1. D’abord : que voit-on vraiment quand on regarde un nuage ?
Un nuage n’est pas un bloc uniforme. C’est :
de l’air,
rempli de millions de minuscules gouttelettes d’eau (ou de cristaux de glace),
qui diffusent la lumière du Soleil dans toutes les directions.
Quand la lumière arrive sur ces gouttelettes :
une partie est réfléchie,
une partie est diffusée dans toutes les directions,
une partie est absorbée (très faible dans l’eau liquide),
le reste continue son chemin.
Ce que tu vois depuis le sol, c’est :
la lumière renvoyée vers tes yeux après avoir été diffusée par un grand nombre de gouttelettes.
Plus le nuage est épaissi, dense ou peu éclairé, plus cette lumière change d’aspect (blanc éclatant, gris, sombre…).
2. Pourquoi les nuages sont-ils blancs ?
Partons du cas le plus simple : les belles petites boules blanches sur fond de ciel bleu, les cumulus de beau temps.
2.1 La diffusion de toutes les couleurs
La lumière du Soleil est composée de toutes les couleurs (comme dans un arc-en-ciel).
La vapeur d’eau et surtout les gouttelettes d’eau dans un nuage :
ne sélectionnent pas une couleur précise,
mais diffusent à peu près toutes les longueurs d’onde visibles de la même manière.
Résultat :
la lumière qui ressort du nuage est un mélange de toutes les couleurs → pour notre œil, cela apparaît blanc.
C’est un peu le même principe que :
la mousse blanche sur une vague,
la fumée blanche (faite de petites gouttes ou particules fines),
ou même le lait : un tas de petites particules qui diffusent toute la lumière → blanc.
2.2 Nuages fins ou bien éclairés = blanc éclatant
Les nuages apparaissent d’autant plus blancs que :
ils sont bien éclairés par le Soleil,
ils ne sont pas trop épais,
la lumière ressort facilement après quelques diffusions.
Un cumulus blanc au-dessus de ta tête en plein milieu de journée, c’est typiquement :
un nuage dont les gouttelettes diffusent la lumière du Soleil dans toutes les directions,
y compris vers toi,
sans que l’intérieur soit trop sombre.
Vu de dessous, il peut parfois être un peu plus gris au centre, mais ses bords, bien éclairés, restent d’un blanc vif.
3. Pourquoi certains nuages deviennent gris ?
Passons aux nuages gris, ces couches qui “plombent” le ciel (stratus, stratocumulus, nimbostratus…).
3.1 Moins de lumière qui ressort vers nous
Un nuage gris n’est pas forcément “sale” ou pollué. Il peut être simplement :
plus épais (plus de gouttes sur la trajectoire de la lumière),
plus dense (plus de gouttes par volume d’air),
moins bien éclairé (soleil bas, nuage au-dessus d’un autre, etc.).
Dans ces conditions :
la lumière du Soleil a du mal à traverser le nuage,
elle est beaucoup diffusée et “perdue” dans toutes les directions,
la quantité de lumière qui ressort vers tes yeux est réduite.
Moins de lumière = impression de gris.
C’est exactement comme regarder :
une feuille de papier fine devant une lampe → elle paraît blanche lumineuse,
plusieurs feuilles superposées avec moins de lumière derrière → ça devient gris, voire presque sombre.
3.2 Effet “contre-plafond” : tout le ciel devient uniforme
Quand un ciel est entièrement couvert de nuages bas (stratus, nimbostratus) :
le Soleil est caché,
la lumière qui traverse le nuage est diffuse,
on n’a plus de zones très brillantes, juste un voile gris clair à foncé.
Le contraste est faible, la luminosité globale baisse → le nuage (ou la couche) nous semble gris uniforme.
4. Pourquoi certains nuages paraissent presque noirs ?
Les nuages très sombres, presque noirs, sont souvent :
des nuages de pluie intense ou d’orage (cumulonimbus, nimbostratus épais),
très épais,
et placés de sorte qu’ils masquent fortement la lumière.
4.1 Epaisseur + densité = très peu de lumière
Dans un gros nuage d’orage :
l’épaisseur verticale peut atteindre plusieurs kilomètres,
avec énormément de gouttes d’eau et de cristaux de glace,
la lumière qui vient du Soleil est absorptée ou diffusée dans toutes les directions avant d’atteindre la base.
Résultat :
sous le nuage, il fait beaucoup plus sombre,
vu du sol, la base du nuage apparaît très foncée, presque noire.
Et ce n’est pas qu’une illusion : un cumulonimbus peut réellement provoquer une chute brutale de luminosité au sol, au point qu’on a l’impression d’être en début de nuit.
4.2 La direction d’éclairage : quand le Soleil est derrière
L’impression de noirceur dépend aussi de la position du Soleil par rapport à toi :
Si tu regardes un nuage à contre-jour (Soleil derrière le nuage),
le nuage bloque directement la source de lumière,
tu reçois essentiellement la lumière diffusée, beaucoup moins intense → nuage foncé.
Si tu regardes le même nuage mais avec le Soleil dans ton dos,
ses bords éclairés peuvent paraître clairs, parfois brillants,
alors que sa base reste sombre.
Un nuage n’a donc pas une couleur “absolue” : il change d’aspect selon l’angle sous lequel tu le regardes et selon la lumière.
5. Le rôle du fond de ciel : contraste, notre cerveau fait le reste
La façon dont nous percevons la couleur d’un nuage dépend aussi de ce qu’il y a autour :
Un nuage légèrement gris sur un ciel très bleu et lumineux paraîtra plus sombre par contraste.
Le même nuage sur un ciel déjà couvert et clair semblera presque blanc.
Notre œil et notre cerveau cherchent en permanence à évaluer les contrastes, pas les valeurs absolues.
C’est pour ça qu’un nuage peut paraître plus ou moins gris selon :
l’heure de la journée,
la luminosité globale,
ce qui l’entoure dans le ciel.
En fin de journée, avec le Soleil bas :
la lumière est plus rouge/orangée,
certains nuages prennent des teintes dorées, roses, alors que leur structure physique n’a pas changé.
La perception de la couleur des nuages n’est donc pas qu’une question de physique : c’est aussi une histoire de vision humaine.
6. Blanc en haut, gris en bas : le même nuage vu différemment
Tu peux avoir un même nuage :
très lumineux et blanc vu de côté ou d’en haut (par exemple depuis un avion),
sombre et gris vu de dessous.
Pourquoi ?
Les parties supérieures du nuage reçoivent directement la lumière du Soleil → elles renvoient beaucoup de lumière → elles semblent blanches.
La base est :
plus éloignée de la source de lumière directe,
souvent vue en contre-jour,
et partiellement plongée dans la pénombre du nuage lui-même.
Résultat :
les sommets sont blanc éclatant,
la base est gris foncé, parfois presque noire, surtout si le nuage est très épais.
Si tu prends l’avion par-dessus une couche nuageuse, tu verras souvent une mer de coton blanc ;
au sol, sous la même couche, ce sera un ciel gris uniforme.
7. Et la pollution dans tout ça ?
On associe parfois nuages gris à pollution, mais ce n’est pas la cause principale :
La grisaille des nuages vient surtout de l’épaisseur, de la densité et de l’éclairage.
La pollution atmosphérique (aérosols, particules) peut modifier légèrement :
la couleur générale du ciel (voile, brume),
la manière dont la lumière se diffuse,
donner une teinte jaunâtre ou brunâtre à l’ambiance (surtout près du sol).
Mais un nuage gris n’est pas nécessairement “sale” ou pollué :
un énorme nimbostratus chargé de pluie en pleine montagne peut être très sombre… dans un air pourtant très pur.
8. En résumé
Pour répondre simplement à “Pourquoi certains nuages sont blancs et d’autres gris ou presque noirs ?” :
Les nuages sont blancs parce que les minuscules gouttelettes d’eau diffusent toutes les couleurs de la lumière de manière à peu près égale, comme la mousse ou le lait.
Ils apparaissent gris lorsqu’ils sont :
plus épais,
plus denses,
ou moins bien éclairés :
moins de lumière ressort vers nos yeux, donc ils paraissent moins lumineux.
Ils deviennent très sombres voire noirs when :
ils sont énormes, comme les nuages d’orage,
la lumière du Soleil est en grande partie bloquée ou diffusée à l’intérieur,
et que nous les voyons en contre-jour ou depuis leur base.
Le contraste avec le reste du ciel, la position du Soleil et la sensibilité de notre vision jouent aussi un rôle important dans notre perception.
En bref :
ce n’est pas la “couleur” intrinsèque du nuage qui change, mais la quantité et la qualité de lumière qu’il renvoie vers nous. Nuage fin et bien éclairé → blanc ; nuage épais, dense ou mal éclairé → gris ou noir.
