Les différentes formes que peut prendre la glace sont entre autres :

• Givre mou, gelée blanche, fleurs de givre
• Givre
• Stalagtites de glace
• Pipkrakes/aiguilles de glace et cheveux de glace
• Flocons de neige
• Neige roulée/graupel
• Grêlons
• Glace dérivante et banquise
• Icebergs
• Ice-shelf, plateforme de glace
• Glaciers et calotte glaciaire

La glace peut prendre des formes très diverses et subir une série de transformations. Sa durée de vie peut être très variable.

Genèse de la glace

Dans des conditions normales, le point de congélation de l'eau est de 0 degré. Pour que des cristaux de glace puissent se former, il faut toutefois des germes de cristallisation (p. ex. des particules de poussière). Plus la structure superficielle d'un matériau ressemble à celle de la glace, plus celui-ci convient comme noyau de congélation.

En laboratoire, de l'eau hautement purifiée peut être refroidie jusqu’à moins de -30 degrés avant de geler. L'eau liquide dont la température est inférieure à 0 degré est appelée eau surfondue. Le point de congélation de l'eau peut être abaissé en ajoutant du sel (ou même du sucre), ce qui est utilisé par les services d'entretien des routes pour éviter ou retarder la formation de plaques de glace.

S'il y a suffisamment d'humidité, de noyaux de condensation et de températures inférieures au point de congélation, de la glace peut se former. Comme la densité de la glace est inférieure à celle de l'eau liquide, ce que l'on appelle aussi l'anomalie de densité de l'eau, la glace flotte à la surface de l'eau. Seuls 10 % environ du volume de glace dépassent de l'eau, les 90 % restants se trouvant sous la surface de l'eau.

Genèse de différentes formes de glace

Les processus à l’origine des principales formes de glace sont brièvement décrits ci-dessous.

• Givre mou, gelée blanche, fleurs de givre : le givre mou ou gelée blanche se forme lorsque la vapeur d'eau se dépose sur une surface gelée. On passe donc directement de l'état gazeux à l'état solide. Les fleurs de givre en constituent une forme particulière.
• Givre : lorsque des gouttelettes de brouillard gèlent rapidement sur des objets à des températures comprises entre -2 et -10 degrés, il se forme du givre. Un vent plus fort favorise la formation de givre.
• Stalactite de glace ou glaçon : la stalactite de glace se forme lorsque des gouttes d'eau gèlent. Pendant la journée, la neige, sur un toit par exemple, fond, l'eau ne s'écoule que lentement et goutte du bord du toit vers le sol. Lorsque les températures baissent la nuit, l'eau se refroidit et peut geler. Si de l'eau continue de s'écouler du toit, elle rencontre les gouttes déjà gelées et gèle également. Une stalactite de glace se forme lentement couche par couche ou goutte par goutte et grandit en direction du bas.
• Aiguilles de glace ou pipkrakes : l'eau gèle sous la surface du sol, se dilate et jaillit de telle sorte que les aiguilles de glace semblent sorties du sol.
• Cheveux de glace : aiguilles ou boucles de glace qui se forment sur du bois mort pourri et humide, après expulsion de l’eau à travers les pores du bois.
• Flocons de neige : agrégat ou croissance de cristaux de glace hexagonaux qui se développent lorsque de minuscules gouttelettes d'eau en surfusion se mettent à geler, généralement sur un noyau glacigène (particule de poussière, par ex.). Il existe de nombreux types de neige.
• Neige roulée ou graupel :flocon givré, c’est-à-dire à la surface duquel des gouttes d’eau en surfusion ont formé une couche de givre
• Grêlons : la grêle se forme lorsque des gouttelettes d'eau présentes dans les nuages d'orage sont transportées par des vents ascendants vers des couches d'air plus élevées et plus froides, où elles gèlent et croissent par coalescence de gouttes d’eau surfondue pour former des grains de glace.
• Glace dérivante et banquise : la banquise de mer est une étendue de glace de mer qui n'est pas reliée à la terre et qui est constituée de morceaux de glace dérivante gelés ensemble. Les plus petites portions de glace flottante sont appelés glace dérivante. Les floes sont la forme la plus grande et la plus courante de glace dérivante. Ils peuvent mesurer plusieurs mètres ou kilomètres de large et entrent souvent en collision les uns avec les autres. Lorsque les courants et les vents rassemblent la glace dérivante ou les morceaux de glace et les gèlent en une seule grande masse, on parle de banquise.
• Icebergs : masses de glace qui se sont détachées des glaciers (on dit que les glaciers vêlent) et qui dérivent librement dans les eaux libres (salées). La taille et la forme des icebergs varient considérablement. Les icebergs sont constitués d'eau douce incluant des poches d'air.
• L’ice-shelf ou plateforme de glace : lorsque la glace des glaciers ou des calottes glaciaires atteint la côte, elle flotte sur la mer à partir d'une certaine profondeur d'eau, mais reste liée aux glaciers de la terre ferme. Lorsque la glace flotte sur la mer et s'élève d'au moins deux mètres au-dessus du niveau de la mer en raison de la fonte, elle est appelée ice-shelf ou plateforme de glace. Son épaisseur est généralement comprise entre 200 et 1 000 mètres. Des icebergs se détachent régulièrement de sa bordure extérieure.
• Glaciers et calottes glaciaires : les glaciers et les calottes glaciaires sont des masses de glace qui recouvrent de grandes régions. Les calottes glaciaires présentent des dimensions continentales.

Avantages et inconvénients

La glace peut être utile de diverses manières, par exemple pour refroidir les aliments, dans l’agriculture comme protection contre le gel, pour certains sports d'hiver ou pour faciliter les transports en hiver.

Mais la glace peut aussi constituer une gêne :

• Sur les routes, sous forme de plaques de glace ou de congères
• Pour la navigation, sous forme d'icebergs ou de morceaux de banquise
• Pour les aéronefs, sous forme de givrage
• Dans le secteur de la construction, par ex. en raison de charges de glace ou de neige, de sols ou de conduites gelés
• Sur les pare-brises au petit matin

Il ne faut toutefois pas oublier son caractère parfois enchanteur, lors de ses apparitions souvent fugaces, par exemple sous la forme de fleurs de givre sur une vitre ou encore de cheveux de glace dans les bois.