Neige
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Formation de la neige
Quand la température de l'air est proche de 0 °C, on a des précipitations neigeuses. Les flocons de neige sont des agglomérations de cristaux de glace qui se forment quand l'atmosphère est froide et humide. La neige a plus ou moins les mêmes origines que la pluie.
Les chutes de neige les plus abondantes ont donc lieu quand de l'air chaud et humide s'élève dans l'atmosphère et se retrouve dans des zones avec des températures très basses, entre - 12 et - 16 °C. La vapeur d'eau passe directement de l'état gazeux à celui de solides. Les molécules d'eau s'agencent alors en cristal : un empilement régulier et périodique d'atomes. Dans le cas de l'eau, le cristal de base est hexagonal à six faces.
Chaque flocon de neige est unique
Chaque flocon est différent de son voisin. Lorsqu’un cristal rencontre une goutte d'eau surfondue, celle-ci gèle à son tour et prolonge le réseau cristallin. Cette croissance favorise ainsi les formes irrégulières, car dès qu'une branche s'éloigne du coeur du cristal, elle rencontre un milieu plus humide qui lui permet de grossir. Dès que le flocon atteint une taille critique, il tombe. Dans leur chute les flocons subissent de nombreuses transformations. Ils peuvent fondre, se briser sous l'effet du vent, entrer en collision ou au contraire s'agglomérer avec d'autres flocons. La trajectoire, modifiée par les turbulences de l'air, provoque une énorme diversité de formes.
L'Organisation Météorologique Mondiale recense sept catégories principales de cristaux de neige : plaquettes, étoiles, colonnes, aiguilles, dendrites, boutons de manchette, cristaux irréguliers, la septième regroupant trois autres formes de précipitation, la neige roulée, les granules de glace et la grêle.
À l'intérieur de ces catégories, les formes, les poids, les volumes varient beaucoup. Mais, quel que soit leur aspect, les flocons ont une caractéristique commune : ils ont tous une symétrie hexagonale.
La température est l'un des facteurs clés :
- de 0 à - 4 °C, les flocons ont la forme d'assiettes minces hexagonales ;
- de - 4 à - 6 °C, ils ressemblent à des aiguilles ;
- de - 6 et - 10 °C, ils prennent la forme de colonnes creuses ;
- de - 10 à - 12 °C, ils se présentent comme des flocons à six pointes ;
- de - 12 à - 16 °C enfin, les flocons ont la forme d'une dendrite.
Plus la trajectoire est importante, plus le flocon de neige a de grandes chances de devenir gros, à condition toutefois que l'air soit suffisamment humide pour lui apporter le matériau nécessaire.
La température et l'humidité sont des facteurs essentiels quant à la forme des flocons. Les gros flocons se forment quand la température est proche de 0 °C et que le vent est faible, les températures basses accompagnées d'air sec favorisent la formation de petits flocons. Si la température baisse beaucoup, il neige peu, car le froid abaisse le pourcentage d'humidité de l'air. C'est pourquoi on enregistre des chutes de neige plus abondantes aux latitudes moyennes que dans les régions polaires.
Au sol, il peut y avoir des chutes de neige courte et intense, même avec 4 ou 5 °C. Toutefois, la température idéale pour la formation de flocons de neige se situe toujours aux alentours de 0 °C.
Des natures de neige très différentes
Les spécialistes distinguent ainsi trois grands types de neige : sèche, humide et mouillée. La plus courante en montagne est la neige sèche, légère et poudreuse, qui se forme par temps très froid. La neige humide, qui tombe entre 0 et - 5 °C, est la plus contraignante, car elle est collante et lourde. C'est la plus fréquente en plaine. La neige mouillée tombe entre 0 et 1 °C. Elle est lourde et contient beaucoup d’eau.
La neige par isothermie
La neige par isothermie est un phénomène particulièrement difficile à prévoir en plaine. En effet, un ou deux degrés peuvent faire toute la différence quand à sa formation.
On parle de neige par isothermie en référence à l'isotherme 0 °C qui représente la limite fictive entre les températures positives et négatives. La position de l’isotherme 0 °C est indispensable en météo notamment pour prévoir la limite pluie-neige.
Comment se forme la neige par isothermie ?
Pour que le phénomène d'isothermie se forme, il faut de l'air froid en altitude, un vent faible ou inexistant et des précipitations très intenses. L’intensification des précipitations va permettre à l'air froid de descendre progressivement de la base des nuages vers le sol, et lorsque la température sera proche du 0 °C, la pluie sera remplacée par la neige.
La température peut ainsi baisser de plusieurs degrés très rapidement (une à deux heures). La neige par isothermie peut très vite rendre le réseau routier dangereux, voire impraticable.
La neige industrielle
La neige industrielle ou neige de pollution est un type de neige qui se manifeste à proximité de sources de pollution, comme les aires industrielles ou les grands axes routiers. Cette neige anthropique se forme dans des conditions précises : une inversion thermique, une température négative, une forte humidité (brouillard), une présence de particules (fines).
Comment se forme la neige industrielle ?
Lorsque les conditions météorologiques sont favorables, les polluants présents dans l’air servent de noyaux de condensation à l’humidité de l’air, et forment des flocons qui atteignent le sol. Cette neige peut se former par un temps anticyclonique partout en France, à l'inverse de la neige "naturelle" dont la formation est rendue possible en présence d'une perturbation.
C'est par temps calme et anticyclonique que certaines agglomérations enregistrent des pics de pollution aux particules. Ces dernières stagnent à faible altitude, et ce, encore plus en présence d'une inversion thermique avec la présence de brouillard (nuages de type stratus) dans les basses couches de l'atmosphère. Ces petites particules forment alors des noyaux de condensation, qui par temps froid, parviennent au stade de congélation.
La vapeur d’eau présente naturellement dans l’air, conjuguée à celle rejetée par certaines industries, se condense sur les particules polluantes et gèle, formant peu à peu de petits cristaux de neige qui tombent formant alors une fine pellicule au sol.
La neige industrielle est un phénomène localisé qui se manifeste généralement à quelques centaines de mètres à 2 km autour des zones d'activités.
