Les transformation de la neige au cours de sa chute


La neige peut déjà faire l'objet de transformations qui expliquent que lorsqu'elle arrive au niveau du sol, elle peut ne plus ressembler aux cristaux de neige fraiche.
Le vent a une action destructive sur les cristaux de neige. En soufflant, il provoque des chocs de cristaux les uns contre les autres. Ces chocs peuvent être suffisamment forts pour casser les parties les plus fragiles des cristaux de neige fraiche (branches d'étoile, aiguilles, etc.).
De même, si au cours de sa chute, le cristal rencontre une température positive, il peut commencer à fondre et donc à perdre sa forme originelle. La neige qui arrive au sol est donc humide et ne ressemble plus au cristal de départ.
Ces deux facteurs expliquent que les neiges qui viennent de tomber peuvent avoir des caractéristiques très variables en fonction des conditions météorologiques (vent et température mais aussi humidité) au moment de leur chute.


Les facteurs de transformation de la neige au sol

Tout au long de l'hiver, les chutes de neige s'accumulent sur le sol puis les unes sur les autres et constituent le manteau neigeux : un empilement de couches de neige sur le sol. Chacune d'elles, plus ou moins épaisse, va ensuite évoluer, se transformer puis disparaitre en fondant. Ces transformations se produisent sous l’effet de facteurs mécaniques et thermiques.


Le vent a le même type d'action qu'au cours de la chute de neige, mais il concerne la neige qui est à la surface du manteau neigeux . En effet, le vent peut, s'il est assez fort, arracher les cristaux ou grains de neige de la surface du manteau neigeux et les transporter plus loin. Au cours de ce transport et au moment du dépôt, les chocs entre cristaux et grains brisent les parties les plus fragiles. La neige transportée par le vent acquiert une cohésion de frittage qui peut être importante .
Par ailleurs, au cours d'une chute de neige, les cristaux arrivés les premiers sont peu à peu recouverts par les suivants, qui ont un certain poids. Si ce poids est suffisant, il peut casser les parties plus fragiles des premiers cristaux, de la même façon que le vent.


Une couche de neige peut être caractérisée par la température de la neige à son sommet, par celle de la neige à sa base (le plus souvent moins froide) et par son épaisseur. Le gradient de température est le rapport entre la différence de température entre le sommet et la base de la couche, et l'épaisseur de cette couche de neige. Un faible gradient signifie que la température ne varie presque pas quand "on se déplace" verticalement dans la couche, alors qu'un fort gradient signifie que la température varie très rapidement. Ainsi, si la couche de neige est épaisse, il faudra une grande différence de température entre son sommet et sa base pour avoir un fort gradient.
Par contre si la couche de neige n'est pas très épaisse, il suffira d'une petite différence de température pour avoir le même fort gradient. On distingue deux grands types de transformations (appelées aussi métamorphoses). La métamorphose de faible gradient (< 5°C/m) a pour conséquence d'arrondir les grains, de réduire leur taille et de donner une cohésion de frittage à la couche concernée. La métamorphose de moyen (entre 5 et 20°C/m) et fort gradient (> 20°C/m): ses effets sont exactement opposés à la précédente. Des angles se forment sur les grains, qui deviennent donc anguleux, la taille des grains ne diminue pas et peut augmenter.
La couche de neige qui en résulte n'aura plus qu'une très faible cohésion, voire aucune cohésion.
Par ailleurs, l'eau (sous forme liquide), qu'elle provienne de la fonte de la neige ou de la pluie, qui s'infiltre entre les grains de neige d'une couche a pour effet de les arrondir et d'en augmenter la taille, au fur et à mesure des cycles gel-dégel.