Dans les collectivités du Nord, la neige saisonnière joue un rôle central dans les activités quotidiennes.
Pour certains, cela signifie un jour de congé scolaire. Pour d’autres, c’est un signe que la saison de ski commence. Ou peut-être est-ce le signe avant-coureur d’un temps supplémentaire se rendre au travail. Il est remarquable de voir combien de souvenirs et d’émotions peuvent être évoqués par quelques milliards de minuscules cristaux de glace.
Nous pouvons voir la neige comme une couverture ou dérive à travers le paysage ou notre allée. Mais à quand remonte la dernière fois que vous avez regardé de plus près la neige, et je veux dire de très près ?
Beaucoup d’écrivains ont pensé aux flocons de neige comme travail naturel d’art. Voici un regard scientifique sur la nature étonnante des flocons de neige et de la neige.
Comment se forment les flocons de neige ?
Alors que différents catalogues diront qu’il y a sept types de flocons de neige, ou huit ou 35nous sommes probablement plus familiers avec les formes classiques de dendrites à six côtés, caractérisée par des branches élaborées et presque symétriques. Vous savez, le type que vous auriez découpé dans une feuille de papier.
La forme dendritique est une étude de la chimie de l’eau. Lorsque la glace se forme au niveau moléculaire, l’angle entre les atomes d’hydrogène et d’oxygène sera toujours être de 120 degrés; assemblez-en trois pour obtenir un anneau complet de molécules avec une structure à six côtés. En fait, chaque fois qu’une molécule d’eau s’attache à cet anneau, elle le fera sous le même angle.
Au fur et à mesure que le flocon de neige grandit, la fixation des molécules d’eau est déterminée par la température et l’humidité de l’air. Étant donné que ces caractéristiques ne changent pas trop à la taille d’un flocon de neige en croissance, ces attaches ont tendance à se produire uniformément sur les six points du flocon hexagonal.
Molécule par molécule, le flocon de neige grandit et finit par tomber. Cela amène le flocon de neige à un nouvelle partie de l’atmosphèreoù la température et l’humidité sont différentes, ce qui entraîne la formation de nouvelles structures de glace, mais toujours avec le même ensemble d’angles.
Vidéo sur la croissance des cristaux de glace et de neige avec le professeur de physique Ken Libbrecht.
Chaque flocon de neige est-il vraiment unique ?
Une dendrite typique est composée de environ un quintillion (c’est un un suivi de 18 zéros) molécules d’eau individuelles. Compte tenu de légers changements de température et d’humidité et du grand nombre de molécules et d’opportunités de liaison impliquées, les structures de glace créées peuvent être incroyablement diverses et compliquées.
Pour cette raison, il est tout à fait probable qu’il n’y a pas deux flocons de neige qui se forment exactement de la même manière et, par conséquent, qu’il n’y a pas deux flocons de neige identiques.
Des flocons de neige jumeaux ont été cultivés en laboratoireoù la température et l’humidité sont étroitement contrôlées, mais c’est un peu de la triche.
Pourquoi certaines neiges sont-elles légères et pelucheuses et d’autres lourdes ?
L’histoire de la croissance des cristaux de neige ne s’arrête pas là-haut dans les nuages. Une fois que les flocons de neige atteignent le sol et s’accumulent comme une couverture de neige, ils commencent à changer.
La neige fraîchement tombée a tendance à être légère et pelucheuse car les flocons occupent beaucoup d’espace et il y a beaucoup d’air entre eux et à l’intérieur. Mais avec le temps, ils se séparent, se resserrent et la densité augmente.
Ce processus est connu sous le nom de frittage et est utile pour construire des abris de neige comme des igloos et des quinzees. Mais certains des changements les plus remarquables se produisent au bas du manteau neigeux, où la chaleur du sol en dessous et le froid de l’air au-dessus interagissent.
Grâce à un processus de sublimation – les molécules d’eau passent directement de la glace à la vapeur, en sautant la phase liquide – et à recongeler des cristaux en forme de coupe de quelques centimètres de diamètre connu sous le nom de givre de profondeur peut se former. Bien que beau à regarder, le givre de profondeur a une faible densité et lorsqu’il se forme sur une pente raide, il y a une chance que le manteau neigeux glisse comme une avalanche.
Alors la prochaine fois que vous sortez dans la neige, même si vous vous plaignez de devoir pelleter l’allée pour la énième fois cet hiver, prenez un moment pour attraper un flocon de neige sur votre mitaine et jetez-y un coup d’œil. Vous regardez une formation que personne n’a jamais vue auparavant.
Découvrez le professeur de physique de Kenneth Libbrecht site Internet pour une description complète de formes de flocon de neige.
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