La neige : beauté et dangers

La neige n'est pas seulement un spectacle naturel fascinant, c'est aussi un phénomène physique complexe. Chaque flocon de neige est unique et les différents types de neige peuvent être source de plaisir comme de danger. Mais comment se forme la neige ? Pourquoi les flocons de neige ont-ils un aspect si différent ? Et quels sont les risques qu'elle comporte ?

Formation d'un cristal de neige

Les cristaux de neige se forment par un processus fascinant dans l'atmosphère. Tout commence lorsque la vapeur d'eau présente dans l'air gèle sur de minuscules particules, comme la poussière ou le pollen. Ces particules agissent comme un point de départ sur lequel la vapeur d'eau s'accumule. Pour que cela se produise, l'air doit être complètement saturé, c'est-à-dire qu'il doit contenir autant d'humidité qu'il peut en absorber à la température ambiante. En même temps, la température doit être inférieure au point de congélation, sinon la vapeur d'eau ne se cristalliserait pas en glace, mais resterait liquide.

Une diversité hexagonale

Dès que ces conditions sont réunies, de minuscules cristaux de glace se forment. L'aspect exact de ces cristaux dépend de la température et de l'humidité. Lorsque l'humidité est faible et que la température est légèrement inférieure à 0 °C, il se forme souvent de petites plaques plates. Mais si l'air est plus humide, les plaquettes se transforment en bras ramifiés et forment les étoiles de neige typiques.
Les variations sont si nombreuses qu'il n'existe pratiquement pas deux cristaux de neige identiques. Ils ont cependant tous une caractéristique commune, ils ont toujours six coins, ce qui est dû à la structure particulière des molécules d'eau.

Du cristal au flocon

Les différents cristaux de neige commencent à descendre lentement vers le bas. Sur leur chemin, ils rencontrent d'autres cristaux ou des gouttelettes d'eau surfondues qui gèlent ou s'accrochent à eux. Les cristaux s'assemblent ainsi progressivement pour former de plus gros flocons de neige en filigrane. La forme des flocons est fortement influencée par l'humidité de l'air. En cas d'humidité élevée, des flocons particulièrement ramifiés et grands se développent, tandis que des conditions plus sèches donnent naissance à des structures plutôt compactes et plus petites. Le plus grand flocon de neige jamais documenté a atteint un diamètre de 38 centimètres.

Neige fraîche est la forme la plus primitive de la neige, fraîchement tombée et non modifiée. Ses cristaux de glace fins et ramifiés sont encore largement conservés et se superposent de manière lâche, sans être fortement liés entre eux. C'est pourquoi elle est particulièrement légère et aérée et n'a pratiquement pas de stabilité interne. Tous les autres types de neige ne se forment que par des processus de transformation ultérieurs à partir de cet état initial.

Transformation par dégradation

La transformation par dégradation décrit comment la neige fraîche se transforme avec le temps. Les cristaux de neige, à l'origine fins et ramifiés, perdent leur structure filigrane sous l'effet des changements de température, du poids du manteau neigeux et de l'influence du vent. Les coins et les pointes des cristaux se dégradent, tandis que les cristaux eux-mêmes deviennent plus ronds et plus compacts. Grâce à ce processus, la neige fraîche meuble se transforme en une couche de neige plus dense. Les grains de neige deviennent plus solides et plus proches les uns des autres.
Il se forme d'abord Neige feutrée puis, au fur et à mesure de la transformation de la neige à grains ronds.

Transformation par accumulation

Lors de la métamorphose constructive, les cristaux de neige se modifient en raison des différences de température au sein du manteau neigeux. Le facteur décisif est le gradient de température, la différence entre la couche de sol plus chaude (proche de 0 °C) et la surface nettement plus froide ou encore entre les couches à l'intérieur du manteau neigeux.

En raison de cette différence de température, la vapeur d'eau des couches plus chaudes monte et gèle à nouveau sur la face inférieure des cristaux froids. Il se forme alors des des cristaux anguleuxqui, au fil du temps, se transforment en cristaux en gobelets ou en givre de profondeur (également appelé givre de neige) Neige flottante peuvent se développer. Ce processus est particulièrement marqué en cas de grandes différences de température sur une courte distance. Une variante particulièrement belle est le givre de surface, qui se forme lorsque la vapeur d'eau contenue dans l'air gèle directement sur les surfaces froides de la neige.

Transformation de la neige en glace

Lorsque la température de la neige atteint 0 °C, les cristaux de glace fondent au niveau de leurs coins et de leurs bords. Ils s'arrondissent, se rapprochent les uns des autres et forment de petits amas de cristaux. Dans un premier temps, l'eau de fonte ne remplit que les espaces entre les grains et il se forme de la neige carbonique Neige humide. Les forces capillaires s'intensifient, la neige devient plus ferme et convient parfaitement pour faire des boules de neige ou des bonshommes de neige.

Lorsque la fonte se poursuit, les pores se remplissent de plus en plus d'eau et il en résulte Neige pourrie. Dès que les cristaux sont entièrement recouverts d'une couche d'eau et qu'ils se détachent les uns des autres, la neige perd soudainement sa stabilité.

De la poudreuse la plus fine pour le ski à la neige humide parfaite pour les batailles de boules de neige, en passant par le givre de surface scintillant qui est tout simplement beau à voir, la neige a de nombreuses facettes. Mais aussi fascinante soit-elle, elle recèle aussi des dangers qu'il faut toujours garder à l'esprit.

Ainsi, la combinaison de différents types de neige et d'autres influences peut engendrer des dangers d'avalanches.

L'avalanche de plaque de neige est le type d'avalanche le plus fréquent et le plus dangereux. Pour qu'elle se produise, il faut une couche fragile dans laquelle les cristaux ont peu de liens entre eux. Les couches typiques sont constituées de cristaux anguleux, de givre de profondeur ou de givre de surface. Au-dessus, il faut une couche de neige liée avec de petits cristaux ayant de nombreuses liaisons entre eux (p. ex. petits cristaux ronds). Lorsque ces conditions sont réunies, le manteau neigeux est sous tension et une charge supplémentaire (skieur:in, chute de neige, pluie) peut provoquer une rupture dans la couche fragile, qui se propage alors et entraîne une avalanche.

Le site Avalanche de neige meuble commence en un point et se propage ensuite vers le bas en forme de poire. Elle se produit lorsque de la neige meuble sans fixation glisse sur des pentes raides, généralement de avec une pente de plus de 40 degrés, se met à glisser. Elle se détache généralement spontanément sous l'effet de la neige fraîche, de la pluie ou du réchauffement par le soleil. Même s'il est rare d'être enseveli par elle, il est possible d'être entraîné et de chuter.

Le site Avalanche de glissement se forme lorsque l'ensemble du manteau neigeux glisse lentement sur un sol lisse comme l'herbe, la roche ou la glace. La raison en est souvent l'eau de fonte qui agit comme un film glissant et réduit le frottement entre la neige et le sol. Contrairement à d'autres types d'avalanches, ce n'est pas seulement une couche individuelle qui se déplace, mais toute la masse de neige. Les avalanches de glissement sont difficilement prévisibles, car elles se déclenchent toujours spontanément. Comme il n'y a ici aucune tension dans le manteau neigeux, on ne peut pas les déclencher. Les signaux d'alerte peuvent être de longues fissures (fissures de glissement, gueules de poisson) dans la surface de la neige ou des champs de neige qui glissent lentement vers la vallée.

Problèmes d'avalanche

Les cinq problèmes d'avalanche sont utilisés pour identifier et éviter à temps les risques d'avalanche sur le terrain. Ils décrivent les situations typiques et aident à mieux évaluer les risques et à agir en conséquence.

Le problème de la neige fraîche survient lorsque de la neige fraîchement tombée tombe sur une couche de neige plus ancienne et la charge davantage. Le facteur décisif est la quantité critique de neige fraîche nécessaire pour déclencher une avalanche. La quantité de neige qui devient dangereuse dépend de différents facteurs, comme la température, le vent ou les caractéristiques de l'ancienne surface neigeuse.

Ce problème n'est toutefois pas visible à court terme, il s'agit ici d 'ATTENDRE, car la situation s'améliorera nettement en quelques jours.

Le problème de la neige soufflée se produit lorsque le vent disperse la neige meuble à la surface et la dépose sous forme de plaques denses sur les pentes abritées du vent. Ces plaques reposent souvent sur des couches fragiles comme le givre de profondeur, le givre de surface ou des cristaux anguleux. Les cristaux de la couche fragile peuvent se briser soudainement en cas de sollicitation par les skieurs ou d'influences naturelles telles que des chutes de neige supplémentaires, ce qui entraîne une propagation de la rupture. Les pentes raides sous le vent sont typiques, c'est-à-dire les pentes qui sont opposées au vent.

Ce problème est bien visible dans les accumulations de neige soufflée, il s'agit alors d 'ÉVITER.

Le problème de la neige ancienne survient lorsque des couches fragiles se forment dans le manteau neigeux sur une longue période et restent instables même après plusieurs jours ou semaines. Ces couches sont souvent constituées de givre de surface, de givre de profondeur ou de cristaux anguleux qui ont peu de liens avec les cristaux voisins. Si de la neige fraîche ou des skieurs viennent s'y ajouter, l'ensemble du manteau neigeux peut se briser à cet endroit fragile. Ce qui est particulièrement insidieux, c'est que de telles avalanches se produisent souvent sur de grandes surfaces, qu'elles sont difficilement prévisibles et que les zones dangereuses ne peuvent pas être identifiées.

Ce problème s'inscrit dans la durée et n'est pas identifiable, il s'agit ici de DEFENSIVE être prudent, c'est-à-dire se déplacer en fonction de la région ou de l'altitude et de l'exposition et rester en dessous de 30°.

Le problème de la neige mouillée survient lorsque le manteau neigeux est humidifié par des températures chaudes, la pluie ou le rayonnement solaire. La neige perd alors sa stabilité car l'eau affaiblit la liaison entre les grains de neige. En même temps, le manteau neigeux devient plus lourd, ce qui augmente le risque d'avalanche. C'est particulièrement dangereux lorsque l'eau de fonte pénètre dans les couches plus profondes et y détrempe les couches fragiles comme les cristaux anguleux. Les avalanches de neige mouillée se déclenchent souvent spontanément, surtout au printemps ou lors de brusques changements de température. Elles sont parfois lentes mais puissantes et peuvent emporter des pentes entières.

Ce problème est bien visible et s'accroît avec la chaleur, il s'agit ici de METTRE DU TEMPS.

Le problème de la neige glissante se produit lorsque l'ensemble du manteau neigeux glisse lentement vers le bas de la pente sur un sol lisse comme l'herbe, la roche ou la glace. La cause en est généralement l'eau de fonte qui s'accumule entre la neige et le sol et agit comme un film lubrifiant naturel. Le manteau neigeux perd alors son adhérence et commence à se déplacer lentement mais sûrement.

Ce problème est facilement reconnaissable aux fissures, il s'agit alors d 'ÉVITER.

Si votre intérêt pour la neige est maintenant éveillé et que vous souhaitez en savoir plus sur le contexte physique ou la science des avalanches, vous pouvez vous rendre sur le site web du snow.institute pour en savoir plus.

Merci au service d'alerte aux avalanches du Tyrol

Pour finir, un grand merci à Norbert Lanzanasto du service des avalanches du Tyrol pour son soutien technique.