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Le brouillard

Un brouillard n'est pas autre chose qu'un nuage reposant sur le sol. Quand la condensation de la vapeur est assez abondante pour qu'il se dépose de petites gouttelettes fines, on dit qu'il bruine. Les brouillards se forment soit par l'abaissement de température d'une masse d'air saturée d'humidité, soit par le mélange d'air froid et d'air chaud riche en vapeur d'eau. Les brouillards peuvent être très étendus, mais ils peuvent aussi être tout à fait locaux. C'est ainsi qu'en certaines saisons on voit tous les jours des brouillards se former aux mêmes heures et aux mêmes endroits. C'est alors le sol qui refroidit l'air saturé de vapeur d'eau et en amène la condensation.

Ainsi, au voisinage des lacs ou des côtes on voit souvent après le coucher du soleil des brouillards se former à la surface de l'eau; cela provient de ce que le sol des côtes se refroidit par rayonnement et refroidit ensuite par contact l'air qui se trouve au-dessus, jusqu'à une température plus basse que celle à laquelle correspond la tension de la vapeur d'eau contenue dans l'air. Il se forme aussi assez souvent des brouillards lorsqu'après plusieurs jours de froid le vent change et amène de l'air plus chaud, cela se produit en particulier fréquemment les jours de dégel. Les brouillards qui se forment dans ces conditions affectent les hygromètres même les moins sensibles : l'humidité de l'air est à son maximum.

Quelquefois cependant on a observé des brouillards qui n'ont pas d'action sur ces instruments. L'évaporation de l'eau pendant ces brouillards se faisait assez rapidement; le Soleil vu au travers paraissait rouge vif. Les brouillards de cette espèce, très rares, ont une tout autre origine que les précédents; on attribue leur formation à la suspension dans l'air de poussières impalpables, de cendres volcaniques en particulier. En 1783, un brouillard de ce genre couvrit toute l'Europe pendant plus d'un mois. En 1831, on en a observé un autre en France et sur certaines côtes de l'Afrique et de l'Amérique.
La formation de ces brouillards avait été précédée d'éruptions volcaniques et de tremblements de terre. Léruption de Krakatoa a été accompagnée d'un brouillard épais qui s'est étendu à une grande distance de cette île. En outre, longtemps après cette terrible manifestation volcanique, les couchers de soleil présentèrent des phénomènes de coloration remarquables, dus à des poussières provenant de ce volcan et situées à une grande hauteur dans l'air.

Souvent, dans les régions polaires, la vapeur d'eau se condense non plus à l'état liquide mais à l'état solide; on voit alors des brouillards souvent épais composés d'aiguilles de glace très fines qui donnent par leur miroitement un aspect tout particulier à ce genre de brouillard. On ne voit que rarement ce phénomène en France. Fournet en a signalé cependant plusieurs cas dans les Annales de Chimie et de Physique (3° série, t. XLVI, p. 203). Il a reconnu que tant que la température de l'air était supérieure à 12 à 15° C au-dessous de zéro les brouillards étaient formés de particules liquides, mais qu'au-dessous de cette température il pouvait se former ces flèches glaciales. On sait en effet que l'eau en très fines gouttelettes peut rester en surfusion bien au-dessous de la température de 0°C, tant qu'un cristal de glace ne se trouve pas pour faire cesser la surfusion. Ces masses glacées, qui sont rares dans les pays tempérés d'Europe occidentale à l'état de brouillards, s'y trouvent au contraire très fréquemment à l'état de nuages dans les parties les plus hautes de l'atmosphère : ce sont les cirrus.
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La brume

Lorsqu'il est très épais, le brouillard porte souvent le nom de brume, et c'est aussi le nom que lui donnent les marins, quelle que soit son intensité. La brume se produit toutes les fois qu'un abaissement de température amène la condensation de la vapeur d'eau tenue en suspension dans les couches inférieures de l'atmosphère, et notamment lorsque des courants marins relativement chauds se trouvent portés dans des régions où ils rencontrent de basses températures; ainsi s'expliquent la fréquence et l'intensité des brumes sur les côtes orientales de l'Amérique du Nord, dans les latitudes où le Gulf stream rencontre le courant polaire.

Les aspects de la brume sont extrêmement variés; elle se forme généralement par bancs qui apparaissent au loin comme des bandes de vapeur qui montent sur l'horizon et se déplacent avec une vitesse plus ou moins grande; leurs limites sont parfois tellement définies qu'un navire de grandeur moyenne peut avoir son avant en pleine brume lorsque son arrière est encore en temps clair. L'épaisseur de ces bancs est très variable, et n'atteint pas toujours la hauteur de la mâture du sommet de laquelle on peut continuer à conduire le navire; il est même fréquent, lorsque le banc de brume est peu épais, d'avoir au-dessus de la tête un ciel relativement pur tandis que la vue est très bornée dans le sens horizontal.

La brume peut présenter tous les degrés d'opacité, depuis le temps légèrement brumeux, qui ne fait que masquer les terres et les objets très éloignés, jusqu'à la brume intense qui ne permet pas de voir à 50 mètres.

Il est très difficile d'apprécier les distances dans la brume, car, par suite de la réfraction des rayons lumineux dans les vésicules aqueuses en suspension dans l'air, les objets apparaissent parfois démesurément grandis. Un observe aussi souvent par temps de brume de singuliers mirages.

La brume rend la navigation extrêmement délicate et dans certaines circonstances très périlleuse; elle a été, tout au long de l'histoire, la cause la plus commune des naufrages et des échouages.

Quelles que soient les matières qui constituent les brouillards, eau solide ou liquide ou bien poussières, on explique leur suspension dans l'air par le frottement. Quand une sphère se déplace dans l'air, elle éprouve un frottement qui s'oppose à son mouvement d'autant plus qu'elle est plus petite. Les gouttes d'eau de la grosseur de celles qui constituent les brouillards peuvent mettre plusieurs heures à tomber d'une très faible hauteur, de telle sorte que des circonstances particulières, comme de faibles courants d'air ascendants on une très légère différence de température de l'air qui les entoure immédiatement et de l'atmosphère, peuvent avoir sur leur marche une influence tout à fait prépondérante; on voit souvent en effet les brouillards formés pendant le refroidissement nocturne monter dans les airs au lever du soleil, par suite d'une légère augmentation de température. (A. Joannis).