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Brouillard / stratus
Brouillard, stratus et nuages ne sont physiquement pas différents les uns des autres. Tous contiennent des petites gouttelettes d'eau qui flottent dans l'air. Certaines d'entres elles sont également gelées. La visibilité est inférieure à 1 kilomètre.
Le brouillard se situe à la surface du sol. Autrement dit, une personne au sol ne peut voir qu'à moins d'un kilomètre. L'épaisseur verticale d'une couche de brouillard se situe entre quelques mètres et plusieurs centaines de mètres.
On parle de stratus lorsque la couche de brouillard est soulevée du sol. Une personne au sol peut voir à plus d'un kilomètre. L'épaisseur verticale de la couche de stratus est généralement comprise entre 100 et 500 mètres. La limite supérieure de la couche de stratus est indiquée dans les bulletins météorologiques.
A partir d'une limite supérieure à 2000 mètres environ, on parle de nébulosité de basse altitude ou de nuages bas, sans mention de la limite supérieure.
Dossier brouillard
- Qu‘est-ce-que le brouillard ? Pourquoi se forme-t-il essentiellement sur le Plateau en automne et en hiver ?
- Comment définit-on la limite supérieure du brouillard ?
- Pourquoi la prévision du brouillard est-elle si difficile ?
Les météorologues de MétéoSuisse tentent d’apporter des réponses à ces questions et à beaucoup d’autres au cours d’une série de 10 blogs publiés en automne 2015/2016. Dix chapitres pour illustrer des phénomènes parfois extraordinaires liés au brouillard.
En principe, il y a quatre différents ingrédients nécessaires à la formation du brouillard ou du Stratus. Ingrédients nécessaires à la formation du brouillard:
- Un faible rayonnement solaire --> condition satisfaite dès la moitié du mois d’octobre et jusqu’à la mi-février, lorsque le soleil est bas sur l’horizon.
- Vents faibles dans les couches les plus proches du sol (sauf en cas de bise) --> condition satisfaite dans les situations de haute pression.
- L’air froid et humide doit pouvoir stagner dans un bassin (« baignoire ») --> au Nord des Alpes, le Plateau suisse est particulièrement favorable car il est entouré par le Jura et les Alpes. Au Sud des Alpes, c’est la plaine du Po qui possède les mêmes caractéristiques, coincée entre les Alpes et les Apennins.
En résumé : les conditions météorologiques favorables à la formation de brouillard ou de stratus persistants sont réunies seulement en cas de haute pression pendant les mois d’automne et d’hiver. Dans ces situations, la longue période nocturne favorise un fort refroidissement du sol qui refroidit à son tour l’air à proximité ( on parle de refroidissement par rayonnement). Au Nord des Alpes, de l’air froid, et donc plus dense, s’écoule lentement des vallées alpines et du Jura en direction du Plateau où il s’accumule, formant ainsi une couche d’air froid, également appelée « lac d’air froid ».
De cette façon se forme ce que nous appelons une inversion thermique, c’est-à-dire qu’en montant en altitude, la température augmente au lieu de diminuer : l’air froid se trouve en-dessous de l’air chaud. En réalité, ce phénomène intervient à chaque nuit dégagée, même en été. Mais en hiver, avec un soleil bas sur l’horizon, il y a peu d’énergie à disposition et l’inversion thermique n’est pas « grignotée » durant la journée. Le lac d’air froid, au lieu de se dissiper comme c’est le cas en été, se maintient jour après jour, pouvant même se renforcer. Dans ce cas, les températures sur le Plateau baissent chaque jour davantage.
A l’intérieur de l’air froid, l’humidité relative atteint facilement les 100%. La vapeur d’eau contenue dans l’air se condense et des gouttelettes commencent à se former : c’est le brouillard. Il s’agit d’un nuage formé d’innombrables gouttelettes minuscules qui, au lieu de se trouver dans le ciel, nous entoure ou se trouve à quelques centaines de mètres d’altitude au-dessus de sol, dans ce cas on parle de stratus.
Une fois l’inversion formée, la stratification de la basse atmosphère devient extrêmement stable, car la densité de l’air froid est plus grande de celle de l’air chaud. Seul un fort brassage de l’atmosphère peut rompre cette inversion. En hiver, en l’absence de radiation solaire (qui en été favorise la brassage de l’air grâce aux courants thermiques), seule l’arrivée de vents suffisamment forts, comme ceux qui accompagnent généralement une perturbation, sont en mesure d’éroder l’inversion et permettre la dissipation du brouillard ou du stratus.
De nos jours, prévoir la formation, l’extension et la durée du brouillard ou du stratus reste un défi pour les météorologues, malgré les progrès de ces dernières années en matière d’instrumentations de mesures et de méthodes de prévision.
Pour celui qui est assis en salle de prévision, apporter une réponse la plus précise possible aux questions suivantes, apparemment banales, mais qui en réalité s’avèrent plutôt épineuses :
- Dans quelles régions le brouillard va-t-il se former ?
- S’agira-t-il d’une couche proche du sol, et donc de brouillard, ou alors de stratus ?
- Quelle sera la limite supérieure du brouillard ?
- Quand se formera-t-il ? Quand se dissipera-t-il , s’il se dissipera ? La dissipation sera-t-elle totale ou partielle ?
Dans ce chapitre, nous chercherons à répondre à la question concernant la limite supérieure du brouillard. Un information essentielle qui peut influencer le caractère du temps de la journée pour de nombreuses personnes : quelques mètres au-dessus ou en-dessous de cette limite et vous vous trouvez soit dans une ambiance grise et froide, soit alors vous bénéficiez d’un soleil agréable et d’une magnifique vue sur la mer de brouillard.
Une prévision précise de la limite supérieure du brouillard requiert une analyse de toute une série de paramètres comme la valeur de la pression au sol et sa tendance(en baisse, stationnaire ou en augmentation), les caractéristiques de la masse d’air présente en-dessus et en-dessous de l’inversion (taux d’humidité, température, …), la vitesse et la direction du vent des deux côtés de l’inversion, la différence de température entre le dessus et le dessous de l’inversion, etc…
Pour le Plateau suisse, en simplifiant, nous pouvons raisonner en considérant la position du centre de la haute pression et la direction principale des vents au Nord des Alpes entre le sol et 2500 – 3000 m d’altitude. Lorsque le centre de la haute pression se trouve directement sur les Alpes, ou si nous sommes en situation de marais barométrique, la limite supérieure du brouillard oscillera entre 800 et 900 mètres.
Si, au contraire, le courant général vient du sud-ouest (situation souvent associée à une baisse de pression et au passage imminent d’un front), l’altitude de la limite supérieur du brouillard s’abaisse alors vers 500 à 700 mètres.
La situation est complètement différente lorsque la bise, un courant d’est – nord-est, se met à souffler sur le Plateau. Dans ce cas, plus la bise soufflera fort et plus élevée sera la limite supérieure du brouillard. On ne parle plus de brouillard dans ce cas, mais de stratus, car la base de la couche nuageuse s’élève à des altitude conséquentes. Lorsque nos bulletins mentionnent une tendance à la bise ou une bise faible, dans ces cas-là la limite supérieure de la couche de stratus se trouvera généralement entre 900 et 1200 mètres. En revanche, avec une bise modérée, il faudra monter vers 1500 mètres ou parfois plus haut pour profiter du soleil. Dans ces situations, le stratus remonte généralement dans les vallées préalpines et alpines et donc concerner également le Valais ou les Grisons.
Pour le Sud des Alpes, les règles ne sont pas aussi claires que pour le Plateau. En général, on peut dire qu’il y a soit des bancs de brouillard bas (avec une limite supérieure d’environ 100 à 200 m au-dessus des fonds de vallées), ou alors il s’agit de situations avec couches nuageuses élevées, avec des limites supérieures comprises entre 1500 et 3000 m, suivant l’altitude de l’inversion. Le stratus est pratiquement inconnu au Sud des Alpes, car le phénomène est régit par d’autres règles que sur le Plateau. En ce qui concerne sa durée également, si sur le Plateau, le brouillard peut durer 5 à 10 jours d’affilées (ou plus), au Sud des Alpes, ce phénomène dure généralement 1 à 2 jours, rarement plus.
Dans tous les cas, les valeurs cités ci-dessus, sont des valeurs “classiques moyennes”. En réalité, la limite supérieure du brouillard se situe au-dessus ou au-dessous de la limite calculée par cette méthode générale. Si vous prévoyez une excursion, il est toujours plus prudent de consulter les webcams à disposition pour la région envisagée, sinon vous pourriez rencontrer quelques difficultés d’orientation comme notre collègue ci-dessous...
Comme nous l’avons vu, la présence d’une inversion thermique plus ou moins marquée, est l’une des conditions pour la formation du brouillard ou du stratus. En-dessous de cette limite, air froid et humide reste « piégé », alors qu’au-dessus l’air est plus sec et chaud. Mais l’inversion ne retient pas seulement l’air froid et humide, mais aussi tous les polluants de l’air sous forme gazeuse, liquide ou solide.
Rappelons qu’en météorologie le terme « inversion thermique » ou plus usuellement « inversion », signifie que de l’air chaud se trouve au-dessus de l’air froid. C’est une situation inhabituelle que vous avez déjà certainement expérimenté, lorsque vous avez en avez par exemple pris une télécabine, puisque habituellement la température diminue avec l’altitude.
Mais, en cas d’inversion la température augmente avec l’altitude.
L’image de gauche illustre l’évolution de la température en rouge et en vert celle du point de rosée. Plus les courbes sont éloignées et plus l’air est sec. À l’inverse, lorsque les deux courbes se rejoignent, l’humidité est alors de 100 % et l’air est saturé. Sur l’image de droite on voit que le stratus se forme dans la tranche d’air saturé. Des turbulences peuvent se former du sol à la limite supérieure du stratus. Elles provoqueront un brassage de l’air stagnant, mais elles ne sont pas assez fortes pour dissiper l’inversion. Source : Flugwetter de K. H. Hack
Mauvaise qualité de l‘air durant les périodes d’inversions persistantes
Les inversions thermiques agissent comme le couvercle d’une casserole, bloquant ou inhibant complètement les échanges verticaux à l’intérieur d’une masse d’air. Si l’inversion persiste plusieurs jours, la concentration des polluants émis, par exemple par les chauffages ou par le trafic routier, augmente de jour en jour. Toute ces substances ne peuvent pas être dispersées ou diluées dans l’ensemble de l’atmosphère, elles se retrouvent « piégées » dans une couche d’atmosphère de seulement quelques centaines de mètres d’épaisseur.
Les situations anticycloniques persistantes avec une limite d’inversion en-dessous de 1000 mètres sont particulièrement critiques. Si ces conditions perdurent pendant plusieures semaines, on assiste à une augmentation notable des particules polluantes, en particulier les fines, PM10. Au contraire, au-dessus de cette inversion, l’air est limpide et « propre ».
En période d’inversion persistante, il existe encore une situation intéressante durant laquelle il n’y a que peu de brouillard ou peu de stratus. Dans ces cas, la concentration des particules fines PM10 peut atteindre des niveaux particulièrement élevés. En effet, le rayonnement solaire fait intervenir des phénomènes photochimiques qui augmentent encore la concentration des substances polluantes.
Le contrôle de la qualité de l’air est du ressort des cantons. La plupart des sites cantonaux propose des données horaires ou journalières des concentrations des différents polluants. Pendant les mois hivernaux, du 1er novembre au 31 mars, Météosuisse éléabore une prévision d’inversion pour nombre de cantons. Pour la Suisse romande, pour Genève , pour Vaud , pour Fribourg , pour Neuchâtel , pour le Jura , pour le Valais et pour le niveau national .
Le brouillard est un nuage composé d’innombrables et microscopiques gouttelettes d’eau. Cette substance joue un rôle essentiel dans la nature. Sans elle, la vie ne serait pas possible.
L’eau a aussi des propriétés particulières : l’une d’elles est qu’elle ne gèle pas toujours à zéro degré. Les gouttelettes d’eau en suspension dans l’atmosphère restent sous forme liquide même si la température se situe plusieurs degrés en-dessous du point de congélation classique. Dans ce cas, on parle d’eau surfondue. Une forme d’état de la matière très instable : dès l’instant ou ces gouttelettes touchent un objet, elles gèlent instantanément.
Durant les mois hivernaux, ou alors en haute montagne, les inversions thermiques se forment à des températures négatives, en dessous du zéro degré. Le brouillard qui se forme à proximité de ces inversions a une température négative : les gouttelettes d’eau qui composent le brouillard sont surfondues. A l’intérieur du brouillard subsiste toujours un peu de vent, la plupart du temps imperceptible, mais parfois il peut aussi souffler fort. Si le gouttelettes surfondues, transportées par le vent, touchent un objet (poteau indicateur, branche, pylône de télécabine, barrière,…), elles congèlent instantanément en formant une concrétion de glace dans la direction opposée au vent. Une fois le brouillard dissipé, ces concrétions persistent parfois pendant plusieurs heures offrant un paysage glacé fantasmagorique typique des contes de fées.
Ces dépôts de glace portent plusieurs noms: il y a le givre mou qui est formé d’aiguilles ou d’écailles de glace. On parle de givre lorsque les concrétions forment une croûte de glace plus compacte, souvent à l’aspect granuleux dû à la présence de bulles d’air dans la croûte.
Il n’est pas rare de confondre la gelée blanche, qui se forme à la limite supérieure de la couche de brouillard ou sur les bords des bancs de brouillard par températures négatives, avec le givre ou le givre mou. Le givre et le givre mou se forment lorsque les gouttelettes d’eau surfondues gèlent instantanément. Les cristaux de gelée blanche se développent par dépôt direct par sublimation. Ce phénomène intervient lorsque l’eau passe directement de l’état gazeux (vapeur d’eau contenue dans l’air) à celui solide. Ces cristaux de gelée blanche ont également une forme d’aiguille, mais ils sont nettement plus petits et croissent un peu dans toutes les directions.
Il existe aussi une forme particulière de précipitations qui se produit à partir des couches de stratus : la neige industrielle. Elle se forme essentiellement dans les zones périphériques des villes où les activités industrielles sont présentes, d’où son nom. Ces activités industrielles (usines d’incinération et autres fabriques qui ont des rejets dans l’atmosphère) sont essentielles car elles fournissent le « surplus » de vapeur d’eau qui favorise la formation de petits flocons de neige durant les périodes prolongées d’inversion. Comme pour les autres phénomènes météorologiques, la formation de neige industrielle requiert un certain nombre de « bons » ingrédients. Dans notre cas :
- L’inversion doit se trouver à une altitude maximale de 900 mètres
- La température à la base de la couche d’inversion doit se trouver entre -5 et -12 °C.
La neige industrielle tombe en quantité limitée, très peu de centimètres.
En ce qui concerne les tours de refroidissement des centrales atomiques (par exemple Gösgen ou Leibstadt), le panache qui en sort est généralement tellement chaud qu’il arrive à monter au-delà de l’inversion. Il s’évapore donc dans les couches supérieures de l’atmosphère plus sèches. Par conséquent, il n’y a pas de formation de neige industrielle.
Le brouillard composé d’innombrables et microscopiques gouttelettes d’eau qui flottent dans l’air. Celles-ci diffractent la lumière de manière homogène et donnent au brouillard une coloration variant du blanc au gris.
Le brouillard est un phénomène typiquement hivernal, apparaissant entre octobre et mars qui est récurant sur le Plateau suisse. Sur le Plateau, la station de l’aéroport de Zurich-Kloten est un exemple type où le brouillard règne en maître durant l’automne. Statistiquement à cette station, en octobre, tous les 3 jours il y a du brouillard. En région de montagne comme au Sud des Alpes, les jours de brouillard sont rares.
Les régions du Nord des Alpes, où le brouillard est le plus fréquent, sont généralement les suivantes :
- La région de la Broye, les régions autour des lacs de Neuchâtel, Bienne et Morat
- L’ouest lémanique
- Le Plateau à l’ouest de l’Aar, de Bienne jusqu’à la confluence avec le Rhin, avec une zone typique dans le canton d’Argovie
- Le long de la vallée de la Reuss, à partir de Lucerne
- Les vallées de la Wigger, de la Suhre et de la Wyna, les régions proches de Hallwiler et du Baldeggersee
- La vallée de la Limmat et de la Glatt
- Les régions autour du lac de Constance le long de la Thur.
En raison de leur altitude, ces régions se trouvent également dans le brouillard quand la limite de ce dernier est très basse, entre 500 à 600 mètres.
La fréquence du brouillard a diminué ces dernières 30 années. Cela n’est pas seulement valable pour le Plateau suisse, mais aussi pour la majorité des autres régions européennes. En se référant à la station de Zurich-Kloten pour la période 1995-2014, durant les mois d’automne de septembre à novembre, on observe en moyenne 25 jours de brouillard. Pendant la période 1971-1990, on relève 30 jours, en moyenne. La tendance à la baisse du nombre de jours avec du brouillard peu se voir sur le graphique ci-dessous, en tenant compte des fortes variations annuelles.
La tendance à la diminution du brouillard est confirmée par un travail de recherche se basant sur les observations météorologiques récoltées dans divers aéroports européens. L'étude a démontré la tendance à la baisse des jours pendant lesquels la visibilité horizontale était comprise entre 0 et 8 km durant ces dernières trente années.
La diminution des journées avec une faible visibilité horizontale, et donc des jours avec du brouillard, est à attribuer, au moins en partie, à l’amélioration de la qualité de l’air grâce à la diminution des concentrations de toute une série de polluants, avec entre autres le dioxyde de souffre.
“Qui aime la nature, ressent le besoin d’observer ses phénomènes à l’image de l’air dont nous avons besoin pour respirer : l’individu porte en lui un profond et inné besoin. Soleil et pluie, chaud et froid sont l’occasion d’une observation toujours renouvelée, et c’est même amusant, aussi bien en ville, que dans une forêt ou à la plage. L’individu est toujours impressionné par des phénomènes nouveaux et intéressants. » Marcel Minnaert, 1937 (traduction libre).
Il n’y aurait pas grand-chose à ajouter aux propos de Marcel Minneart (1893-1970), tirées de son ouvrage classique Licht und Farbe in der Natur”(Lumière et couleurs dans la nature), excepté peut-être quelques photos avec les explications et une invitation à se mouvoir dans la nature avec les yeux bien ouverts, pour observer soi-même les phénomènes susmentionnés.
Le plus célèbre de tous est sans doute l’arc-en-ciel que nous avons tous observé, notamment après un orage estival. Car les arc-en-ciel sont des phénomènes optiques tendanciellement estivaux. Mais alors que vient faire ce phénomène dans ce contexte de brouillard ? Même si brouillard et arc-en-ciel n’ont pas de liens directs, il existe un « proche parent » qui est...dépendant du brouillard. En effet « l’arc blanc »(fog bow) ne se forme qu’en présence de brouillard.
Comme pour voir l’arc-en-ciel, pour observer l’arc blanc il est nécessaire de réunir certaines conditions. Par exemple, la position de l’observateur ne peut être quelconque. L’observateur doit avoir le dos au soleil et regarder vers le brouillard en contre-bas par rapport sa position. Le position idéale est celle en bordure de la zone de brouillard. Selon l’extension du banc de brouillard et de la dimension des gouttelettes d’eau qui le forme, on peut observer un demi-cercle ou un cercle entier. L’arc blanc est plus large par rapport à un arc-en-ciel classique et de couleur blanchâtre, comme son nom l’indique. Toutefois, on peut observer une coloration légèrement jaune sur les bords extérieurs et une couleur azur sur ceux intérieurs. À l’intérieur de l’arc principal, au-dessus d’une zone sombre, parfois on peut aussi voir un ou deux arcs supplémentaires, dont le nom technique est « arc d’interférence ».
Les mécanismes physiques qui provoquent la formation de l’arc blanc sont dans l’ensemble semblables à ceux d’un arc-en-ciel. La lumière interagit avec les gouttelettes de brouillard : elle est réfractée par ces dernières et décomposée en ses diverses composantes, qui correspondent aux couleurs de l’arc-en-ciel. En revanche, par rapport à un arc-en-ciel coloré, où la dimension des gouttes de pluies varie entre 0.25 et 3 mm, les gouttelettes qui forment le brouillard de l’arc blanc sont nettement plus petites : entre 0.005 et 0.025 mm. Cette différence de dimension requiert une explication plus détaillée des phénomènes de diffraction et d’interférence des ondes lumineuses. Celle-ci peut être facilement trouvée sur le web.
A bord d’un avion ou d’une montgolfière volant au-dessus d’une étendue nuageuse plus ou moins homogène, comme c’est le cas d’une nappe de brouillard ou de stratus, on peut observer parfois que l’ombre de l’engin, projetée sur les nuages, est entourée d’une auréole colorée. Ce phénomène est appelé « gloire » circulaire et il est composée d’anneaux colorés des couleurs de l’arc-en-ciel.
Avec les conditions atmosphères adéquates, les gloires peuvent s’observer également sur terre, pour autant que l’on se trouve au sommet d’une montagne avec une mer de brouillard à ses pieds.
Dans le cas de la gloire, comme pour l’arc-en-ciel ou l’arc blanc, plusieurs conditions doivent être réunies qui ne sont pas uniquement atmosphériques. De nouveau, l’observateur doit tourner le dos au soleil et l’inclinaison des rayons de soleil doit permettre à l’ombre de l’observateur d’être projetée sur la nappe de brouillard.
L’explication détaillée de la gloire est complexe, car elle met en jeu plusieurs phénomènes typiques des ondes (interférence, diffraction, scattering de Mie). En schématisant, on peut comprendre ce phénomène en se représentant la manière dont les diverses ondes lumineuses en provenance du soleil sont dispersées dans toutes les directions et la façon dont une partie d’entre elles revient vers l’observateur : les ondes dispersées interagissent entre elles et renforcent dans certaines directions une coloration plutôt qu’une autre. Autour de l’ombre de l’observateur, le contraste est accentué et ces colorations ressortent plus fortement.
Non seulement les anneaux colorés sont imposants, mais, lorsque l’observateur se trouve à proximité de la couche de brouillard, il peut être épouvanté par la grandeur et les mouvements de sa propre ombre. Celle-ci est projetée par le soleil sur le brouillard et prend des proportions gigantesques. On parle alors de «spectre de Brocken ». Le nom provient du plus haut sommet de la montagne du Harz (1.142 mètres), en Allemagne. C’est une montagne solitaire, souvent entourée par le brouillard (plus de 300 jours/an), un endroit idéal pour rencontrer ce genre de fantôme.
Lorsque l’on se trouve dans un épais brouillard, où la visibilité descend en-dessous de 100 mètres, il n’y a ni ombre, ni rayons de soleil en provenance directe du soleil. La clarté est diffuse, les contrastes diminuent et le paysage prend un aspect mystérieux.
Lorsque nous nous approchons de la limite supérieure du brouillard, en peu de mètres, le paysage peut changer du tout au tout. D ‘un coup, tout s’éclaircit, le soleil apparaît comme un disque pâle avant de devenir éblouissant. C’est à ce moment qu’à proximité des arbres, on peut regarder en direction du soleil. A contre-jour, le soleil brille en partie à travers les arbres et une partie de la lumière est filtrée par les feuilles et les branches.
Dans les parties illuminées, les rayons solaires sont reflétés par de minuscules gouttes d’eau. Ce phénomène est semblable au faisceau du projecteur mettant en évidence la poussière qui flotte dans l’air dans une salle de cinéma.
L’origine du nom « rayon crépusculaire » provient des heures auxquelles ce phénomène est fréquemment visible, à savoir au crépuscule, à l’aube ou au coucher du soleil, quand le contraste entre clarté et obscurité est le plus marqué. Les rayons crépusculaires sont en réalité parallèles, mais ils apparaissent comme étant divergents à cause de la perspective.
De plus, si l’observateur se trouve dans le cône d’ombre du tronc, il peut observer au-dessus et autour de la couronne de l’arbre, des jeux de lumière intéressants.
Après nous être intéressés aux phénomènes optiques formés en présence de brouillard (arc blanc, gloire, spectre de Brocken, rayons crépusculaires), nous allons analyser le phénomène en présence de cristaux de glace.
Les nuages fins qui se trouvent dans la haute atmosphère se composent non pas d’eau sous forme liquide, mais d’eau sous forme de cristaux de glace. La température de l’air peut, lors de la formation de cristaux de glace, revêtir des formes très diverses. Ceux-ci ont, toutefois, une symétrie hexagonale : aiguilles, dendrites (ou formes en étoiles), plaquettes ou prismes. La température varie dans la haute atmosphère entre -30 et -40°C. Les nuages qui s’y forment sont généralement minces et laissent passer les rayons de soleil. Ils se nomment « cirrus ».
En présence de conditions atmosphériques idoines (nuages pas trop épais, position du soleil adéquate, …), la réfraction des rayons de soleil à travers les minuscules cristaux de glace peut donner lieu à des jeux de lumière, tel la formation d’arcs ou de halos colorés ou blanchâtres. La dimension des halos dépend de la forme des cristaux de glace présents dans le nuage.
Le brouillard est généralement constitué de gouttelettes d’eau liquide. Des cristaux de glace peuvent, durant les journées particulièrement froides (avec des températures de l’air inférieures à -10°C), se former sur les bords des nappes de brouillard. Dans de tels cas, les jeux de lumière seront très similaires à ceux des cirrus. Il est toutefois nécessaire que les journées soient suffisamment froides, l’humidité assez élevée et la couche de brouillard pas trop épaisse pour laisser passer les rayons de soleil.
Lorsque l’on se trouve au-dessus d’une mer de brouillard, à une distance suffisamment grande, nous pouvons observer que le brouillard est tout sauf statique : il est en perpétuel mouvement. Il y a de faibles, mais sensibles courants qui sont en mesure de faire varier le sommet de la couche. Un sommet en constante évolution et jamais constant tout au long d’une même journée.
Citons quelques motifs qui provoquent une variation de la limite supérieure du brouillard:
- Avec le réchauffement diurne, la limite supérieure du brouillard s’élève, alors qu’elle s’abaisse durant la nuit, et cela en automne et pas en hiver.
- Un gradient thermique s’établit dans la zone de transition entre brouillard et zone dégagée. Par conséquent, on y trouve également un gradient de pression (gradient barocline).
- C’est pour cette raison que, durant la journée, le brouillard a tendance à être « déplacé », par exemple en direction des vallées préalpines sans brouillard en début de journée.
- Comme dans la mer, il y a des ondes qui traversent la mer de brouillard.
- Les changements qui se produisent en Europe ( pression, type de masse d’air, vent, etc…) ont également une grande influence sur la mer de brouillard en Suisse.