Cristaux

 




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  • La neige
    • La particule élémentaire de ce matériau est un grain de glace. A l'origine, elle se forme au sein des nuages par la congélation d'une eau surfondue autour d'une impureté jouant le rôle de noyau. Un cristal de glace de développe alors sous des formes très diverses (étoiles, plaquettes, aiguilles pleines ou creuses ...) selon la température ambiante. Après avoir atteint une masse suffisante, ce cristal tombe. Au cours de sa chute, il peut subir de nombreuses transformations sous l'action du vent et des fluctuations de température.
    • Au sol, l'ensemble de ces particules de glace forment le manteau neigeux, elles vont se transformer sous l'action mécanique des couches de neige supérieures (destruction des dentrites) et se métamorphoser selon le gradient de température au sein du manteau neigeux, ce gradient est étroitement lié au flux géothermique et aux conditions météorologiques (ensoleillement, pluie, vent, nuit sans couvert nuageux ...). A température constante, le cristal de neige va se transformer en un grain fin. Avec un fort gradient de température, il se métamorphose en une petite pyramide renversée, creuse appelée gobelet ou givre de profondeur. Enfin, lors de la fonte, ce grain devient, dans tous les cas, un gros grain sous l'action du gel et du dégel.
    • La cohésion entre ces particules dépend fortement de leur nature.
    • Les particules peu transformées ont une cohésion de feutrage provoquée par l'enchevêtrement de leurs dentrites. Elles peuvent ainsi s'accumuler sur des pentes très raides juste après leur chute. Mais très vite, le poids de la neige accumulée détruit ces dentrites provoquant alors une avalanche.
    • La cohésion entre les grains fins est due à la formation de ponts de glace par sublimation. C'est la cohésion de frittage. Elle donne une bonne stabilité au manteau neigeux permettant une forte accumulation de la neige sur les pentes inférieures à 50 %.
    • Les gobelets sont fragiles, et, soumis à des contraintes extérieures, se comportent comme des billets de verre sans cohésion.
    • Enfin, la cohésion entre les gros grains ronds dépend de la Teneur en Eau Liquide (TEL) au sein de la couche. Si la TEL est faible, la cohésion capillaire est forte. Lorsque la TEL augmente, cette cohésion diminue fortement. Par contre, si le froid pénètre dans le manteau neigeux, une cohésion de regel, très importante, apparaît.
    • La cohésion entre grains au sein du manteau neigeux est directement liée aux propriétés viscoplastiques du manteau neigeux. Celles-ci vont donc varier avec la température mais également avec le vieillissement de la neige. Un manteau neigeux est donc composé de différentes strates de neige à des stades différents d'évolution. La rupture d'une de ces strates, qui peut être très fine (quelques mm pour une couche de givre par exemple) peut mettre en mouvement des strates supérieures beaucoup plus stables et beaucoup plus épaisses.
    • La rupture du manteau neigeux est provoquée essentiellement par une augmentation naturelle (chute de neige) ou artificielle (explosif, skieurs, ...) des contraintes exercées à la surface ou d'une variation de ses propriétés mécaniques, liée à une augmentation de la T.E.L.. La neige mise en mouvement forme alors une avalanche.
  • Quelques photos de cristaux:
    • Étoiles de neige
      color2x.jpg (37502 octets) Notre première étoile de neige est développée à l'extrémité d'un long cristal d'aiguille. . Le diamètre de l'étoile dans l'image droite est approximativement 2,5 millimètres.

      ref SnowCrystals.com.

       
      Quelques étoiles dendritiques ordinaires se développant par les extrémités.. Le diamètre du cristal est de 2,4 millimètres.

      SnowCrystals.com.

      stars1x.jpg (8400 octets)starsti1x(1).jpg (7064 octets)
      Une grande étoile dendritique . L'image droite montre l'étoile après que les cristaux de fond aient été soigneusement retirés.  star3x.jpg (5104 octets) star31x.jpg (4885 octets)) SnowCrystals.com.
    • Aiguilles et dendrites

Une collection particulièrement gracieuse de grandes dendrites.

3starclx.jpg (5587 octets) dend1x.jpg (4680 octets) dend2x.jpg (5765 octets) dendritex.jpg (4815 octets) dendrit2x.jpg (5027 octets) test35mmx.jpg (3946 octets) SnowCrystals.com.
Une collection de dendrites assez bien formées, formées à la température  de -15 C.. 

testrun3x.jpg (21008 octets)  SnowCrystals.com.