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Pourquoi le givre scintille-t-il à certains endroits comme des cheveux sur une branche ?
Lorsque l’hiver arrive, l’air froid interagit avec le sol, comme si la nature recouvrait lentement la terre d’une écharpe. Lors des nuits froides, les fleurs de givre poussent tranquillement sur les branches, se tissant en structures scintillantes semblables à des cheveux. Ce type de givre donne envie de s'en approcher, mais il suscite aussi l'émerveillement devant ses lois naturelles cachées.
Le givre est une fine couche de glace qui se forme lorsque la vapeur d’eau se dépose sur une surface refroidie.
Le givre commence à se former lorsque la quantité de vapeur d’eau dans l’air dépasse la limite qu’elle peut stocker à une température donnée. Ce processus est similaire à la formation de rosée, mais le givre se transforme directement de la vapeur d’eau en glace solide dans des conditions de température inférieures à zéro. Un tel environnement se produit souvent à la surface de la terre la nuit. Lorsque la température descend en dessous du point de rosée, la vapeur d'eau s'accumule comme des elfes pour former une structure cristalline.
La vapeur d’eau existe dans l’air sous forme d’humidité relative, et l’air plus chaud peut contenir plus d’humidité.
Lorsque l’humidité relative de l’air dépasse 100 %, une sursaturation se produit et l’excès de vapeur d’eau commence à précipiter et à former des cristaux de glace. Ces cristaux de glace peuvent prendre différentes formes, depuis des arrangements uniformes microscopiques jusqu'à de grandes dendrites, chaque forme dépendant de facteurs tels que la température, la pression atmosphérique et le mouvement des courants d'air dans l'environnement.
Par exemple, lorsque de l’air extrêmement froid rencontre un environnement humide par temps calme, il peut former de plus gros cristaux de glace sur les surfaces. Ce phénomène est souvent observé dans les endroits froids, notamment lorsqu'il y a du brouillard glacé. À cette époque, la forme du gel n’est pas seulement affectée par l’environnement, mais est également étroitement liée au temps de croissance du cristal.
La texture et l’apparence des cristaux de glace peuvent être affectées par des facteurs tels que la rugosité de la surface et l’humidité.
Dans certaines régions, notamment en plaine, la formation de gel est également étroitement liée au flux d’air au-dessus du sol. L’air froid a tendance à s’accumuler dans les zones basses, ce qui entraîne une baisse supplémentaire de la température dans ces zones, intensifiant ainsi la formation de gel. Cela rend le phénomène de gel plus évident dans certaines régions, donnant à l'hiver une image particulièrement calme et belle.
Types de gel
Le givre prend différentes formes à mesure qu’il se forme. Parmi elles, les plus courantes sont le « givre » et les « fleurs de givre ». Le givre se forme généralement sous une humidité relative élevée, tandis que les fleurs de givre sont plus courantes sur les surfaces en verre. La formation de ces cristaux de glace, en plus de dépendre de l’humidité et de la température de l’environnement, est également étroitement liée aux propriétés de l’objet lui-même.
Lorsque l’air froid rencontre l’eau chaude, la vapeur d’eau se condense en givre, formant de magnifiques motifs cristallins.
Dans certaines conditions climatiques particulières, comme la combinaison de vents forts et de basses températures, du « gel éolien » peut se former. Ces petits glaçons poussent le long des bords des branches d'arbres ou d'autres objets, se formant généralement dans la direction du vent. Ces cristaux de glace tridimensionnels scintillent d’un éclat unique sous le soleil d’hiver, ce qui est incroyable.
Effets du gel et mesures de protection
Si le gel apporte de magnifiques paysages hivernaux, son impact sur les cultures peut être mortel. De nombreuses plantes ne sont pas bien protégées contre le gel et le brouillard, en particulier lors des nuits froides où les températures chutent dangereusement, obligeant les agriculteurs à prendre des mesures pour protéger leurs cultures contre les dommages.
Les méthodes courantes de prévention des dommages causés par le gel comprennent l’utilisation de ventilateurs et de couvertures pour disperser l’air froid.
Les agriculteurs utilisent diverses méthodes pour lutter contre le gel, notamment l’utilisation de grands ventilateurs pour favoriser la circulation de l’air ou la mise en place d’une protection physique telle que du paillis pour empêcher l’air froid de pénétrer. Bien que ces mesures puissent réduire efficacement les dommages causés par le gel, elles doivent également être adaptées en fonction des circonstances spécifiques pour éviter des pertes inattendues.
Alors, entre la beauté et les méfaits du gel hivernal, comment pouvons-nous mieux apprécier cette merveille naturelle sans en être affecté ?
