fonte de la neige

[jojo82]

bonjour, une question qui me trottait dans la tête et que l'épisode d'hier a fait resurgir.

Pourquoi avec des température proche de zéro ( inférieure à 1°C°) parfois la neige font trés vite comme ce matin et pourquoi parfois avec des journée ensoleillée et des températures de 4 à 5 °c la neige arrive à rester plus longtemps (au nord c'est plus visible) ? (j'ai plein d'exemple en tête)

je pense qu'il y a un rapport avec l'humidité de l'air mais pourriez vous me fournir une explication ?

[Invité Guest]

Il me semble qu'il y a un rapport entre fonte et humidité (je ne connais pas lequel et je serais curieux de l'apprendre moi aussi) mais il y en a un aussi entre fonte et "type de neige":

La neige fondante (gros grains ronds ou cristaux de fraîche humides) absorbe davantage les rayons lumineux du soleil et fond plus vite que de la poudreuse qui n'absorbe que très peu de rayons (moins que la neige humide).

Bref, juste un élément de réponse.

Hypothèse: Un air humide favorise l'humidification de la neige par températures positives donc augmente la vitesse de fonte par le procédé expliqué ci-dessus.

Un air sec aurait l'effet inverse.

Neigepassion .

[jojo82]

Merçi pour cette réponse neigepassion mais pour cette nuit ton élément de répons de s'applique pas car la couche de neige de 3 cm tombée jusque vers 2 h du matin avait pratiquement fondue à l'aube par une température comprise entre 0.3 et 0.8°C .

[Invité Guest]

Merçi pour cette réponse neigepassion mais pour cette nuit ton élément de répons de s'applique pas car la couche de neige de 3 cm tombée jusque vers 2 h du matin avait pratiquement fondue à l'aube par une température comprise entre 0.3 et 0.8°C .

Alors ce doit être dû à une forte humidité selon mon hypothèse si ce n'est pas l'ensoleillement.

Je pense que certains autres ICéens sauront mieux te répondre.

De toutes façons, qu'on soit pro ou amateur, on en a encore beaucoup à apprendre sur le joyau que représente la Neige!

Neigepassion .

[korben]

La tenue d'une couche de neige au sol :

Déjà le manteau neigeux se tasse naturellement quelquesoit la température !

Puis, si la neige tombe sur des sols gorgés d'eau, alors elle fond plus vite même si elle tient.

La tenue de la neige dans ta situation : la neige n'a pas tenue car le sol devait être chaud, il faut regarder la température à 10cm de profondeur, ainsi même si la température reste proche ou en dessous du zéro, la neige fond en quelques heures.

Enfin l'humidité a un rôle important. Cependant, j'ai déjà vu une couche de neige bien résisté à l'humidification :

Dans le Jura en février 2005, il gèle depuis plusieurs jours, puis tempête de neige, j'ai mesuré 45cm en fin d'épisode, alors qu'il n'y avait pas de neige avant !

Pendant la nuit, front chaud et pluie, le manteau s'humidifie et se tasse sur 20cm et fait encore 30cm ! Les dix derniers cm près du sol sont "poudreuse"

Voilà j'espère que j'ai pu t'éclaircir.

[sebb]

Je pense que la neige fond(à l'ombre) plus vite dans certains cas que dans d'autres; en effet lorsque suite à une chute de neige le temps est sec avec un ciel bien bleu, sans trop de vent et assez froid (4 à 5°C l'apres midi sous abri) la neige fond peu vite car d'une part le sol est gelé toutes les nuits ce qui créé une sorte d'ecran au raz de la neige. Donc le sol à de bonnes chances de rester geler toute la journée alors que la température à 1m est largement positive.

A contrario, par temps couvert, une même couche de neige pour une même température va fondre plus vite car dans le même temps, le sol ne sera pas gelé en raison d'un rayonnement du sol refoulé.

Le sol va absorbé les rayonnements qui passent au travers des nuages, donc les 4 ou 5°C vont concernés le sol aussi.

C'est pour cette même raison que lorsqu'il neige par 0 ou -1°C, on observe beaucoup de temps avant de voir la neige tenir sur les routes, contrairement aux objets dans l'air.

j'ai parfois lu un débat la-dessus mais le constat est toujours le même.

[Choupheim]

Hello

On n'oublie pas également que ce qui fait le plus fondre la neige est très certainement le vent...

Si vous n'êtes pas d'accord...faites des obs cet hiver et on en parle au printemps ;-)

[fsd8tr]

Pour un ciel couvert et une température faiblement positive je te propose cette réponse:

/index.php?showtopic=36522'>http://forums.infoclimat.fr/index.php?showtopic=36522

Par temps ensoleillé il faut prendre en compte 2 éléments:

1) Le ciel étant clair la neige va pouvoir rayonner. Grâce à l'albédo elle ne va recevoir que 20% de l'énergie solaire. Suivant l'angle solaire il arrivera que l'énergie rayonnée soit supérieure à l'énergie reçue (plus difficilement autour du midi solaire). Ce qui provoque un refroidissement de la surface de neige (surtout à l'ombre évidemment).

2) Par ciel clair le point de rosée est souvent bien bas. Si l'on rajoute un peu de vent, la surface de la neige va pouvoir s'évaporer (sublimation). Le refroidissement provoqué par cette évaporation devrait normalement faire tendre la température de la neige vers celle du thermomètre mouillé. Ce qui donne par exemple 0 °C avec 5 °C sous abri et une température du point de rosée de -10 °C (j'ai un doute pour le thermomètre mouillé, c'est peut-être pas le bon terme mais le résultat est le même).

On peut voir de la neige rester poudreuse (à l'ombre) avec des maximales sous abri jusqu'à 5 ou 6 degrés.

[pinthotal]

Une réponse d'un point de vue un peu plus physique (je fais ma thèse sur la neige) :

Les gains d'énergie pour le manteau neigeux qui peuvent provoquer la fonte sont :

1) A la surface du manteau :

- La part du rayonnement solaire absorbé (à peine 10% du rayonnement incident pour la neige fraiche mais 20 à 30% pour de la neige bien transformée).

- Le rayonnement infra-rouge de l'atmosphère. Il est d'autant plus fort que l'air est humide et doux et il est surtout beaucoup plus fort par ciel couvert que par ciel clair (Les nuages rayonnent beaucoup). Ce rayonnement est absorbé presque à 100% par la neige.

- Le flux de chaleur sensible : il est d'autant plus fort que l'écart de température entre air et neige est important, mais il est aussi beaucoup plus fort par vent fort que par vent faible.

Il y a fonte à la surface si la somme de ces apports énergétiques est supérieure aux pertes énergétiques par le rayonnement propre du manteau neigeux. Selon les cas ce ne sont pas les mêmes phénomènes qui sont responsables du déséquilibre énergétique qui provoque la fonte.

Par exemple en montagne au printemps le rayonnement solaire est fort en particulier les après-midi en face sud, et de plus la neige de surface est transformée, 30% de celui-ci est donc absorbé. La fonte est alors importante.

En revanche en janvier, ce sont les épisodes de foehn qui provoquent une fonte importante du manteau neigeux : le ciel souvent couvert est à l'origine d'un rayonnement infra-rouge très fort auquel s'ajoute un fort flux de chaleur sensible car l'air est très doux et le vent très fort.

Par ciel clair en revanche, ces deux termes sont très faibles et le rayonnement solaire du mois de janvier n'est pas du tout suffisant, donc ça ne fond pas.

2) A la base du manteau :

- Le flux de conduction du sol vers la neige. Celui-ci est négligeable pour un manteau neigeux épais et saisonnier. En revanche il peut être très fort pour les couches de neige se déposant sur un sol nu, et d'autant plus que le sol a pu emmagasiner de la chaleur. (Attention le sol a une inertie thermique forte en profondeur donc même si la température de l'air est négative au moment de la chute, la température dans le sol peut être encore fortement positive, et cette énergie est ensuite lentement restituée à la base du manteau neigeux.)

C'est souvent le phénomène prépondérant pour la fonte de la neige en plaine, sauf s'il y a eu une très longue période de froid auparavant.

Enfin attention bien sûr à ne pas confondre fonte et tassement. Après toute chute de neige, celle-ci se tasse sous son propre poids donc l'épaisseur diminue forcément avec le temps. Par contre la masse du manteau neigeux n'est pas modifiée s'il n'y a pas de fonte (exception faite du phénomène assez marginal de sublimation à la surface).

N'hésitez pas à me demander pour plus de détails.

[dada]

Intéressant tout ça !

Je remarque aussi que ca à tendance à fondre plus facilement sur des surfaces végétales que sur du goudron ou pierre. Une explication physique ? Le végétal dégage plus de "chaleur" ?

Concernant le tassement, est il proportionnel à la couche de neige ? (Par ex 1 cm se tasse t il d'un dixième de cm comme un mètre se tassera de 10 cm ?) Y a t il des "lois" particulières ?

[Choupheim]

Je me doute qu'on me prend pour un Uluberlu mais le vent dans tout ca ?

[pinthotal]

Je me doute qu'on me prend pour un Uluberlu mais le vent dans tout ca ?

Pas du tout tu as parfaitement raison, j'en ai parlé dans ma réponse : plus il y a de vent, plus l'échange de chaleur entre air et neige est facile et donc plus la fonte est rapide (exemple de l'épisode de foehn du week-end de la Toussaint sur les Alpes du Nord avec des vents tempétueux qui n'ont laissé aucune chance aux premières neiges de la saison).

Ensuite, le vent est aussi responsable du transport de neige fraiche. Au cours de ce transport, les grains sont cassés et deviennent des "grains fins", d'où un tassement accéléré.

[pinthotal]

Intéressant tout ça !

Je remarque aussi que ca à tendance à fondre plus facilement sur des surfaces végétales que sur du goudron ou pierre. Une explication physique ? Le végétal dégage plus de "chaleur" ?

Là tu me poses une colle je vais y réfléchir.

Concernant le tassement, est il proportionnel à la couche de neige ? (Par ex 1 cm se tasse t il d'un dixième de cm comme un mètre se tassera de 10 cm ?) Y a t il des "lois" particulières ?

La loi de tassement qu'on utilise en général est une formule proposée par Navarre en 1975 :

de/e = -(P/N)dt

avec

de = la variation d'épaisseur d'une couche pendant un temps dt

e = l'épaisseur totale d'une couche

P = la contrainte verticale induite par le poids des couches supérieures

N = la viscosité de la neige, qui dépend de toutes les propriétés physiques de la neige (température, masse volumique, teneur en eau liquide, type de grains).

Ce qu'on peut voir dans cette formulation c'est que :

- L'épaisseur décroit de façon exponentielle au cours du temps (plus l'épaisseur diminue, plus la décroissance est lente).

- Pour un même type de neige, la décroissance sera d'autant plus rapide que le poids des couches supérieures est important (donc en effet plus le manteau est épais plus le tassement est fort)

- La viscosité perturbe la régularité de la variation car elle varie énormément au cours du temps (transformation des grains, variations de température de la neige, etc...)

[Choupheim]

Hello et merci...

En effet, les gens pensent souvent que la raison principale de la fonte est la pluie alors que le manteau neigeux a tendance a réagir comme une éponge et à retenir l'eau...et qu'un vent de 60 km/h aura plus d'effets néfastes !

En revanche, je ne trouve pas de shéma simple pour expliquer ce phénomène à un public non averti

Pas du tout tu as parfaitement raison, j'en ai parlé dans ma réponse : plus il y a de vent, plus l'échange de chaleur entre air et neige est facile et donc plus la fonte est rapide (exemple de l'épisode de foehn du week-end de la Toussaint sur les Alpes du Nord avec des vents tempétueux qui n'ont laissé aucune chance aux premières neiges de la saison).

Ensuite, le vent est aussi responsable du transport de neige fraiche. Au cours de ce transport, les grains sont cassés et deviennent des "grains fins", d'où un tassement accéléré.

[pinthotal]

Hello et merci...

En effet, les gens pensent souvent que la raison principale de la fonte est la pluie alors que le manteau neigeux a tendance a réagir comme une éponge et à retenir l'eau...et qu'un vent de 60 km/h aura plus d'effets néfastes !

En revanche, je ne trouve pas de shéma simple pour expliquer ce phénomène à un public non averti

Et oui il y a des idées reçues qui ont la vie dure. En effet, comme tu le dis, beaucoup de gens pensent que la pluie fait fondre la neige alors que c'est un phénomène tout à fait marginal en terme d'apport de chaleur. En fait c'est plutôt le ciel couvert (infra rouge) qui est responsable de la fonte dans ce cas et éventuellement le flux de chaleur sensible (s'il y a du vent et de la douceur en plus), mais pas l'eau de pluie proprement dite.

Par contre l'effet de la pluie est d'humidifier très fortement le manteau neigeux est d'accélérer fortement son tassement. Du coup on se retrouve avec un manteau très humide et plus compact, mais en fait la masse totale de neige à l'intérieur diminue assez peu.

L'image de l'éponge que tu proposes est intéressante. Perso, j'ai moi même beaucoup de mal à convaincre avec des mots simples sur ce sujet !

[Choupheim]

Donc que ceux qui ont des shémas ou des images simples pour expliquer cela...qu'ils en fassent par !

Merci

[Teoz]

y a une autre explication très mais alor très simple aussi lol: La chaleur du sol,

et oui, faut pas oublié que les sols ne sont pas encore totalement froid et qu'il dégage de la chaleur meme si on ne le voit pas !

[pinthotal]

y a une autre explication très mais alor très simple aussi lol: La chaleur du sol,

et oui, faut pas oublié que les sols ne sont pas encore totalement froid et qu'il dégage de la chaleur meme si on ne le voit pas !

On n'a pas oublié, tu n'as pas tout lu.

[mm91]

y a une autre explication très mais alor très simple aussi lol: La chaleur du sol,

et oui, faut pas oublié que les sols ne sont pas encore totalement froid et qu'il dégage de la chaleur meme si on ne le voit pas !

Il me semble qu'un minimum de politesse et de respect voudrait qu’on lise comme il faut la très intéressante et très complète explication de Pinthotal avant de dire :- n’oubliez pas le vent

- n’oubliez pas la chaleur du sol

etc.

alors qu’il a parfaitement décrit l'existance et l’influence de ces deux paramètres.

Je me mets à sa place, ce doit être un peu décourageant !

Merci pour lui et merci à lui

[Invité Guest]

Intéressant tout ça !

Je remarque aussi que ca à tendance à fondre plus facilement sur des surfaces végétales que sur du goudron ou pierre. Une explication physique ? Le végétal dégage plus de "chaleur" ?

Je me doute qu'on me prend pour un Uluberlu mais le vent dans tout ca ?

Le vent a un rôle important dans le mécanisme de fonte expliquant ce procédé plus rapide sur le végétal.

Je pense entendre ici "végétal" les zones d'arbre, plus aériennes donc plus soumises au vent.

L'explication s'accompagnera d'un petit schéma:

Sur le dessin de gauche, j'ai schématisé de la neige sur une branche et à droite, une couche sur le sol.

Commentons le schéma de gauche. A quels facteurs la neige est-elle soumise?

Tout d'abord, une branche est le plus souvent située en hauteur donc davantage soumise aux vents. Ces derniers, dans un cas de fonte donc dans un air à température positive, va, comme il a été dit précédemment, accélérer les échanges thermiques entre neige et air donc accélérer la fonte de celle-ci (1).

Ce vent, en plus de faire fondre la neige, va réchauffer le support de la couche de neige, la branche (2). Effectivement, celle-ci n'est pas entièrement couverte par la neige (surtout dans sa partie inférieure) donc le réchauffement du support n'est pas freiné.

Conclusion: un support "chaud" couplé à une ventilation efficace vont engager une fonte efficace.

De plus, une branche étant un support instable, la neige, en fondant, va tomber des branches, ce qui donnera une impression visuelle de fonte plus rapide.

Passons maintenant au second cas de figure, celui du sol.

Le vent, soufflant dans une direction parallèle au sol la plupart du temps, n'a donc que peu de frottements sur la couche de neige et donc accélère peu les échanges thermiques quand le sol est horizontal (1).

Deuxièmement, ce même facteur ne peut pas réchauffer le support car il n'est pas en contact avec celui-ci: le réchauffement du support n'est donc pas assuré (2).

Un échange thermique moindre couplé à un sol froid (qui met du temps à se réchauffer car ayant une inertie thermique largement plus forte qu'une branche fine) qui ne reçoit pas l'énergie thermique de l'air par l'intermédiaire du vent, va donc favoriser une fonte moins efficace.

De plus la neige est dans ce cas de figure soutenue par un support stable donc ne peut pas tomber, ce qui permet sa plus longue conservation.

Neigepassion.

[mm91]

Le vent a un rôle important dans le mécanisme de fonte expliquant ce procédé plus rapide sur le végétal.

Je pense entendre ici "végétal" les zones d'arbre, plus aériennes donc plus soumises au vent.

La question de Dada s'appliquait peut-être aussi à un sol herbeux par exemple.Dans ce cas ton explication ne s'applique pas.

Autre chose:

Une observation curieuse :

En France on voit très souvent, dans un paysage de neige avec quelques reliefs (collines ou montagnes) que les reliefs apparaissent plus blancs que les plaines.

Ceci est principalement due à la température qui décroît avec l’altitude.

Or j’avais été très frappé, lors de l’arrivée, en hiver, par avion à Montréal de voir très nettement les plaines toutes blanches et tous les reliefs (collines) tous gris.

Donc l’inverse de chez nous.

L’explication est la suivante :

Au Canada, à cause du froid, la neige tombe très sèche et très poudreuse et n’accroche pratiquement pas aux branches des arbres.

Or se sont principalement les collines qui sont boisées et leur sol (blanc) est masqué par le gris des arbres.

[pinthotal]

Il me semble qu'un minimum de politesse et de respect voudrait qu'on lise comme il faut la très intéressante et très complète explication de Pinthotal avant de dire :

- n'oubliez pas le vent

- n'oubliez pas la chaleur du sol

etc.

alors qu'il a parfaitement décrit l'existance et l'influence de ces deux paramètres.

Je me mets à sa place, ce doit être un peu décourageant !

Merci pour lui et merci à lui

mon texte est sans doute un peu trop long et certains membres d'Infoclimat trop pressés...

[snowman43]

Si la neige font plus rapidement sur le végétal c'est tout simplement parceque les feuilles absorbent les IR, leur température augmente donc facilement, même si le ciel est couvert ...

Mettez une feuille verte sur une couche de neige de 40cm, s'il fait au dessus de -4/-3°C la feuille va faire fondre la couche de neige autour d'elle et s'enfoncer petit à petit.

Pour la pluie, tout dépend de l'épaisseur, une couche de neige de 5cm ne résistera pas longtemps... si elle se tasse et qu'on voit le sol c'est terminé si de l'air froid ne revient pas tout de suite derrière.

[pinthotal]

Si la neige font plus rapidement sur le végétal c'est tout simplement parceque les feuilles absorbent les IR, leur température augmente donc facilement, même si le ciel est couvert ...

Mettez une feuille verte sur une couche de neige de 40cm, s'il fait au dessus de -4/-3°C la feuille va faire fondre la couche de neige autour d'elle et s'enfoncer petit à petit.

L'absorption d'infrarouge par les végétaux (sol herbeux) est en effet un peu plus fort que pour un sol nu type sable ou goudron. Toutefois un goudron bien sombre absorbera plus de rayonnement solaire qu'une herbe bien verte. Quand on fait le bilan je ne suis pas sûr qu'on puisse conclure aussi facilement. En plus, je ne suis pas certain que ce soient les seuls facteurs à prendre en compte. L'évapotranspiration des végétaux est en effet responsable d'échanges énergétiques importants (consommation de chaleur latente pour l'évaporation).

Pour la pluie, tout dépend de l'épaisseur, une couche de neige de 5cm ne résistera pas longtemps... si elle se tasse et qu'on voit le sol c'est terminé si de l'air froid ne revient pas tout de suite derrière.

Elle ne résistera pas en effet mais ce n'est pas l'énergie fournie par la pluie qui est responsable de la fonte, aussi étonnant que cela puisse te paraître (cf. messages précédents). (Beaucoup de gens croient ça, moi même je le croyais au début de mes études ! mais quelques équations physiques permettent de mettre à mal cette idée reçue).

[avalanche]

L'absorption d'infrarouge par les végétaux (sol herbeux) est en effet un peu plus fort que pour un sol nu type sable ou goudron. Toutefois un goudron bien sombre absorbera plus de rayonnement solaire qu'une herbe bien verte. Quand on fait le bilan je ne suis pas sûr qu'on puisse conclure aussi facilement. En plus, je ne suis pas certain que ce soient les seuls facteurs à prendre en compte. L'évapotranspiration des végétaux est en effet responsable d'échanges énergétiques importants (consommation de chaleur latente pour l'évaporation).

Est-ce qu'il n'y a pas eu une étude au CEN sur l'influence des différentes surfaces? Moi, en dehors de toute considération physique, j'ai comme l'impression que la neige tient plus longtemps sur la pelouse derrière chez moi que sur l'allée de goudron noir, même sans voiture ni rayonnement solaire direct. Tout ca pour dire qu'il faudrait établir précisément une sorte de classement des surfaces, pour pouvoir emettre des hypothèses viables.