NEIGE

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Métamorphoses de la neige sèche

La neige est un matériau en constante évolution, qui se transforme sous les effets de son propre poids et sous ceux des différents paramètres météorologiques, comme la température, l’humidité ou la pluie. On parle alors de métamorphose.

Lorsque la température reste inférieure à 0 0C, on dit que la neige est sèche. Deux phases de l’eau (vapeur et solide) sont alors en présence. Il n’y a pas d’eau liquide. En raison des « effets de courbure » sur les tensions d’équilibre entre la glace et la vapeur d’eau, les régions concaves des cristaux ont alors tendance à gagner des molécules d’eau au détriment de la vapeur (condensation solide) pendant que les régions convexes en perdent (sublimation). De ce fait, les contours des cristaux s’adoucissent, les plus petits cristaux disparaissent et les autres évoluent pour prendre la forme de petits grains plus ou moins sphériques dont le diamètre est généralement compris entre 0,5 et 2 millimètres. Au fur et à mesure que la couche se tasse sous l’effet de son propre poids, les grains se rapprochent les uns des autres et se soudent (phénomène de frittage) pour former une couche compacte : c’est la phase de consolidation.

Neige : grains fins

Photographie : Neige : grains fins

Dans la neige à grains fins, ceux-là sont bien soudés, constituant des couches compactes, faciles à découper : c'est la neige idéale pour fabriquer un igloo. Ces petits grains sont souvent formés par l'action du vent : arrachés de la surface, les cristaux se brisent lors des chocs... 

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Un autre processus important dans la métamorphose est associé aux effets du gradient de température, c’est-à-dire aux effets des variations de température qui se produisent à l’intérieur de la couche de neige. Un gradient important s’observe fréquemment entre la surface froide et les couches plus profondes réchauffées par le sol qui avait emmagasiné de la chaleur pendant la période estivale. Chaque grain de la couche est alors plus chaud que celui qui se trouve directement au-dessus de lui. Comme les cristaux les plus chauds libèrent plus facilement des molécules que les cristaux plus froids, il s’ensuit une tendance à la sublimation des premiers, suivie d’une condensation solide de la vapeur d’eau sur les seconds. Cette cristallisation de la vapeur sur les points froids conduit à l’apparition d’aspérités anguleuses et s’oppose donc à l’effet de courbure. Ainsi, la forme future des grains de chaque couche dépendra-t-elle du rapport de forces ou d’un compromis entre ces deux effets.

Lorsque la différence de température est importante, les flux de vapeur sont intenses. Ils conduisent alors à l’apparition de grains à faces planes dont la base se développe rapidement par condensation de la vapeur d’eau provenant des grains qui se trouvent en-dessous, pendant que leur partie supérieure se sublime et prend un aspect plus arrondi. Les cristaux prennent une forme pyramidale – on parle alors de « gobelets » ou de givre de profondeur –, de dimensions dépassant parfois de 4 millimètres. Cette neige est meuble, de faible consistance. Elle ressemble à de gros grains de sel. Dans ce cas, la cohésion de frittage de la couche devient très faible, ce qui induit une instabilité́ latente importante et peut être à l’origine de nombreux départs d’avalanches.

Neige : grains à faces planes

Photographie : Neige : grains à faces planes

La neige à grains à faces planes est une neige vieille, restée meuble. Les liaisons entre ces grains sont très faibles : il est impossible d'en faire une boule. On dit parfois que cette neige ressemble à du sucre en poudre. Après une nouvelle chute de neige, cette neige, enfouie, constitue... 

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Neige : gobelets

Photographie : Neige : gobelets

La neige à gobelets est une neige vieille, restée meuble, rappelant les grains à faces planes, mais avec encore moins de consistance : cette neige coule toute seule du godet d'une pelle lorsqu'on essaye de la ramasser et elle ressemble à du gros sel bien sec. Après une nouvelle chute de... 

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Cristaux de glace en gros plan

Cristaux de glace en gros plan
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Neige : morphologie des cristaux

Neige : morphologie des cristaux
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Cristaux de glace

Cristaux de glace
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Neige : cristaux en étoile

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Pour citer l’article

Jean-Pierre CHALON, « NEIGE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 01 juillet 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/neige/