Gelée blanche, givre et neige industrielle: quand le brouillard se forme en plein hiver

Le brouillard est un nuage composé d’innombrables et microscopiques gouttelettes d’eau. Cette substance joue un rôle essentiel dans la nature. Sans elle, la vie ne serait pas possible.

L’eau a aussi des propriétés particulières : l’une d’elles est qu’elle ne gèle pas toujours à zéro degré. Les gouttelettes d’eau en suspension dans l’atmosphère restent sous forme liquide même si la température se situe plusieurs degrés en-dessous du point de congélation classique. Dans ce cas, on parle d’eau surfondue. Une forme d’état de la matière très instable : dès l’instant ou ces gouttelettes touchent un objet, elles gèlent instantanément.

Durant les mois hivernaux, ou alors en haute montagne, les inversions thermiques  se forment à des températures négatives, en dessous du zéro degré. Le brouillard qui se forme à proximité de ces inversions a une température négative : les gouttelettes d’eau qui composent le brouillard sont surfondues. A l’intérieur du brouillard subsiste toujours un peu de vent, la plupart du temps imperceptible, mais parfois il peut aussi souffler fort. Si le gouttelettes surfondues, transportées par le vent, touchent un objet (poteau indicateur, branche, pylône de télécabine, barrière,…), elles congèlent instantanément en formant une concrétion de glace dans la direction opposée au vent. Une fois le brouillard dissipé, ces concrétions persistent parfois pendant plusieurs heures offrant un paysage glacé fantasmagorique typique des contes de fées.

Ces dépôts de glace portent plusieurs noms: il y a le givre mou qui est formé d’aiguilles ou d’écailles de glace. On parle de givre lorsque les concrétions forment une croûte de glace plus compacte, souvent à l’aspect granuleux dû à la présence de bulles d’air dans la croûte.

Il n’est pas rare de confondre la gelée blanche, qui se forme à la limite supérieure de la couche de brouillard ou sur les bords des bancs de brouillard par températures négatives, avec le  givre ou le givre mou. Le givre et le givre mou se forment lorsque les gouttelettes d’eau surfondues gèlent instantanément. Les cristaux de gelée blanche se développent par dépôt direct par sublimation. Ce phénomène intervient lorsque l’eau passe directement de l’état gazeux (vapeur d’eau contenue dans l’air) à celui solide. Ces cristaux de gelée blanche ont également une forme d’aiguille, mais ils sont nettement plus petits et croissent un peu dans toutes les directions.

Il existe aussi une forme particulière de précipitations qui se produit à partir des couches de stratus : la neige industrielle. Elle se forme essentiellement dans les zones périphériques des villes où les activités industrielles sont présentes, d’où son nom. Ces activités industrielles (usines d’incinération et autres fabriques qui ont des rejets dans l’atmosphère) sont essentielles car elles  fournissent le « surplus » de vapeur d’eau qui favorise la formation de petits flocons de neige durant les périodes prolongées d’inversion. Comme pour les autres phénomènes météorologiques, la formation de neige industrielle requiert un certain nombre de « bons » ingrédients. Dans notre cas :

  • L’inversion doit se trouver à une altitude maximale de 900 mètres
  • La température à la base de la couche d’inversion doit se trouver entre -5 et -12 °C.

La neige industrielle tombe en quantité limitée, très peu de centimètres.

En ce qui concerne les tours de refroidissement des centrales atomiques (par exemple Gösgen ou Leibstadt), le panache qui en sort est généralement tellement chaud qu’il arrive à monter au-delà de l’inversion. Il  s’évapore donc dans les couches supérieures de l’atmosphère plus sèches. Par conséquent, il n’y a pas de formation de neige industrielle.