificacion de Köppen, qu'es probable la pus comuna au començament dau sègle XXI.

Clima eqüatoriau

Fotografia d'una seuva umida eqüatoriala.

Lo clima eqüatoriau es un clima fòrça umid caracterizat per d'importantei pluejas quasi jornadieras e de temperaturas mejanas fòrça autas. Lei precipitacions i son causadas per de cumulonimbus que se fòrman generalament de vèspre. Aqueu fenomèn es liat a l'evaporacion, fòrça importanta durant la jornada, qu'entraïna la formacion de corrents ascendents cauds e umids que se refrejan ambé l'altitud e la demenicion dau raionament solar.

Clima tropicau de monson

Cumulonimbus de monson formats au dessüs de Calcuta.

Lei regions aguent un clima tropicau de monson se tròban dins lei regions tropicalas litoralas. La monson es un fenomèn convectiu entraïnat per una fòrta diferéncia de temperatura entre la tèrra e l'ocean. D'efiech, quand la temperatura dei tèrras es pus importanta qu'aquela deis aigas oceanicas, aquò causa la formacion de corrents ascendents que generan una depression. Aquela zòna de bassa pression atira alora l'aire maritim, çò qu'entraïna la mesa en plaça de ventolets regulars bofant dempuei l'ocean. Puei, aquelei vents, cargats d'umiditat, se rescaufan e seguisson la circulacion aerenca dei corrents ascendents. Arriban ansin dins lei jaç superiors de l'atmosfèra onte subisson un refrejament important favorable a l'aparicion de cumulonimbus massís e de precipitacions fòrça importantas.

Lei pluejas de monson son a l'origina de vengudas deis aigas violentas car lei quantitats d'aiga congreadas per aqueu fenomèn pòdon passar lei 12 000 mm anuaus. S'observan subretot lòng dei litoraus d'Asia dau Sud-Èst, dins lo bacin d'Amazonas, en America Centrala e en Africa Centrala.

Clima tropicau de savana

Lo clima tropicau de savana es lo clima tropicau pus frequent. Lei pluejas i son associadas amb una sason eissucha e una sason umida. Son foncionament es de tipe convectiu e es fòrça similar ai precipitacions de monson (cf. paragraf precedent). Pasmens, son intensitat es ben pus febla.

Climas continentau e subtropicau

Lo clima continentau s'observa dins lei regions alunchadas deis oceans e lòng dei litoraus orientaus dei ensems continentaus. D'ivèrn, lei pluejas i son absentas e remplaçadas per de tombadas de nèu. Durant lei sasons pus caudas, pòdon èsser engendradas per lo passatge de frònts umids ò per de chavanas. Leis endrechs de clima subtropicau an un clima de transicion entre lei zònas tropicalas e continentalas. Generalament, lei condicions continentalas predominan mai de fenomèns tropicaus, coma d'auragans, pòdon i aver luòc.

Clima oceanic

Lo clima oceanic, frequent en Euròpa Occidentala, es un clima marcat per l'intrada regulara de perturbacions maritimas organizadas a l'entorn de frònts meteorologics. Lei pluejas i son generalament feblas mai regularas. Per exemple, en Londres, oscillan entre 42 mm per lo mes pus eissuch e 69 mm per lo pus umid. Pasmens, segon la natura dei depressions, l'intensitat dei precipitacions pòu aumentar e la formacion de chavanas es possible dins lo cas de tempèsta.

Clima mediterranèu

Dins lei regions aguent un clima mediterranèu, lei precipitacions caracteristicas son de chavanas violentas entraïnadas per la preséncia de montanhas autas (efiechs orografics), per de temperaturas terrèstras autas engendrant de corrents ascendents cauds au dessüs dei tèrras e per d'intradas maritimas umidas. Lei pluejas son donc relativament raras e generalament concentradas sus de periòdes favorablas ai movements d'aire anant de la mar vèrs lei tèrras. Pasmens, lòng dei litoraus occidentaus dei continents, lo clima mediterranèu es sovent influenciat per l'arribada de perturbacions oceanicas ivernencas organizadas a l'entorn de frònts. Dins aquelei cas, pòu s'i observar de pluejas pus regularas.

Clima montanhard

En causa deis efiechs orografics, la preséncia de montanhas aumenta fòrtament la pluviometria sus lei pendís expausats ai vents umids. En revènge, s'observa sovent una reduccion importanta sus lei zònas protegidas. L'aumentacion dei precipitacions despend de l'altitud e dau clima dei regions vesinas. Per exemple, dins leis Aups, creis de 50 a 200 mm totei lei 100 m avans de formar un lindau a partir vèrs 2 700-3 000 m d'altitud. Pasmens, en causa dei temperaturas pus bassas, aquelei precipitacions son pas unicament formadas de plueja. D'efiech, durant lei mes fregs, la nèu es largament predominanta.

Climas eissuchs

Chavana isolada dins un desèrt.

Lei climas eissuchs son caracterizats per de precipitacions fòrça raras en causa de la preséncia quasi permanenta de massas d'aire eissuch. Pasmens, n'existisson dos tipes fòrça diferents que son lei climas polars e lei climas desertics. Dins lo premier cas, la plueja i es quasi inexistenta car lei precipitacions tomban sota forma de nèu. Dins lo segond, lei precipitacions son de natura variada e despendon de la natura de la massa d'aire umid que capita d'intrar dins lo mitan desertic. Pòdon evolucionar de la plueja fina a la chavana violenta e, dins leis endrechs fregs, lei pluejas son de còps remplaçadas per de tombadas de nèu.

Previsions

Prevision de plueja per un ciclòn tropicau.

La prediccion dei pluejas es una activitat importanta de la meteorologia que dèu ne'n preveire l'occuréncia e l'intensitat. A l'ora d'ara, aqueu trabalh es realizat gràcias a de modèls de prevision quantitativa de precipitacions (PQP). Permèton d'estudiar d'un meteis biais totei lei tipes de precipitacions e de'n dedurre la quantitat equivalenta d'aiga. Per aquò, es necessari d'obtenir d'informacions sus leis efiechs dinamics e termodinamic de l'atmosfèra coma lei movements de conveccion, la natura dei movements ascendents, leis efiechs deis anticiclòns, lei taus d'umiditat... etc. Puei, la precision dei prediccions es verificada gràcias a un ret d'instruments de mesura (pluviomètres, radars meteorologics... etc.).

Lei modèls actuaus de PQP permèton de preveire lei riscs que son associats a certanei episòdis plujós (vengudas deis aigas...) ambé plusors jorns d'avança. La fisabilitat e la durada d'anticipacion aumentan pauc a pauc. Per exemple, dins lo cas de l'agéncia francesa Metéo-France, la fisalitat dei prediccions de cinc jorns emesas en 2010 èra identica a aquela dei prediccions de tres jorns realizadas en 1990. Dins aquò, lei modèls an mai de dificultats per preveire d'un biais precís lei fenomèns localizats (chavanas...). De cèrcas suplementàrias son donc en cors per desvolopar de modèls, basats sus l'usatge de superordinators, capables de prendre en còmpte totjorn mai d'informacions afin de produrre de previsions mai detalhadas.

Pluejas extraterrèstras

La plueja es un fenomèn frequent dins lo Sistèma Solar. Pasmens , plusors tipes diferents pòdon se destriar. En lei planetas gigantas gasosas, leis atmosfèras complèxas sons susceptibles d'engendrar de precipitacions liquidas de substàncias que varian segon l'altitud e lei condicions de pression e de temperatura. Per exemple, dins l'atmosfèra de Neptun s'observa de precipitacions d'amoniac, de metan, de sulfur d'idrogèn e d'aiga dins lei jaç superiors e de neon dins lei jaç inferiors.

En lei planetas telluricas, i a, a l'ora d'ara, de pluejas de metan en Titan e d'acid sulfuric en Vènus. La superificia de Mart mòstra pereu de traças d'erosion aquosa que son probable liadas a de pluejas datant de tres miliards d'ans.

En fòra dau Sistèma Solar, i aurián de pluejas fòrça particularas en certanei planetas que fan partida de la classa dei « Jupitèr » cauds. Lei dos exemples pus famós son lei planetas HD 189733 b e OGLE-TR-56b ont i aurián respectivament de pluejas de silicats e de fèrre. De pluejas de fèrre son egalament sospichadas dins l'atmosfèra de quauquei nanas brunas.

Liames intèrnes

• Aiga.
• Chavana.
• Cicle de l'aiga.
• Frònt caud.
• Frònt freg.
• Nívol :
  • Cumulus.
  • Estratús.
  • Nimbostratus.
  • Cumulonimbus.
• Plueja acida.