La neige en plaine

La neige en plaine en questions

Météo-FranceSi chaque hiver la neige est attendue avec impatience par les amateurs des sports d'hiver et les enfants, elle est en revanche plutôt redoutée en plaine, notamment par tous ceux qui doivent prendre le volant.

A quelle période de l'année neige-t-il généralement ?

Sur les massifs montagneux, la neige peut déjà faire de brèves apparitions dès fin août-début septembre au-dessus de 2 000 à 2 500 m d'altitude. En plaine, on rencontre fréquemment des épisodes de neige dès la deuxième quinzaine du mois de novembre jusqu'en mars ou avril, parfois même au mois de mai.

Lire aussi : Premiers flocons précoces pour la saison ? (article du 3 décembre 2014)

Comment se forme la neige ?

Il s'agit de précipitations solides qui tombent d'un nuage et atteignent le sol lorsque la température de l'air est négative ou voisine de 0 °C. Ces cristaux de glace s'agglomèrent et forment des flocons. Leur forme varie en fonction de la température et de l'humidité au sein du nuage. On distingue 3 formes types : les étoiles, les plaquettes, les aiguilles et colonnes. Sous nos latitudes, la neige tombe en plaine par une température sous abri le plus souvent comprise entre -5 °C et +1 °C.

La température est-elle le seul paramètre déterminant pour prévoir la neige ?

La température est bien le paramètre clef de la prévision des chutes de neige. Non seulement la température de l'air près du sol, mais aussi celles du sol et de la masse d'air sur plusieurs kilomètres d'épaisseur.
D'autres paramètres entrent également en jeu et déterminent la qualité de la neige : l'humidité de l'air et le vent.

Existe-t-il plusieurs sortes de neige ?

On peut distinguer trois types de neige selon la quantité d'eau liquide qu'elle contient : la neige sèche, la neige humide et la neige mouillée.
La neige sèche ne contient pas d'eau liquide. Légère et poudreuse, elle est fréquente en montagne où elle tombe souvent par température nettement inférieure à 0 °C.
La neige humide, ou collante, tombe par température légèrement positive. Elle contient un peu d'eau liquide, ce qui la rend collante ou pâteuse et assez lourde. C'est la plus fréquente en plaine et la plus indésirable.
La neige mouillée tombe par température nettement positive (entre +1 °C et +3 °C) et contient, pour cette raison, beaucoup d'eau liquide. Très lourde, elle est facilement évacuée par le trafic routier, mais peut aussi fondre puis regeler sous forme de plaques de glace.

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Pourquoi la neige collante et la neige mouillée sont-elles si indésirables ?

Ce sont des neiges qui provoquent souvent d'importants dommages et des perturbations.
La neige collante adhère très facilement à tout ce qu'elle rencontre en tombant : câbles électriques, caténaires de la SNCF, etc. Lorsqu'il en tombe plusieurs centimètres, elle provoque de sérieux dégâts : sous le poids de cette neige lourde, les toitures et les serres peuvent s'effondrer et les branches des arbres se rompre. Ce type de situation est assez fréquent dans le sud de la France. Mais une chute de seulement quelques centimètres suffit elle aussi à perturber gravement le trafic routier, ainsi que les circulations aérienne et ferroviaire.

Comment limiter les effets des neiges collante et mouillée ?

En anticipant les épisodes de neige. La carte de vigilance, lancée en octobre 2001 par Météo-France, intègre les chutes de neige. En cas d'épisode de neige significatif, donc potentiellement dangereux, elle informe la population et les pouvoirs publics, ce qui permet de mettre en place des mesures préventives.
Des seuils de hauteur de neige ont été établis par région, selon la densité de la population et les conséquences potentielles locales. Les régions sont en effet diversement acclimatées à la neige : 5 cm de neige perturberont par exemple davantage Paris ou Perpignan que Grenoble ou Tarbes. Les agglomérations, surtout celles situées en plaine, ne sont en général pas conçues pour vivre avec de la neige. Elles sont donc particulièrement vulnérables. La carte de vigilance rappelle également les précautions à prendre pour se protéger chez soi ou lors de ses déplacements.

La prévision est généralement plus facile en montagne, car les températures y sont nettement plus basses qu'en plaine ; elles se situent donc moins souvent autour de cette limite de 0 °C. Il en est de même pour certaines grandes villes réputées pour leur enneigement. La prévision de la neige est ainsi plus aisée sur Chicago ou Moscou que sur Paris car les températures basses qui y règnent ne laissent guère de place au doute : les précipitations sont le plus souvent neigeuses.
 

Quelles sont les difficultés de la prévision de neige en plaine ?

Une situation à neige, c'est d'abord une perturbation avec deux masses d'air en conflit, de l'air froid d'un côté, de l'air doux et humide de l'autre. Pour prévoir la neige et déterminer sa qualité, les prévisionnistes doivent d'une part évaluer l'activité et l'évolution de la perturbation, d'autre part estimer le plus précisément possible les températures de l'air et du sol. La prévision devient difficile lorsque la température avoisine 0 °C car l'eau peut facilement et rapidement passer de l'état liquide à l'état solide et inversement.
Enfin, la prévision de la neige en plaine ne concerne pas seulement celle des chutes de neige. Elle englobe aussi celle de l'évolution de la couche déjà déposée : son maintien au sol, sa fonte, son regel possible si elle est humide et la formation de plaques de verglas, l'évolution de son épaisseur et de sa qualité, la durée et la vitesse d'évolution entre ces différents états.

 

copyright Météo-France/Tony Le Bastard

Quels sont les moyens utilisés par les prévisionnistes pour prévoir la neige ?

Nous utilisons les résultats des modèles de prévision (simulations informatiques du comportement de l'atmosphère), que nous confrontons, bien évidemment aux observations. L'imagerie issue des satellites et des radars est également d'une grande utilité, car elle donne des informations précises sur l'étendue des zones qui donnent des précipitations, leur intensité, leur vitesse de déplacement, ainsi que la probabilité qu'elles tombent sous forme de neige et tiennent au sol. Tout cela nous permet de corriger les résultats des modèles.
Si le modèle prévoit par exemple de la neige sur Paris, on pourra, grâce aux images satellite et radars, estimer plus précisément l'heure de son arrivée sur la capitale. Les radars ne permettent toutefois pas de distinguer la pluie de la neige. Il revient alors aux prévisionnistes de déterminer s'il s'agit, ou non, de neige.

On peut donc prévoir de la neige dès que la température au sol est inférieure à 0 °C ?

Ce n'est pas si simple, car la chute de neige est un phénomène assez complexe. Lorsqu'il neige en plaine en France, la température au sol est, il est vrai, le plus souvent comprise entre -5 °C et +1 °C. Mais la neige peut aussi tomber, plus rarement, par des températures assez nettement positives : la neige se forme en altitude et évolue au sein des masses d'air qu'elle rencontre lors de sa chute ; si la température de l'air devient positive à moins de 300 m du sol, les flocons n'ont pas le temps de fondre et ils atteignent le sol ; c'est pourquoi des chutes de neige sont également possibles avec des températures comprises entre +1 °C et +3 °C.
À l'inverse, si les flocons de neige rencontrent au cours de leur chute une épaisse couche d'air à température positive puis à nouveau de l'air à température négative près du sol, il peut alors pleuvoir par température négative. Il s'agit alors de pluie verglaçante, qui constitue un danger encore bien plus important que la neige, car le sol devient une véritable patinoire.

Lire aussi :  Qu'est-ce qu'une pluie verglaçante ?

Existe-t-il d'autres types de chutes de neige par température positive ?

Oui, la neige dite par « isothermie ». C'est un phénomène local délicat à prévoir : lorsque les précipitations sont à la fois soutenues et durables, elles arrivent à abaisser progressivement la température de l'air qu'elles traversent jusqu'à 0 °C. La neige fond alors à des altitudes de plus en plus basses et finit par atteindre le sol. L'isotherme 0 °C (altitude à laquelle la température de l'air atteint 0 °C) s'abaisse ainsi progressivement jusqu'au voisinage du sol. Les chutes de neige par isothermie sont peu fréquentes en plaine. On a observé des épisodes de ce type en janvier 1980 à Carcassonne, en février 1983 à Landivisiau, en janvier 1992 à Perpignan, en décembre 1997 sur la région parisienne, et, plus récemment, en décembre 2009 dans la Nièvre.

Peut-il neiger sur les côtes méditerranéennes ?

La neige dans les régions méditerranéennes n'est pas si rare que l'on pourrait le penser. Sur 32 hivers (1970-71 à 2001-2002), on relève ainsi 25 épisodes majeurs, avec une hauteur de neige au sol supérieure à 10 cm à basse altitude dans les régions Languedoc-Roussillon et Provence-Alpes-Côte d'Azur. On y a également enregistré des hauteurs de neige au sol supérieures à 50 cm à moins de 500 m d'altitude en 1970, 1981, 1986, 1992 et 2001.
La neige, souvent de type mouillée dans ces régions, peut ainsi paralyser ces départements peu habitués à y faire face. Par ailleurs, lorsque la neige est sèche ou peu humide, le mistral favorise la formation de congères, catastrophiques pour le réseau routier.

Les chutes de neige précoces en plaine

 

Neige en ville à St Mandé le 12 mars 2013L'automne est une période de contrastes en France. Les masses d'air chaudes encore présentes sur le pays en début de saison sont progressivement confrontées à des masses d'air de plus en plus froides issues des régions polaires. Celles-ci se constituent au fil des semaines autour du pôle Nord qui reçoit de moins en moins d'énergie solaire. Selon les configurations météorologiques, lorsque le flux prend une composante nordique, ces masses d'air polaires peuvent descendre brutalement sur l'Hexagone, provoquant des chutes de neige jusqu'en plaine. Sans surprise, ce sont les régions au climat le plus continental, du Centre-Est au Nord-Est, qui sont souvent concernées en premier.

Un phénomène exceptionnel jusqu'à la mi-octobre

Les chutes de neige sont rarissimes en septembre, même si un épisode a été consigné dans les archives sous le règne de Louis XV, dans la nuit du 29 au 30 septembre 1764. On avait alors mesuré une quinzaine de centimètres de neige sur les hauteurs de la Loire et du Rhône.
Durant la première quinzaine d'octobre, la neige reste exceptionnelle et concerne plutôt les régions de l'Est. Des chutes de neige ont, par exemple, été observées à Lyon, le 8 octobre 1936 (un coup de froid exceptionnellement précoce s'était produit du 6 au 12). En 1975, un épisode neigeux remarquable s'est produit entre le 10 et le 14 octobre, avec de la neige à Nancy et Metz le 11, à Langres le 13 (4 cm) et de la pluie et neige mêlées à Orly ou encore à Gourdon (Lot) le 10.

Les neiges précoces d'octobre du 21e siècle

D'autres épisodes neigeux précoces se sont produits ces quinze dernières années. Parmi eux, celui des 23 et 24 octobre 2003, notamment sur la plaine d'Alsace, avec 1 cm au sol à Bâle-Mulhouse. En 2008, le 30 octobre, il a neigé de la Basse-Normandie à la Mayenne et la Sarthe, avec 10 cm relevés au Pré-en-Pail (Mayenne) et 5 cm à Laval. Enfin, les 27 et 28 octobre 2012, il est tombé 15 à 20 cm sur l'ouest de Grenoble et des flocons ont été observés jusqu'en Provence, sous un mistral tempétueux.

Les chutes de neige de novembre 1980

L'épisode du 4 au 5 novembre 1980 reste une référence en matière de précipitations neigeuses précoces, notamment par son étendue géographique. La neige était cette fois tombée en quantités exceptionnelles sur une large partie du pays, jusque dans le Sud. À cette occasion, l'épaisseur de neige au sol avait atteint : 50 cm à Aubenas (Ardèche), 30 cm à Clermont-Ferrand, 26 cm à Vichy, 5 cm à Nîmes et 3 cm à Carcassonne. Il avait aussi neigé abondamment au même moment en Bretagne avec 21 cm à Rostrenen (Côtes d'Armor) et 17 cm à Dinard.

L'effet de lac

 

Illustration Neige en plaine - Effet de lacL'expression « effet de lac » ou « lake effect » est originaire des États-Unis, où l'on observe fréquemment, dans certaines régions proches des Grands Lacs, de fortes de chutes de neige localisées dans le temps et dans l'espace. Ce phénomène survient lorsqu'une masse d'air polaire continentale, froide et sèche, est rendue instable par son passage au-dessus d'une surface maritime plus douce.

Le mécanisme physique en jeu, appelé « suradiabatisme », peut également être observé en France, le plus souvent près des côtes de la Manche, où de fortes chutes de neige peuvent se produire localement. Lors de l'hiver 2009/2010, on avait relevé jusqu'à 60 cm dans le Cotentin et 50 cm dans les Côtes-d'Armor en quelques jours, entre le 5 et le 10 janvier.

Des averses de neige formées au-dessus des lacs

Lors de vagues de froid hivernales, de l'air froid stationne sur le continent. Suivant la direction des vents, cette masse d'air initialement très stable peut être poussée au-dessus de surfaces maritimes au contact desquelles elle va se réchauffer et s'humidifier. Le fort contraste thermique entre la surface maritime, « chaude », et la masse d'air froide qui la survole génère de la convection. Les averses apportent parfois de la pluie froide et, plus fréquemment, du grésil ou de la neige.
L'intensité des averses dépend de deux facteurs : la distance parcourue par la masse d'air au-dessus de l'eau et la présence plus ou moins importante d'air froid en altitude.
Les averses sont en général très localisées. Elles ont tendance à s'organiser en lignes stationnaires suivant la direction du vent. Selon son intensité, des congères peuvent en outre se former.
Lorsque les averses pénètrent à l'intérieur des terres, au contact des surfaces froides, elles ne sont plus alimentées en énergie à leur base et s'atténuent progressivement.


Effet de lac

Où observe-t-on le phénomène dans le monde ?

Aux États-Unis, c'est surtout dans la région des Grands Lacs qu'il se produit. L'air polaire venu du Canada glisse régulièrement vers la côte est américaine et survole les Grands Lacs. Les vents de nord-ouest, dominants lors de ces épisodes, provoquent des effets de lac principalement sur les rivages est et sud des Grands Lacs. Ces derniers reçoivent beaucoup plus de neige que les autres rivages, jusqu'à 6 à 7 m de neige par an, contre 2 m sur les autres rives. Il s'observe particulièrement entre la mi-novembre et la mi-janvier, moment où la différence de température entre l'eau – encore relativement douce – et l'air – déjà froid – est la plus marquée.

Les côtes occidentales des îles japonaises de Honshu et Hokkaido sont également particulièrement sujettes à ce phénomène. Les masses d'air glaciales venues de Sibérie orientale traversent alors la mer du Japon, relativement douce. Les quantités de neige qui tombent sur les rivages exposés sont considérables : 6 à 7 m de neige sur les rivages exposés, jusqu'à 12 à 15 m sur les hauteurs environnantes.

L'effet de lac en France

L'effet de lac peut se produire lorsqu'une masse d'air très froid stationne sur le continent européen pendant une vague de froid. Des vents de nord, nord-est ou est, peuvent être à son origine, principalement près des côtes de la Manche, notamment en Bretagne et Normandie. Les cumuls sont souvent les plus importants dans le Cotentin, le bocage normand et l'intérieur des Côtes-d'Armor. Fin février/début mars 2005, toutes les côtes de la Manche avaient été concernées par un épisode de ce type, avec 40 à 60 cm dans le bocage normand et des congères de 1 m.

De tels évènements peuvent aussi être observés le long des côtes aquitaines, sur le Pays basque, quand le vent prend une composante nord-ouest, surtout sous forme orageuse. La neige y est alors plus rare, mais l'activité pluvieuse voire orageuse (avec grésil) importante.

La Corse n'est pas épargnée : lorsque de l'air glacial en provenance d'Europe centrale s'infiltre sur l'Italie, la façade orientale de l'île peut recevoir des chutes de neige jusque sur les plages et de grosses quantités à basse altitude sur le relief.

 

La neige industrielle

 

En hiver, et malgré l'absence de perturbation, certaines villes de l'Hexagone connaissent parfois des chutes de neige. Liée à la conjonction de conditions météorologiques hivernales particulières et aux activités humaines, non prises en compte dans les modèles météorologiques, cette neige dite « industrielle » est particulièrement difficile à prévoir.

Côté météo, ces chutes de neige se produisent par temps calme et froid en présence d'un puissant anticyclone hivernal avec 
une forte inversion de température*. Cette inversion agit comme un couvercle et a pour effet d'emprisonner l'air près du sol empêchant la dispersion de l'humidité et de la pollution. En hiver, ces conditions anticycloniques sont souvent synonymes de brouillards et stratus tenaces dans les plaines et les vallées. Mais à elles seules ces conditions ne suffisent que rarement à produire de la neige, et c'est là que l'activité humaine intervient : la pollution liée aux industries, à la circulation, aux appareils de chauffage vient charger l'air ambiant  d'humidité supplémentaire mais aussi de petites particules solides appelées noyaux de condensation.  Par température négative et en l'absence de vent, la vapeur d'eau se fixe sur ces noyaux, gèle et se transforme en … neige. Cette neige très fine, qui tombe sous forme d'aiguilles, peut réduire fortement la visibilité et tombe localement autour de la zone « polluée ».

La difficulté de prévision de ce phénomène tient à deux aspects :  
-  il est difficile de bien prévoir la persistance des conditions anticycloniques froides et humides nécessaires à sa formation  
- mais surtout les émissions humaines ne sont pas prises en compte dans les modèles météorologiques : la concentration en noyaux  d'origine industrielle et la physique qui régit la formation de glace à leur surface ne sont pas intégrés dans les modèles de prévision. Ces derniers  ne peuvent ainsi pas prévoir de telles chutes de neige .

2 janvier 2015, brouillard givrant en fin de nuit avec un peu de neige industrielle à proximité de l'usine d'incinération dans le quartier toulousain de St Simon.
2 janvier 2015, brouillard givrant en fin de nuit avec un peu de neige industrielle à proximité de l'usine d'incinération dans le quartier toulousain de St Simon. 

* L'air froid et humide, plus "lourd" que l'air chaud, reste "coincé" au sol ou à proximité du sol. La température au sol est alors bien inférieure à celle relevée plus en altitude.
 

Vanessa LAGNAU sur

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Commentaires

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