Faire sécher le banc de neige

Pour qu'une molécule se sublime, il faut beaucoup... (Photothèque Le Soleil)

Agrandir

Pour qu'une molécule se sublime, il faut beaucoup d'énergie, soit environ huit fois plus que pour la fonte. Pour que le phénomène se produise, la température ambiante est importante, mais ce n'est pas le seul élément. La «tension de vapeur dans l'air» va affecter aussi la sublimation. Cette «tension de vapeur», c'est la quantité de vapeur que l'air peut contenir.

Photothèque Le Soleil

Partage

Partager par courriel
Taille de police
Imprimer la page

(Québec) «Je sais qu'une partie de la neige sur nos toits devrait se sublimer d'ici la fin de l'hiver. Mais connaît-on les conditions météorologiques (température, humidité, pression atmosphérique, vents, ensoleillement, etc.) qui favorisent la sublimation maximale? Et quelle quantité de neige peut se sublimer dans un temps donné?» demande Robert Cournoyer, de Loretteville.

D'un certain point de vue, un banc de neige se comporte un peu comme un torchon mouillé qu'on laisserait sur le comptoir. Même si l'eau ne s'évapore en principe qu'à 100 °C, tout le monde sait que l'on n'a pas besoin de faire bouillir la guenille pour qu'elle sèche : pour peu qu'on lui en laisse le temps, toute l'eau contenue dans le linge se changera en vapeur, laissant derrière elle un bout de tissu entièrement sec.

Et c'est essentiellement la même chose qui se passe dans un banc de neige. Les molécules d'eau, bien sûr, s'y trouvent en phase solide, sous forme de cristaux qui les retiennent pour ainsi dire «prisonnières». Mais la température d'un corps doit toujours être vue une moyenne, avec les écarts qui viennent avec. Cela signifie que, dans un banc de neige à - 5 °C, par exemple, il y a toujours des molécules d'eau qui ont assez d'énergie («de chaleur», si l'on préfère) pour sortir du cristal et redevenir de l'eau liquide, ne serait-ce que pour une courte période et se refiger tout de suite après. Et il y en a même, bien qu'en quantités beaucoup plus faibles, qui ont assez d'énergie pour passer directement à l'état de vapeur - on parle alors de sublimation plutôt que de fonte -, ou encore qui acquièrent cette énergie des rayons du Soleil ou de l'air ambiant.

Comme on s'en doute, il faut beaucoup d'énergie pour qu'une molécule se sublime : autour de huit fois plus que pour la fonte. Et bien entendu, cela implique que des températures plus clémentes favorisent la sublimation. D'après un chapitre de livre sur les propriétés physiques de la neige écrit par le climatologue Éric Brun et l'hydrologue John Pomeroy, le taux de sublimation quand il fait - 1 °C est 25 fois supérieur à ce qu'il est lorsqu'il fait - 35.

Maintenant, la température n'est pas le seul facteur qui entre en jeu, précise l'hydrologue du Centre Eau, Terre et Environnement de l'INRS Alain Rousseau. En fait, dit-il, comme pour le torchon mouillé, «c'est surtout la tension de vapeur dans l'air qui va jouer sur la sublimation».

Essentiellement, la quantité de vapeur que l'air peut contenir (la «tension de vapeur» dont parleM. Rousseau) varie selon la température qu'il fait : plus l'air est chaud, plus il peut contenir de molécules d'eau. Lorsqu'il fait - 10 °C, par exemple, l'air peut contenir un maximum de2,4 grammes de vapeur d'eau par mètre cube. À 0 °C, ce plafond de densité monte à 4,9 g/m3. Et ainsi de suite.

Humidité de l'air

Exactement comme pour un linge humide, plus l'air ambiant est sec, plus la neige se sublimera rapidement. Et comme on peut s'en douter, dit M. Rousseau, avoir un bon petit vent qui vient souffler l'humidité au fur et à mesure que la neige la perd peut aussi accélérer le processus. Ce n'est jamais très rapide, remarquez, mais il y a toujours un peu de sublimation qui survient.

Cependant, il est difficile de répondre à la question de savoir à quelle vitesse cela arrive, parce que «c'est extrêmement difficile à mesurer [...] et il y a très peu d'études sur le sujet», dit notre hydrologue. Mais on peut tout de même donner des ordres de grandeur...

Au Canada, ce sont les Prairies qui ont le climat qui favorise le plus la sublimation, en partie parce que l'air y est plus sec qu'ici, et aussi (beaucoup) «parce que la neige y est constamment brassée par le vent», poursuit-il. C'est en effet par la surface de contact avec l'air que la neige se sublime; et lorsqu'un flocon flotte dans les airs, cette surface de contact est de l'ordre de 3000 fois plus grande que lorsqu'il est enterré dans un banc de neige.

En décembre 1992 et en janvier 1993, des chercheurs ont observé la neige qui s'est accumulée sur une épinette du parc national de Prince Albert, en Saskatchewan. Ils ont calculé que 9 kg de neige étaient tombés sur ses branches au cours de ces deux mois, mais à la fin de janvier, environ 3 kg, le tiers, s'étaient déjà sublimés. D'autres études, qui ont pris des mesures à 16 endroits différents des Prairies, ont trouvé des taux de sublimation variant entre 23 et 41 % sur l'hiver au complet.

Au Québec, cependant, où l'air est plus humide et les vents moins forts, ou moins constants, la sublimation est beaucoup plus modeste. «On parle de moins de 10 % sur un hiver au complet», estimeM. Rousseau.

Autre source :JOHN POMEROY et ÉRIC BRUN. «The Physical Properties of Snow», Snow Ecology: An Interdisciplinary Examination of Snow-covered Ecosystems, Cambridge University Press, 2001. http://goo.gl/37Kd72

***

Comme chaque année, cette chronique fera relâche pendant le temps des Fêtes afin de laisser toute la place à notre top 10 des découvertes scientifiques réalisées dans la région (élargie) de Québec au cours des 12 derniers mois. En principe, vous devriez retrouver votre chroniqueur favori le 11 janvier. Dans le cas contraire, ne paniquez pas : vous pourrez simplement déduire que sa conjointe a (encore) accouché, et nos retrouvailles seront reportées en février.

Partager

publicité

publicité

la liste:1710:liste;la boite:91290:box

En vedette

Précédent

publicité

la boite:1608467:box; tpl:300_B73_videos_playlist.tpl:file;

Les plus populaires : Le Soleil

Tous les plus populaires de la section Le Soleil
sur Lapresse.ca
»

CONTRIBUEZ >

Vous avez assisté à un évènement d'intérêt public ?

Envoyez-nous vos textes, photos ou vidéos

Autres contenus populaires

image title
Fermer