En hiver, les situations de haute pression sont généralement synonymes de brouillard ou de stratus sur le Plateau. Mais comment se fait-il que la neige tombe parfois dans ce type de situation, comme régionalement mercredi matin ? Les météorologues se sont-ils trompés ? La réponse courte est non, car même avec l’influence d’un anticyclone, il peut neiger, et plus précisément de la neige dite industrielle.
Pour qu'il y ait de la neige industrielle, certaines conditions doivent être remplies. Il s'agit d'une part de conditions météorologiques et d'autre part d'une influence anthropogène (c'est-à-dire d'origine humaine).
La neige industrielle s'observe durant les mois d'hiver par situation anticyclonique stable. Au sein d'une zone de haute pression, la masse descend à large échelle, ce qui est connu en météorologie sous le nom de subsidence. Une masse d'air descendante se réchauffe et l'humidité relative de l'air diminue (car l'air chaud peut absorber plus d'humidité que l'air froid).
En règle générale, la masse d'air subsidente a pour effet de séparer une masse d'air moins chaude dans les couches proches du sol (appelée couche limite) d'une masse d'air plus chaude en altitude. Cette couche de séparation, dans laquelle la température augmente avec l'altitude, est appelée inversion. Pendant le semestre d'hiver, une couche d’air froid et souvent humide se trouve à proximité du sol sous la limite de l’inversion.
En hiver, un anticyclone génère donc souvent une situation d'inversion : de l'air chaud et sec se trouve en altitude et de l'air froid et humide se trouve à proximité du sol. Nous ne connaissons que trop bien ce phénomène en plaine, sous la forme d'une couverture nuageuse grise (stratus) ou d'un mur de nuages gris (brouillard). Or, c'est précisément cette inversion qui est déterminante pour la neige industrielle. L'inversion ne doit pas se situer à plus de 900 m d'altitude et la température à la limite inférieure de la couche d'inversion doit être d'au moins -5 à -12 °C.
Pour que la neige industrielle se forme, il faut un facteur anthropogène. Les installations qui émettent de grandes quantités de vapeur d'eau, comme les usines d'incinération des ordures ménagères ou les usines à papier, sont importantes à cet égard. Mais il n'y a pas qu'une quantité de vapeur d'eau qui est nécessaire, il y a aussi de minuscules particules de poussière ou de suie qui agissent comme des noyaux de condensation (aérosols). Les aérosols sont des composants importants de l'atmosphère, car ils participent de manière déterminante à la formation des nuages et des précipitations.
Or, de grandes quantités de vapeur d'eau sont émises à proximité des entreprises industrielles. La vapeur, qui contient également des particules de poussière et de suie (aérosols), atteint alors la couche de stratus ou de brouillard et est empêchée de s'élever davantage en raison de l'inversion qui se trouve au-dessus. Il en résulte une augmentation de la teneur en vapeur d'eau de la couche d'air. Les aérosols supplémentaires apportés servent de noyaux de condensation et les gouttelettes de brouillard surfondues peuvent s'y fixer et former des cristaux de glace.
Si l'on regarde de plus près, la neige industrielle est généralement constituée de courtes aiguilles et non de beaux flocons hexagonaux comme dans la neige naturelle. La neige naturelle se forme beaucoup plus haut en altitude et a donc plus de temps pour croître. Dans le cas de la neige industrielle, le temps de développement fait défaut en raison de la faible hauteur de chute et c'est pourquoi les cristaux de neige sont généralement plus petits et en forme d'aiguilles.
En revanche, le phénomène est rare à proximité les centrales nucléaires équipées de tours de refroidissement, car le panache de vapeur rejeté est généralement si chaud qu'il traverse la couche d'inversion et s'évapore dans l'air sec. De plus, il n'y a pas d'aérosol dans la vapeur d'eau émise. Si nous nous trouvons au-dessus du stratus, on peut observer ce phénomène dans les centrales nucléaires de Leibstadt et de Gösgen.
