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Vie et Mort d une Etoiles

La neige en plaine en questions

Si 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.

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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. 

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.

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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.

La naissance des cristaux

Les cristaux de neige naissent et se développent au sein des nuages à température nettement négative. Sous l'action de mouvements ascendants au sein de l'atmosphère, de la vapeur d'eau provenant des couches basses de l'atmosphère remonte vers des couches atmosphériques d'altitude plus élevée. Elle s'y condense alors sur les microscopiques poussières en suspension dans l'air, soit sous la forme de micro-gouttelettes d'eau en surfusion(1) soit sous celle d'un microscopique germe(2) de glace : c'est la naissance du cristal. Débute ensuite sa phase de croissance : de la vapeur d'eau continue à se condenser sur le germe de glace initial, en provenance des micro-gouttelettes d'eau liquide surfondue également présentes dans le nuage, par effet Bergeron. La taille du cristal passe ainsi de quelques micromètres(3) à quelques millimètres. Sa forme dépend principalement de la température à laquelle il se développe. On observe trois formes types : les étoiles, les plaquettes, les aiguilles et colonnes.

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Du cristal à l'eau vive : un matériau " vivant "

La neige est un matériau en constante évolution. Depuis leur accumulation au sol jusqu'à leur fonte, les cristaux de neige se transforment sous les effets conjugués de différents paramètres météorologiques, comme le vent, la température, l'humidité, l'ensoleillement, la pluie, etc. Ces transformations - ou métamorphoses - sont continues. Lorsque la température de la neige est inférieure à 0 °C, les cristaux de neige fraîche évoluent vers des formes granuleuses, arrondies ou au contraire anguleuses, dont le diamètre varie généralement entre 0,2 et 2 mm. Lors de la fonte, la température de la neige est de 0 °C et l'eau liquide, alors présente dans la neige, transforme les grains de neige en gros grains arrondis.

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La collection de photographies ci-après présente les principaux types de grains de neige. On peut les regrouper en deux grandes familles : la neige récente et la neige évoluée.

Les clichés ont été pris en chambre froide sous une loupe binoculaire par les chercheurs du Centre d'études de la neige de Météo-France. 

Neige récente

De quelques heures à quelques jours après la chute de neige, selon les conditions météorologiques (avant tout la température et le vent).

Étoile de neige fraîche. Plusieurs millimètres de longueur et quelques centièmes de millimètres d'épaisseur. Ces belles étoiles forment une couche de neige poudreuse, plus ou moins légère selon la température de l'air et la force du vent durant la chute.(Agrandir l'image) Plaquette hexagonale. Autre forme classique de neige fraîche. Elle se forme dans le nuage à partir d'un germe initial, puis croît par condensation progressive de vapeur d'eau autour de celui-ci et dans son plan.(Agrandir l'image)

Aiguilles et colonnes. Ces deux types de neige fraîche se caractérisent par leur forme très allongée, assez irrégulière dans le cas des aiguilles (voir photo), mais de section hexagonale régulière, plus importante et creuse dans le cas des colonnes.(Agrandir l'image)

Neige roulée. Une chute de neige est rarement composée uniquement d'étoiles ou de plaquettes ou d'aiguilles parfaites comme sur les photos. Très souvent, les cristaux de neige fraîche sont recouverts de petites pustules de glace. Ce givrage se produit dans le nuage par congélation directe de petites gouttelettes d'eau liquide en surfusion sur le cristal.(Agrandir l'image) Particules reconnaissables. Des contours émoussés avec des formes souvent allongées. On distingue encore parfois la silhouette du cristal d'origine. Cette neige est récente, d'aspect encore poudreux, parfois un peu lourde pour skier. C'est le premier stade d'évolution après la neige fraîche.(Agrandir l'image)

Neige évoluée

Même recouverte par d'autres couches plus récentes, la neige se modifie au fil des jours, en fonction des conditions météorologiques. En creusant un trou dans la neige, on observe une succession de couches : certaines sont dures, d'autres restent tendres. En observant de la neige ancienne à la loupe, on distingue de petits grains (quelques dixièmes de millimètre) aux formes variées. Cette neige a donc évolué depuis qu'elle est tombée.

Grains fins. Petits grains bien soudés entre eux, formant des couches compactes, faciles à découper. C'est la neige idéale pour fabriquer un igloo. Ces grains fins sont souvent formés par l'action du vent : arrachés de la surface, les cristaux se brisent lors des chocs répétés et se redéposent, plus petits, en formant des rides, voire des vagues de plusieurs dizaines de centimètres de hauteur, ainsi que des corniches sur les crêtes.(Agrandir l'image) Grains à faces planes. Vieille neige 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. Une fois enfoui sous une nouvelle chute de neige, ce type de neige constitue une couche fragile, souvent à l'origine de déclenchements d'avalanche (de type plaque).(Agrandir l'image) 

Gobelets. Vieille neige restée meuble, rappelant les grains à faces planes, mais avec encore moins de consistance : cette neige coule toute seule du godet d'une pelle lorsque l'on essaye d'en ramasser, elle ressemble à du gros sel bien sec. Une fois enfouie sous de nouvelles chutes de neige, elle constitue, comme les grains à faces planes, une couche très fragile, souvent à l'origine de déclenchements d'avalanche de plaque.(Agrandir l'image)

Grains ronds. Neige qui a été humidifiée sous l'effet du soleil ou de températures douces ou bien encore de la pluie (fonte). Cette neige est soit molle – plus ou moins selon la quantité d'eau liquide qu'elle contient – soit au contraire très dure si elle a regelé. Dans le premier cas, les skieurs la nomment « neige de printemps » ou « neige transformée ». Propre à la glisse, elle est souvent qualifiée de « juste revenue », « velours » ou encore « moquette ». En fin d'après-midi, cette neige se transforme en « soupe ». Dans le second cas, on parle de « croûte de regel », très fréquente le matin au printemps après une nuit claire. 

Neige de culture

La neige de culture est une neige produite artificiellement en projetant dans un air à température négative de minuscules gouttelettes d'eau qui vont geler avant de retomber au sol. Pour la fabriquer, il faut des températures froides (inférieures à -4 °C) et un air le plus sec possible. Les nivoculteurs obtiennent des qualités de neige différentes selon les besoins. Très dure, elle fera une bonne sous-couche pour éviter l'érosion due aux skieurs ; douce, elle permettra de redonner un état de surface agréable pour la glisse après une journée fréquentée.(Agrandir l'image) 1 : c'est-à-dire à l'état liquide à une température inférieure à 0 °C2 : particule microscopique de glace3 : 1 micromètre = 10-6 m = 0,000001 mètre = 0,001 millimètre

Qu'appelle-t-on précipitations intenses ?

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