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Particules reconnaissables (Crédit : Anena)
Particules reconnaissables (Crédit : Anena)
« Formation de la neige

Métamorphose : Première phase, vers la particule reconnaissable

Par Jeroen, le 21.07.04

De l'étoile au grain de fonte

Les chutes de neige successives s'accumulent tout au long de la saison pour constituer ce que l'on appelle le manteau neigeux.

La composition de ce manteau neigeux n'est pas figée une fois pour toute : elle va au contraire évoluer de façon importante au cours de l'hiver en fonction des conditions météo extérieures : nouvelles chutes de neige, vent, pluie, réchauffement ou refroidissement de la température…
Il suffit pour s'en convaincre de creuser avec une pelle un trou dans la neige jusqu'au sol et d'observer la coupe verticale obtenue.

Un gigantesque « mille-feuille »

Que voyons nous alors à l'œil nu ? un empilement de strates plus ou moins épaisses avec des différentes nuances de blanc et de gris. Chaque strate correspond en fait à ce qu'il reste de chacune des chutes de neige de l'hiver.
Maintenant, essayons d'enfoncer la main à différents niveaux de cette coupe :

- Près de la surface de la neige, bien souvent, il est facile d'enfoncer le poing ou les quatre doigts.
- Au milieu, par contre, la main va pouvoir rencontrer une résistance plus ou moins importante. En certains endroits, il est même impossible d'enfoncer un seul doigt et il faut recourir au crayon ou au couteau.
- A la base du manteau neigeux, près du sol, il est à nouveau possible bien souvent d'enfoncer le poing, la neige semblant même perdre toute cohésion sous cette pression. Si nous prenons cette neige dans la main, sa consistance rappelle étrangement celle du sucre.

Des changements de forme et de résistance : pourquoi ?

Que s'est il passé, comment expliquer des différences aussi importantes d'un niveau à l'autre du manteau neigeux et quelles conclusions en tirer quant à la stabilité de cette couche de neige qui pour beaucoup de skieurs semble homogène ? Pour pouvoir répondre à ces questions, il faut étudier ce que l'on appelle les différentes métamorphoses de la neige au sol, métamorphose signifiant littéralement « changement de forme ».

VERS LA PARTICULE RECONNAISSABLE



Une première phase de destruction

La première phase qui intervient est une phase destructive, sorte de tronc commun par laquelle passe toute chute de neige une fois déposée au sol ou pendant la chute elle-même. Le changement de forme des belles étoiles est provoqué par deux acteurs mécaniques :

- Le poids des couches de neige supérieures qui contribue à la fragmentation et à la destruction des cristaux des couches inférieures non transformées.
- Le vent qui, s'il est assez fort, a une action semblable et même l'accélère lors du transport des cristaux des couches supérieures ou encore pendant les chutes de neige elles mêmes.

Dans les deux cas, les grains de neige deviennent plus petits et tiennent moins de place dans un même volume. La couche de neige s'est tassée et sa densité a un peu augmenté (150 à 200 kg/m3 contre 100 kg/m3 en moyenne pour la neige fraîche). Les grains de neige résultant de cette phase destructive sont appelés particules reconnaissables (symbole / ).

Pourquoi ce nom ? Parce que les formes initiales de l'étoile (symbole +) sont encore identifiables mais fortement émoussées, de plus petite taille et ayant perdu la majeure partie de leurs ramifications.

Première Phase : [+] -> [/]

La température maître d'œuvre

A partir de là, le destin de ces particules reconnaissables va dépendre essentiellement de la température qui règne au sein du manteau neigeux, et plus précisément, de la différence de température entre les couches qui le constituent, c'est-à-dire du gradient de température.

Gradient de température ?

Pour être tout à fait clair, prenons l'exemple d'une couche de neige d'1 mètre d'épaisseur et d'une température de surface de -20°C. En allant du haut vers le bas, les températures au sein du manteau neigeux vont généralement croître de façon plus ou moins régulière pour atteindre 0°C à la base du manteau neigeux (c'est souvent le cas en raison du réchauffement permanent provoqué par le flux géothermique de la terre et le flux interne du sol). Le gradient de température dans cette couche de neige sera alors de 20°C/m ou de 0,2°C/cm

- Flux géothermique : Mouvement ascendant de la chaleur venue de l'intérieur de la terre. Dégagement de chaleur par unité de surface au sol. Exprimé en W . m-². La valeur moyenne du flux géothermique de la terre est de 0,05 W . m-².
- Flux interne du sol : Mouvement ascendant de la chaleur emmagasinée dans le sol pendant la période chaude.

On a longtemps cru que le réchauffement de la base du manteau neigeux était dû au flux géothermique alors qu'il est surtout dû au flux interne du sol.

Métamorphose de faible gradient : vers les grains fins »

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