LES CRISTAUX DE NEIGE FORMATION - 1 Par E. PAHAUT, Météo-France, Centre d'Études de la Neige. I - RAPPELS Dans les nuages où ils se forment et se développent, dans le manteau neigeux où ils se transforment, les cristaux de neige ont une évolution liée en grande partie au jeu du déséquilibre entre les différentes phases de l'eau : liquide, solide (glace) et gazeuse (vapeur d'eau). Aussi, avant d'examiner ce qui se passe dans les nuages ou au sein d'une couche de neige déposée au sol, il est utile de faire quelques brefs rappels.

I - 1.Les changements d'état

Sublimation

Fusion

Vaporisation

SOLIDE (glace) Solidification

LIQUIDE (eau) Liquéfaction

GAZ (vapeur)

Condensation solide ou sublimation inverse

Le passage d'une phase à l'autre se fait par des transformations qui absorbent (-) ou libèrent (+) une certaine quantité de chaleur : c'est la chaleur latente "L" qui varie avec la température. Chaque transformation a son inverse : toute quantité de chaleur absorbée par l'une est restituée par l'autre. Ainsi, la fonte de 1 kg de glace à O° C en 1 kg d'eau à 0° C exige l'apport de 334 x 103 Joules, (soit 80 x 103 calories) donc la solidification de 1 kg d'eau à O° C en 1 kg de glace à 0° C libère la même quantité de chaleur. On remarquera que la chaleur latente de sublimation de la glace, passage direct de la phase solide à la phase vapeur est égale à la somme des chaleurs latentes de fusion et de vaporisation.

L (0°) (-) Fusion Vaporisation Sublimation

J. Kg-1

Calories. g-1

L (0°) (+)

334 x 103 2501 x 103 2835 x 103

80 598 678

Solidification Liquéfaction Condensation Solide

I - 2 La saturation

Dans la nature, l'eau existe sous trois phases. L'état liquide et solide nous sont familiers. La phase gazeuse l'est beaucoup moins : c'est la vapeur d'eau, gaz invisible qui est l'un des constituants de l'air que nous respirons. La vapeur d'eau ne doit pas être confondue avec le "brouillard" qui s'échappe d'une casserole d'eau