FAQ : qu'est ce qu'un nuage noctulescent ?

Introduction

Quand on parle de nuages, classiquement, on pense aux nuages présents dans la troposphère, la couche la plus proche de la surface terrestre qui s'étant d la surface de notre globe jusqu'à 12 kilomètres d'altitude environ. En effet, les nuages ne peuvent pas s'élever au delà de cette limite, la tropopause, limite avec la couche supérieure, la stratosphère, jouant le rôle d'un véritable couvercle (inversion des températures). C'est pourquoi le développement vertical des cumulonimbus est stoppé à cette limite, forçant le nuage à s'étaler alors horizontalement : ce sont les enclumes du cumulonimbus, parfois visibles de très loin.

Mais, dans la troisième couche de l'atmosphère, la mésosphère, la présence de nuages est possible également : à 85 km d'altitude environ, au dessus des zones polaires, on a ce qu'on appelle les nuages noctulescents, ou noctiluques, qui sont en fait des poussières de météorites et/ou des aérosols entourés de glace. De couleur bleu-argentés, ils sont également luminescents dans certaines conditions : les nuages noctulescents sont visibles seulement quand ils sont illuminés (par le soleil) par en dessous, ce qui suppose que la lumière du Soleil n'éclaire plus le sol et les basses couches de l'atmosphère qui sont déjà dans l'ombre de la Terre (voir schéma ci-dessous). En dehors de ces conditions, ils sont généralement trop peu brillants pour être vus à l'œil nu.

Nuages noctulescents visibles à Bruxelles (Neder-Over-Heembeek) vers 23h45 le 21 juin 2019. Le soleil est déjà couché depuis presque deux heures.
Si l'arrivée de l'été marque l'entrée dans la période d'observation de ces nuages très particuliers la nuit (la plupart du temps, ces nuages sont observés durant les mois d'été entre les latitudes 50° et 70° au nord et au sud de l'équateur), ils étaient particulièrement bien visibles dans la direction nord avec une intensité exceptionnelle ce 21 juin 2019. Des observations ont même été rapportées en Europe bien en deçà du 50e parallèle nord.
Photo : Py Barrero Vigil

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Explication du phénomène :

Les nuages noctulescents, également appelés nuages polaires mésosphériques, sont des formations nuageuses atmosphériques qui se trouvent à une altitude inhabituellement élevée dans la mésosphère, la troisième couche de l'atmosphère terrestre, située entre la stratosphère et la thermosphère. Ces nuages se forment dans des régions polaires, généralement à des latitudes supérieures à 50 degrés nord ou sud, et sont visibles durant les mois d'été, lorsque le Soleil est suffisamment en dessous de l'horizon pour éclairer les nuages, malgré la nuit en surface.

Voici une explication scientifique complète de la formation des nuages noctulescents :

La mésosphère se caractérise par des températures très basses, en moyenne autour de -85 degrés Celsius. À ces altitudes, les gaz atmosphériques, principalement la vapeur d'eau, commencent à se condenser en fines particules de glace en raison des basses températures.

La formation de nuages commence par la présence de minuscules particules, appelées "noyaux de condensation", sur lesquelles la vapeur d'eau peut se condenser pour former des cristaux de glace. Ces noyaux peuvent être constitués de poussières minérales, de micrométéorites, de molécules d'acide sulfurique provenant de l'activité volcanique ou d'autres particules présentes dans l'atmosphère.

Les noyaux de condensation peuvent être portés à des altitudes plus élevées par des courants atmosphériques. Dans la mésosphère, les mouvements verticaux de l'air sont principalement causés par des ondes atmosphériques et des instabilités dans la région située juste en dessous, appelée mésopause. À mesure que les noyaux de condensation se déplacent vers des altitudes plus élevées, la vapeur d'eau présente dans l'atmosphère commence à se condenser sur ces particules pour former de minuscules cristaux de glace. Ces cristaux se regroupent ensuite pour former les nuages noctulescents.Outre les noyaux de condensation naturels, il a été suggéré que la présence de particules provenant de l'espace, telles que des poussières de météorites, pourrait jouer un rôle dans la formation des nuages noctulescents. Ces particules étrangères pourraient agir comme des noyaux de condensation supplémentaires, favorisant la condensation de la vapeur d'eau en glace.

Même pendant la nuit, lorsque le Soleil est en dessous de l'horizon, les nuages noctulescents restent visibles. Cela est dû à leur altitude élevée, qui leur permet de refléter la lumière solaire située juste en dessous de l'horizon. C'est ce qui crée leur lueur argentée caractéristique.

En résumé, les nuages noctulescents se forment dans la mésosphère à des altitudes élevées grâce à la condensation de la vapeur d'eau sur de minuscules particules de glace. Ces nuages sont visibles pendant les nuits d'été aux latitudes polaires en raison de leur capacité à réfléchir la lumière solaire située en dessous de l'horizon.

Schéma : source Wikipedia

 

Notons pour terminer qu'Il semble que ces nuages soient un phénomène relativement récent, rapporté pour la première fois en 1883, peu de temps après l'éruption du volcan Krakatoa. 

Des nuages noctulescents photographiés le 18 juin 2021 à Waremme, une heure après le coucher du soleil.
Photo : Kevin Melot.