C’est la saison des nuages étranges !

JL Dauvergne
En juin et juillet, les longs crépuscules d’été réservent souvent une surprise : l’apparition d’étonnants nuages luminescents dans un ciel déjà sombre. Ces formations spectaculaires semblent surtout survenir en période de minimum d’activité solaire, et chacun peut les observer.

Le 12 juin 2019, en fin de nuit, le ciel du nord de la France s’est paré d’incroyables nuages marbrés, d’un bleu électrique. Ils avaient déjà été repérés la nuit précédente. Il s’agit de nuages noctiluques (du latin, “qui brillent la nuit”). Ils sont caractéristiques des régions polaires et leur visibilité depuis la France reste exceptionnelle. L’occasion de les observer devrait pourtant se renouveler dans les jours qui viennent, car les conditions sont les plus favorables depuis près de dix ans !

Un maximum de chances début juillet

Les nuages noctiluques se forment dans un environnement inattendu, à 83 km d’altitude en moyenne, dans la partie supérieure de l’atmosphère. Très ténus, ils sont quasi invisibles en plein jour. En revanche, ils deviennent évidents de nuit, car ils sont si élevés que le Soleil parvient à les éclairer par en dessous en début et en fin de nuit, comme le montre ce time-lapse réalisé le 23 juin 2018 au matin. Notez que le vent dominant à cette altitude souffle d’est en ouest.

« La période d’apparition des nuages noctiluques dépend de la circulation atmosphérique globale saisonnière. À une semaine près d’une année sur l’autre, on peut les observer entre le 1er juin et le 15 août dans l’hémisphère Nord, et six mois plus tard dans l’hémisphère Sud », annonce Alain Hauchecorne, chercheur au LATMOS. Nous sommes donc au milieu de la période la plus favorable.

« Le pic devrait avoir lieu au solstice, mais il y a un petit décalage lié au temps de réponse du système atmosphérique. Du coup, la période la plus favorable à nos latitudes est plutôt le début du mois de juillet », précise le chercheur. Toutefois, il n’est pas possible de donner une prévision au jour le jour. Ces nuages sont étudiés depuis 2007 par le satellite de la Nasa AIM (Aeronomy of Ice in the Mesosphere), mais celui-ci ne délivre pas des données en temps réel. « De plus, il n’existe pas de modèle météorologique permettant de faire des prévisions à cette altitude », souligne Alain Hauchecorne.

Les nuages noctiluques sont si hauts dans l’atmopshère que le Soleil les éclaire par en dessous.

Nuages noctiluques en augmentation quand le Soleil est calme

La période de l’année n’est pas le seul paramètre favorable du moment. La dernière vague de ces nuages remonte à 2009-2010. D’ailleurs, un grand nombre d’observateurs avaient noté l’apparition exceptionnelle du 14 juillet 2009. Visibles encore 2 heures après le coucher de Soleil, les nuages grimpaient jusqu’à 50° de hauteur ! Ci-dessous, un time-lapse réalisé depuis le toit de l’observatoire de Paris, lors du feu d'artifice du 14 juillet.

Après 2010 et jusqu'à l'an dernier, les nuages noctiluques sont restés assez discrets dans le ciel français, et c’est normal. En fait, leur apparition à nos latitudes dépend fortement de l’activité solaire. « Notre étoile émet des ultraviolets qui dissocient les molécules d’eau et contrarient l’apparition de nuages noctiluques », explique James Russell, de l’université du Michigan. Or, cette émission d’ultraviolets diminue quand le Soleil atteint son minimum d’activité, comme c’était le cas actuellement et pour les deux prochaines années.

Il est même  possible que les chances de voir ces nuages se prolongent jusqu’en 2021, selon James Russel : « Les données recueillies par les satellites qui surveillent la couche d’ozone tendent à montrer qu’il existe un décalage d’un an entre le minimum d’activité solaire et le pic de nuages noctiluques ; un phénomène encore mal compris. »

Les chances d'en voir cette année sont en tout cas aussi bonnes voir meilleures que l'an dernier. 

Comment observer les nuages noctiluques ?

Puisque ces nuages sont polaires, ils apparaissent au nord. Quand ils sont visibles, ils sont présents dès le crépuscule. On les reconnaît à leur couleur bleutée et surtout ils restent bien observables alors qu’il fait nuit. Ils finissent par disparaître en milieu de nuit, quand ils passent dans l’ombre de la Terre. La durée de leur visibilité dépend de la hauteur du Soleil sous l’horizon la nuit. Du coup, la période la plus proche du solstice permet de les voir le plus longtemps.

Surveillez l’horizon nord-ouest le soir ou nord-est le matin. Si vous avez un doute sur ce que vous voyez, faites quelques photos espacées. Si les nuages se déplacent d’est en ouest d’une image à l’autre, il s’agit bien de nuages noctiluques. Et, dans tous les cas, leur couleur bleu vif et leur structure marbrée sont très caractéristiques.

Si vous tentez de les photographier, ne manquez pas d’envoyer vos meilleures images à OuvertLaNuit@cieletespace.fr

Un phénomène lié au changement climatique

Fait étonnant : aucune observation de ce phénomène n’a été rapportée avant 1885. N’existait-il pas avant ? Une chose est certaine, et attestée par les observations satellites : le phénomène est de plus en plus fréquent aux latitudes moyennes, alors qu’ils sont habituellement visibles plutôt entre 55°N et 65°N.

Qu’est-ce qui aurait radicalement changé sur notre planète depuis la fin du XIXe siècle ? L’activité humaine semble toute désignée. Les chercheurs s’accordent en effet sur l’hypothèse du réchauffement climatique pour expliquer cette recrudescence. L’idée n’est pas intuitive : comment un phénomène de réchauffement pourrait-il favoriser l’apparition de nuages froids ?

« Paradoxalement, si l’effet de serre tend à réchauffer les couches les plus basses de l’atmosphère, il refroidit les plus hautes », explique Alain Hauchecorne. L’effet de refroidissement des hautes couches est même plus marqué que celui du réchauffement global : « Nous constatons une baisse des températures de 2° par décennie dans la mésosphère », précise le chercheur. Ce refroidissement est dû au fait que le rayonnement infrarouge est de plus en plus retenu dans les couches basses de l’atmosphère par la hausse du dioxyde de carbone.

Des nuages plus secs que le Sahara

Les nuages noctiluques sont constitués de cristaux de glace et apparaissent à des altitudes comprises entre 78 et 90 km. La formation de nuages aux portes de l’espace reste un phénomène étonnant, activement étudié par les scientifiques. « À cette altitude, la pression est 100 000 fois plus faible qu’à la surface de la Terre, et l’air 100 000 à 1 000 000 de fois plus sec que dans le Sahara. Trois ingrédients sont nécessaires à leur formation : des températures froides (-133 °C), des noyaux de condensation, et de la vapeur d’eau », souligne James Russel.

Le refroidissement des masses d’air se fait par le mécanisme de circulation atmosphérique globale : l’air s’élève au niveau de la zone de convergence intertropicale, puis remonte vers le pôle Nord l’été, tout en se refroidissant. Au gré de cette circulation, quelques particules de vapeur d’eau par million s’échappent vers les hautes couches de l’atmosphère.

Reste à trouver le troisième ingrédient : les noyaux de condensation, c’est-à-dire de petites particules offrant un point d’accroche à la glace pour se cristalliser. « On pense qu’il s’agit principalement de poussières de micrométéorites », estime Alain Hauchecorne. Autrement dit, les poussières issues des étoiles filantes ! Il reste encore beaucoup de choses à découvrir sur ces mystérieux nuages.

Recevez Ciel & Espace pour moins de 6€/mois

Et beaucoup d'autres avantages avec l'offre numérique.

Voir les offres

Nous avons sélectionné pour vous