La neige protège du gel?

[Max66]

Bonsoir,

J'ai lu et entendu plusieurs fois que la neige protège les sols du gel, mais je me pose la question : Comment cela se fait-il?

La neige est elle toujours à 0°C, donc empêche le sol de geler?

Merci de m'éclairer /emoticons/happy@2x.png 2x" width="20" height="20">

[Mammatus68]

Bonsoir,

J'ai lu et entendu plusieurs fois que la neige protège les sols du gel, mais je me pose la question : Comment cela se fait-il?

La neige est elle toujours à 0°C, donc empêche le sol de geler?

Merci de m'éclairer /emoticons/happy@2x.png 2x" width="20" height="20">

Je n'ai aucune certitude sur le sujet mais à mon avis la couche neigeuse se révèle surtout protectrice en cas de forte gelée. Par-contre, je ne crois pas qu'elle empêche totalement le sol de geler mais limite le truc.

[rasteam]

Surement du aux propriétés de la couche d'eau formées par la neige (notamment chaleur spécifique...). La perte d'énergie (froid) est compensé par le changement d'état de l'eau en glace... le sol gel donc moins!

c'est la plus simple explication que j'ai trouvé... /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

z"en pensez quoi les gens?

[Martini]

La neige protege du froid car elle permet une temperature constante à 0° tandis que si le sol est à nu c'est à dire sans neige il est attaqué par les fortes gelée et donc il gèle beaucoup plus.

Voila pourquoi il ne faut pas enlever la couche de neige qui se trouve sur les plantes et fleurs si vous voulez qu'elles passent l'hiver /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

[pinthotal]

La neige est un excellent isolant. Si la couche est suffisamment épaisse, la température de la neige vers la base du manteau neigeux se stabilise vers 0°C. Les températures dans le sol se stabilisent également assez rapidement vers des valeurs faiblement positives (cela dépend un peu de la température des couches profondes au moment de la chute).

Lorsqu'il y a une nuit claire et très froide, seule la couche de surface se refroidit fortement. En profondeur et donc près du sol, les variations jour/nuit ne se font quasiment pas sentir. Il peut donc y avoir un gradient thermique très fort dans le manteau neigeux avec parfois 10 à 15°C d'écart entre la surface et la base du manteau.

[Michel-Chx]

Lorsqu'il y a une nuit claire et très froide, seule la couche de surface se refroidit fortement. En profondeur et donc près du sol, les variations jour/nuit ne se font quasiment pas sentir. Il peut donc y avoir un gradient thermique très fort dans le manteau neigeux avec parfois 10 à 15°C d'écart entre la surface et la base du manteau.

C'est ce qui forme la fameuse et redoutable couche de gobelets en profondeur, et qui peut persister très longtemps si le temps froid se poursuit. C'est invisible de la surface, et cette couche de "roulements à billes" est à la source de bien des avalanches, notamment en secteur qui ne reçoit pas ou peu de soleil.

[djazzz]

Je pense qu'il est très important de parler du réchauffement géothermique.

La neige est en effet un bon isolant mais la T°sous la couche est constante grâce à la chaleur du sol qui nous vient du centre de la terre.

Le RI provenant du sol compense la faible perte due à la perméabilité de la couche neigeuse.

[Max66]

Merci pour toutes vos réponses ! Me voilà maintenant éclairé! /emoticons/happy@2x.png 2x" width="20" height="20">

[pinthotal]

Je pense qu'il est très important de parler du réchauffement géothermique.

La neige est en effet un bon isolant mais la T°sous la couche est constante grâce à la chaleur du sol qui nous vient du centre de la terre.

Le RI provenant du sol compense la faible perte due à la perméabilité de la couche neigeuse.

Attention à bien distinguer flux géothermique et flux de restitution de la chaleur emmagasinée dans le sol.

L'énergie géothermique vient en effet du centre de la Terre mais c'est un flux très faible (à peine 0.05 W/m2).

La chaleur emmagasinée dans le sol provient en grande partie du rayonnement solaire avant la chute de neige (lorsque le sol est déneigé). Ce flux là est faible pour un manteau neigeux constitué depuis plusieurs mois, mais il est fort pour les épisodes neigeux transitoires (genre neige en plaine en France) Il est beaucoup plus fort que le flux géothermique et c'est surtout lui qui est responsable d'un réchauffement des couches profondes.

[Choupheim]

Bonsoir,

J'ai lu et entendu plusieurs fois que la neige protège les sols du gel, mais je me pose la question : Comment cela se fait-il?

La neige est elle toujours à 0°C, donc empêche le sol de geler?

Merci de m'éclairer /emoticons/happy@2x.png 2x" width="20" height="20">

Hello

Sous une couche de neige, au niveau du sol, il fait toujours 0°C...cela n'empêche pas des températures < 0° dans le sol mais ca limite fortement...

[manteaublanc]

On dit souvent aussi que la neige au sol est le "fumier" du pauvre, effectivement elle présèrve du grand gel en profondeur, les explications ont été donnés dans les posts antérieurs, de nombreus arbres et vignes ont été ainsi préservés lors d'hivers rudes car la neige au sol empêchait le gel en profondeur ce qui n'était pas le cas lors d'hivers rudes mais sans neige au sol.

[djazzz]

Attention à bien distinguer flux géothermique et flux de restitution de la chaleur emmagasinée dans le sol.

L'énergie géothermique vient en effet du centre de la Terre mais c'est un flux très faible (à peine 0.05 W/m2).

La chaleur emmagasinée dans le sol provient en grande partie du rayonnement solaire avant la chute de neige (lorsque le sol est déneigé). Ce flux là est faible pour un manteau neigeux constitué depuis plusieurs mois, mais il est fort pour les épisodes neigeux transitoires (genre neige en plaine en France) Il est beaucoup plus fort que le flux géothermique et c'est surtout lui qui est responsable d'un réchauffement des couches profondes.

Je suis donc retourné voir un de mes vieux livres de météorologie pour en avoir le coeur net:

[pinthotal]

Je suis donc retourné voir un de mes vieux livres de météorologie pour en avoir le coeur net:

Tu sais il ne faut pas croire tout ce qu'on trouve dans les livres. Surtout quand il s'agit d'ouvrages de vulgarisation.

Tu peux me faire confiance sur ce point : le flux de restitution de chaleur est nettement plus fort que le flux géothermique en début de saison hivernale pour les manteaux saisonniers, et tout le temps pour les neiges temporaires (comme la neige en plaine).

[djazzz]

Je ne doute pas de la justesse de tes réponses mais ton hypothèse repose sur tellement de variables qu'il faut tenir compte aussi du réchauffement géothermique pour être correcte.

En effet, le RI dépend de la nature du sol, de l'albédo, de la position du soleil (saison), de l'énergie reçue, etc etc...

Je veux bien croire que dans un premier temps, le rayonnement est supérieur au flux géoth. mais à partir d'un certains moment, les deux vont rentrer en compétition et le flux géoth. restera constant quoi qu'il arrive (prenons l'exemple des grottes ou des cavernes qui ne reçoivent pas les rayons du soleil), alors que le RI sera de plus en plus faible.

Ce qui nous donne une fonction constante pour le FG et une fonction décroissante pour le RI.

Alors pour calculer à quel moment F(g)=F(ri), il faudrait prendre toutes ses données et faire le calcul, t serait bien sûr propre à une unique région.

[fsd8tr]

Je ne doute pas de la justesse de tes réponses mais ton hypothèse repose sur tellement de variables qu'il faut tenir compte aussi du réchauffement géothermique pour être correcte.

En effet, le RI dépend de la nature du sol, de l'albédo, de la position du soleil (saison), de l'énergie reçue, etc etc...

Je veux bien croire que dans un premier temps, le rayonnement est supérieur au flux géoth. mais à partir d'un certains moment, les deux vont rentrer en compétition et le flux géoth. restera constant quoi qu'il arrive (prenons l'exemple des grottes ou des cavernes qui ne reçoivent pas les rayons du soleil), alors que le RI sera de plus en plus faible.

Ce qui nous donne une fonction constante pour le FG et une fonction décroissante pour le RI.

Alors pour calculer à quel moment F(g)=F(ri), il faudrait prendre toutes ses données et faire le calcul, t serait bien sûr propre à une unique région.

Il faut déjà s'entendre sur la définition des mots.Il me semble que pinthotal parle du flux géothermique correspondant à la définition classique : flux de chaleur venant du "centre" de la terre (en tant que planète). Ce flux est très faible en moyenne (0,05 ou 0,06 w/m2) et il résulte en moyenne ,si j'ai bien compris, d'un gradient de 30 °C/km soit 0,03 °C par m.

Pour la France j'ai trouvé cette carte en mw/m2:

Pour toi djazzz j'ai l'impression que lorsque tu parles de flux géothermique tu prends en compte le flux de chaleur venant du sol. Cette valeur n'est pas la même et elle est beaucoup plus variable et conséquente.

La chaleur venant du sol doit normalement intégrer le flux géothermique classique (constante faible) + un ensemble de composantes "climatologiques".

On pourrait avoir par exemple sur sol nu:

- La chaleur stockée par le sol dans la journée (soleil) sur 5,10 ou même 20 cm de profondeur.

- La chaleur stockée pendant un redoux de plusieurs jours ou plusieurs semaines sur 30 à 80 cm.

- La chaleur emmagasinée pendant toute la saison chaude (plusieurs mètres c'est sûr mais peut-être plus)

Le flux résultant du stockage estival est de loin le plus important surtout en début d'hiver.

Exemple de températures à 1 m dans le sol:

Au mois d'août on peut avoir assez facilement un maximum vers 20 °C

Mi novembre cette année on avait encore 10 à 12 °C.

Actuellement c'est autour de 5 °C. Pour une surface du sol à 0 °C cela nous fait un gradient 167 fois plus important que celui qui est à l'origine du flux géothermique classique.

Non! Non je ne ferai pas la multiplication pour trouver l'équivalent énergétique... /emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20">

[syltty]

On pourrait avoir par exemple sur sol nu:

- La chaleur stockée par le sol dans la journée (soleil) sur 5,10 ou même 20 cm de profondeur.

- La chaleur stockée pendant un redoux de plusieurs jours ou plusieurs semaines sur 30 à 80 cm.

- La chaleur emmagasinée pendant toute la saison chaude (plusieurs mètres c'est sûr mais peut-être plus)

Sans oublier le rôle de l'activité biologique du sol avant et probablement pendant l'hiver aussi.

[Invité Guest]

Donc la neige ne protège pas du gel venu de l'exterieur mais empêche ce qu'il y a à l'intérieur de s'échapper, à savoir de la chaleur de plusieurs origines...

Vous pensez que ça peut aller chercher dans quelles proportions l'activité biologique?

[pinthotal]

ton hypothèse repose sur tellement de variables qu'il faut tenir compte aussi du réchauffement géothermique pour être correcte.

Les modèles SVAT (interaction sol-atmosphère-végétation-neige) négligent dans la plupart des cas la partie purement géothermique car elle est de plusieurs ordres de grandeur inférieur aux autres termes du bilan d'énergie. Ces modèles arrivent très bien à simuler une température de 0°C dans la partie profonde du manteau, sans avoir besoin du flux géothermique.

La végétation est en effet prise en compte dans ce type de modèles, je n'ai pas encore regardé l'ordre de grandeur de la contribution mais il peut être important en effet.

Sinon excellent résumé de fsd8tr, ça clarifie bien.

En effet il y a des choses un peu confuses dans les posts de djazzz : qu'est ce que tu appelles le RI ?!

Si c'est rayonnement infra-rouge, là tu fais une confusion. Seule une mince couche de surface rayonne. S'il y a de la neige, c'est la surface de la neige qui rayonne et pas le sol. Quand on parle de flux de restitution de chaleur, il s'agit de la conduction dans le sol et à l'interface sol-neige, parce qu'il y a de la chaleur stockée dans le sol.

Par exemple cette phrase est étrange :

"En effet, le RI dépend de la nature du sol, de l'albédo, de la position du soleil (saison), de l'énergie reçue, etc etc..."

On parle bien de sol enneigé ? Si c'est le cas on ne parle pas d'albédo du sol si le sol est couvert de neige ça n'a pas de sens, puisque c'est la neige qui reçoit le rayonnement solaire !

'

Donc la neige ne protège pas du gel venu de l'exterieur mais empêche ce qu'il y a à l'intérieur de s'échapper, à savoir de la chaleur de plusieurs origines...

Dire que la neige empêche ce qu'il y a à l'intérieur de s'échapper c'est assez juste, et on peut préciser que ce qu'il y a l'intérieur permet de stabiliser la neige à 0°CPar contre parler de "gel venu de l'extérieur" ça ne me plait pas trop parce que le gel ne tombe pas du ciel, puisque le refroidissement nocturne de l'air se produit essentiellement PARCE QUE la surface se refroidit et pas l'inverse.

[soctimi]

Bonjour

Oui mais si le sol est extrèmement gelè, pendant plusieurs jours avant l'arrivée de la neige, la neige n'emmaganise t 'elle pas le froid accumulé ?

Peut -être question trés bête, mais je cherche à comprendre.

Soctimi

[fsd8tr]

Bonjour

Oui mais si le sol est extrèmement gelè, pendant plusieurs jours avant l'arrivée de la neige, la neige n'emmaganise t 'elle pas le froid accumulé ?

Peut -être question trés bête, mais je cherche à comprendre.

Soctimi

20 cm de neige fraiche au sol c'est au mieux 20 kg d'eau au m/2.Les 2 premiers mètres de sol c'est déjà environ 3000 à 3500 kg/m2.

Pour emmagasiner du "froid" la neige ne fait pas le poids. Elle en profite quelques temps ensuite c'est, à la longue, toujours les remontées thermiques qui s'imposent. Ton sol extrêmement gelé avant la chute de neige prendra en quelques dizaines d'heures ou quelques jours un profil de croisière avec une température autour de 0°C en surface si la couche de neige est importante ou significative.

[soctimi]

Merci de ta réponse, j'ai encore appris quelque chose aujourd'hui /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

20 cm de neige fraiche au sol c'est au mieux 20 kg d'eau au m/2.

Les 2 premiers mètres de sol c'est déjà environ 3000 à 3500 kg/m2.

Pour emmagasiner du "froid" la neige ne fait pas le poids. Elle en profite quelques temps ensuite c'est, à la longue, toujours les remontées thermiques qui s'imposent. Ton sol extrêmement gelé avant la chute de neige prendra en quelques dizaines d'heures ou quelques jours un profil de croisière avec une température autour de 0°C en surface si la couche de neige est importante ou significative.

[Invité Guest]

Par contre parler de "gel venu de l'extérieur" ça ne me plait pas trop parce que le gel ne tombe pas du ciel, puisque le refroidissement nocturne de l'air se produit essentiellement PARCE QUE la surface se refroidit et pas l'inverse.

Oui je parlais de "venu de l'exterieur" par opposition de l'air et de la terre.

[djazzz]

Les modèles SVAT (interaction sol-atmosphère-végétation-neige) négligent dans la plupart des cas la partie purement géothermique car elle est de plusieurs ordres de grandeur inférieur aux autres termes du bilan d'énergie. Ces modèles arrivent très bien à simuler une température de 0°C dans la partie profonde du manteau, sans avoir besoin du flux géothermique.

La végétation est en effet prise en compte dans ce type de modèles, je n'ai pas encore regardé l'ordre de grandeur de la contribution mais il peut être important en effet.

Sinon excellent résumé de fsd8tr, ça clarifie bien.

En effet il y a des choses un peu confuses dans les posts de djazzz : qu'est ce que tu appelles le RI ?!

Si c'est rayonnement infra-rouge, là tu fais une confusion. Seule une mince couche de surface rayonne. S'il y a de la neige, c'est la surface de la neige qui rayonne et pas le sol. Quand on parle de flux de restitution de chaleur, il s'agit de la conduction dans le sol et à l'interface sol-neige, parce qu'il y a de la chaleur stockée dans le sol.

Par exemple cette phrase est étrange :

"En effet, le RI dépend de la nature du sol, de l'albédo, de la position du soleil (saison), de l'énergie reçue, etc etc..."

On parle bien de sol enneigé ? Si c'est le cas on ne parle pas d'albédo du sol si le sol est couvert de neige ça n'a pas de sens, puisque c'est la neige qui reçoit le rayonnement solaire !

Dire que la neige empêche ce qu'il y a à l'intérieur de s'échapper c'est assez juste, et on peut préciser que ce qu'il y a l'intérieur permet de stabiliser la neige à 0°C

Par contre parler de "gel venu de l'extérieur" ça ne me plait pas trop parce que le gel ne tombe pas du ciel, puisque le refroidissement nocturne de l'air se produit essentiellement PARCE QUE la surface se refroidit et pas l'inverse.

Oui je parlais bien du rayonnement infrarouge mais pour la période avant laquelle le sol soit recouvert de neige; c'est pour cela que je disais que ça variait d'un endroit à un autre.

La neige fraîche a un albédo de 0,8 à 0,9 donc renvoit +-90% de l'énergie reçue.

Moi je parlais du rayonnement géothermique en tant que tel et pour un laps de temps prolongé, c'est pour cela que je fesais appel à des fonctions dans mon post précédent.

[pinthotal]

Oui je parlais bien du rayonnement infrarouge mais pour la période avant laquelle le sol soit recouvert de neige; c'est pour cela que je disais que ça variait d'un endroit à un autre.

La neige fraîche a un albédo de 0,8 à 0,9 donc renvoit +-90% de l'énergie reçue.

Attention aux termes que tu emploies : un albédo de 0.9 signifie que la neige réfléchit 90% du rayonnement visible reçu.Le rayonnement infra-rouge émis par la surface ne dépend que de la température de cette surface et de son émissivité.

Moi je parlais du rayonnement géothermique en tant que tel et pour un laps de temps prolongé, c'est pour cela que je fesais appel à des fonctions dans mon post précédent.

Ta comparaison n'avait pas de sens. Si vraiment tu veux comparer le rayonnement infra-rouge et le flux géothermique c'est autour de 300 W/m2 pour le rayonnement IR émis à la surface de la neige et 0.06 W/m2 pour le flux géothermique donc un rapport de 5000 entre les deux il n'y a pas photo... Mais de toute façon ce dont on parlait c'est de l'apport énergétique à la base du manteau neigeux et donc rien à voir avec le rayonnement infra-rouge. Il s'agit là de comparer flux géothermique et flux de restitution de chaleur, on a déjà expliqué ça plus haut.