PRÉCIPITATIONS, météorologie

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Givre

Le givre se forme dans des conditions assez analogues mais, bien entendu, aux températures négatives. Le givre n'est pas le gel de la rosée, c'est la condensation directe de la vapeur sous forme de glace sur la végétation ou sur les obstacles présentés par le sol. Il se traduit par le développement de formes cristallines variées, découlant du système de cristallisation de la glace par maclage, troncatures, etc., au gré des gradients de tension de vapeur au-dessus des microcristaux en formation.

Le givre, ou gelée blanche, peut se produire dans des conditions analogues à celles de la rosée, si la température est suffisamment basse et les vents pratiquement nuls. Il est à noter toutefois que, quelles que soient les conditions de formation du givre, la condensation initiale est presque toujours celle de la phase liquide. L'embryon d'eau ainsi formé gèle plus ou moins rapidement et, aussitôt, les transferts vapeur-glace prennent place car, pour une température négative donnée, les tensions de vapeur saturante par rapport à la glace sont, dans les domaines de température qui nous intéressent, notablement inférieures aux tensions de vapeur saturante par rapport à l'eau liquide en surfusion à cette même température.

Cela explique que le givre puisse se former et surtout croître rapidement en l'absence de ciel clair, dans des atmosphères de brouillards d'eau en surfusion, par évaporation des gouttelettes du brouillard au bénéfice des cristaux présents sur la végétation. Pour des vitesses de vent importantes, il y a capture mécanique des gouttelettes d'eau en surfusion par les obstacles déjà recouverts de givre et le phénomène prend alors le nom de givrage. Ces captures importantes par apport massif d'eau en surfusion font remonter le bilan thermique du dépôt par suite de la chaleur latente de solidification de la glace. Il se forme des dépôts de glace claire adhérente enrobant les objets au lieu de formations cristallines sous forme d'aiguilles et de dendrites de faible adhérence.

Tout comme dans le cas de la condensation en phase liquide, le changement de phase eau-glace est facilité par la présence, dans l'eau au-dessous de 0 0C, de noyaux de congélation ou germes microscopiques facilitant la formation de la phase glace. Dans ce cas, c'est la structure cristalline de l'impureté qui déclenche la formation de la phase glace avant d'atteindre des surfusions importantes. C'est ainsi que des germes isomorphes de la glace (système hexagonal, mailles de 0,4523 nm) présentant des affinités physico-chimiques convenables, forment des noyaux de congélation parfaits, efficaces à 0 0C. On peut dire que « l'eau se trompe » et continue l'édifice stable qui lui est présenté, empêchant ainsi l'agitation cinétique moléculaire de venir détruire les premières mailles de l'édifice cristallin qui tente spontanément de se former à la température de congélation. Selon la nature du germe et ses dimensions initiales, les propriétés glaçogènes des noyaux de congélation seront plus ou moins effectives, et entraîneront l'apparition de la phase glace à des températures plus ou moins basses.

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Précipitations : pluie, neige et grêle

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Irving Langmuir et E. D. MacArthur

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Léopold FACY, « PRÉCIPITATIONS, météorologie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 25 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/precipitations-meteorologie/