La naissance d’une (grosse) bordée

SCIENCE AU QUOTIDIEN / «Lorsque j'entends les prédictions météo, je me demande toujours comment on détermine les quantités de neige qui vont tomber sur une région donnée. Est-ce qu’on mesure l'épaisseur des nuages, ou leur couleur, ou est-ce que tous les nuages contiennent autant de neige ?», demande Louise Julien, de Beauport.

Ce n’est ni la couleur, ni l’épaisseur des nuages qui fait la hauteur d’une bordée de neige. En fait, il y a plusieurs «ingrédients», pour ainsi dire, qui entrent dans la «recette» des précipitations. D’abord, bien sûr, comme la neige est faite d’eau, il faut un air qui contient un minimum d’humidité. Ensuite, il faut que cette masse d’air humide soit contrainte d’une manière ou d’une autre de prendre de l’altitude, où il fait plus froid. Plus il fait froid, moins l’air est capable de contenir de vapeur d’eau, et c’est cette chute de température qui va forcer la vapeur d’eau à se condenser en flocons. Ce peut être un obstacle géographique qui pousse l’air vers le haut — ce n’est pas pour rien que l’endroit le plus neigeux au Québec est la forêt Montmorency, à côté du parc de la Jacques-Cartier, qui reçoit en moyenne 639 cm de neige par année. Mais c’est aussi souvent la rencontre de deux masses d’air différentes, une chaude et une froide, qui en amène une à passer par-dessus l’autre.

Ce qui crée, selon la saison, de la pluie ou de la neige, c’est ça. Mais ce n’est là que le principe général. Pour comprendre ce qui fait la différence entre une fine couche de neige et une lourde bordée qui prendra 2 heures à pelleter, il faut entrer dans les détails.

D’abord, indique Alexandre Parent, météorologue à Environnement Canada, l’origine des nuages est déjà un indice. Une dépression venant «de l’Alberta donnera en général entre 5 et 10 cm de neige folle car ces dépressions ne comportent pas beaucoup d’humidité. Par contre, une dépression en provenance du sud des États-Unis ou encore un développement le long de la côte-est américaine aura un potentiel beaucoup plus élevé de neige car ces systèmes contiennent beaucoup plus d’humidité (Golfe du Mexique et Gulf Stream de l’Atlantique comme sources)».

Ensuite, la vitesse à laquelle la masse d’air humide prend de l’altitude va jouer sur l’intensité des précipitations : plus elle s’élève rapidement, plus la neige (ou la pluie, parce que cela vaut pour toutes les précipitations) tombera dru. Il en est ainsi parce que quand l’air monte moins rapidement, il change de température plus lentement, la condensation se fait plus lentement elle aussi et la poche d’air se décharge donc de son humidité plus graduellement — une partie de la neige tombera alors plus loin.

Une différence de température plus grande entre deux masses d’air qui se rencontrent va favoriser une ascension rapide, dit M. Parent. Il peut y avoir aussi une instabilité atmosphérique (à cause de certaines conditions de température et de pression en altitude) qui favorise une élévation rapide. Notons ici que ces mouvements verticaux d’air sont beaucoup plus rapides en été (typiquement autour de 15 km/h) qu’en hiver (autour de 3 km/h) ; c’est en grande partie pour cela, d’ailleurs, que les orages électriques sont si rares en hiver, mais je digresse...

Enfin, ajoute M. Parent, il existe «une difficulté additionnelle avec les prévisions d’accumulation de neige : la densité de la neige. La grande majorité des modèles météo appliquent un rapport de 1 pour 10 entre l’équivalent en eau et la neige [10 mm de pluie = 10 cm de neige, ndlr]. Par contre, les mesures terrain montrent que ce ratio peut varier entre 1 pour 4 et 1 pour 30 !»

Ainsi, les flocons de type dendritique, soit les flocons «classiques» à six branches qui se forment dans un air sursaturé d’humidité à des températures de 0 à -3°C environ (ou alors entre -10 et -20 °C), ne forment pas des bordées compactes, en tout cas beaucoup moins que les flocons en forme d’aiguilles ou de plaquettes qui prennent forme dans un air plus sec et/ou plus froid. Et cela peut bien sûr jouer sur le nombre de centimètres de neige qui au sol.

Autres sources :

- National Weather Service, What causes bands of heavy snowfall ?, s.d., https://bit.ly/2DRjJyU

- Kenneth G. Libbrecht, «A snowflake primer», Snow Crystals, s.d., https://bit.ly/2I9jJYG


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Précision

Dans ma chronique du 18 novembre dernier, j’ai rapporté les résultats d’un vaste essai clinique paru cet automne dans le New England Journal of Medicine, qui concluait que les suppléments de vitamine D et d’huile de poisson n’avaient pas d’effet protecteur contre le cancer et les maladies cardiaques. C’était bien là la conclusion de cette étude (et celle de plusieurs autres travaux sur les suppléments alimentaires), mais quelques médecins m’ont écrit depuis pour me signaler que cet essai clinique portait sur la population en général. Or il existe des études qui montrent que pour certaines clientèles à risque, de forte doses d’oméga-3 ont bel et bien un effet préventif contre les accidents cardiaques, et j’aurais dû inclure cette nuance dans mon texte — toutes mes excuses. Dans tous les cas, avant de commencer ou d’arrêter de prendre des suppléments alimentaires, mieux vaut consulter son médecin, surtout si l’on se sait à risque.