Manteau neigeux en montagne, depuis l'Alpe d'Huez.

Creusement de trous dans le manteau neigeux sur le glacier Taku en Alaska, pour mesurer sa profondeur, sa densité.

Le manteau neigeux ou manteau nival ou couverture neigeuse est le dépôt des précipitations neigeuses sur le sol ou sur une étendue avant le sol (toit). Constitué de l'accumulation stratifiée de neige, c'est donc toujours un mélange de cristaux de glace et d'air, avec souvent, si sa température est proche de 0 °C ou après une pluie, de l'eau liquide.

À l'échelle de temps de l'année, selon l'altitude, la latitude et le climat du lieu, le manteau neigeux est temporaire ou permanent. Il disparait soit par la fonte des neiges, soit par sublimation, soit par sa transformation en névé puis en glacier.

Constitution du manteau neigeux

Au cours de chaque hiver, la répétition des chutes de neige, souvent de qualités et d'intensité différentes, provoque l'apparition de strates distinctes dans le manteau neigeux. Avec la variabilité des conditions météorologiques (température, ensoleillement, vent, etc.), celui-ci n'est donc jamais exactement identique d'un hiver à l'autre au même endroit.

Évolution du manteau neigeux

Corniche de neige.

Selon le profil de température que doit parcourir le flocon entre sa formation et son arrivée au sol, on aura un ou des types de cristaux favorisés. Lorsque le profil est assez chaud et humide, on aura formation de gros flocons qui emprisonnent peu d'air et donne de la neige très dense. Le rapport entre le nombre de centimètres accumulés dans ce cas et l'eau qu'ils contiennent est très faible, de l'ordre de 4 à 8 mm de neige pour 1 mm d'eau. Par température froide, l'inverse se produit et on peut facilement obtenir un coefficient de 25:1 pour la neige poudreuse. La moyenne climatologique est de 10:1, soit 1 cm de neige pour 1 millimètre d'eau contenue.

La neige fraîchement tombée est sujette à l'action du vent, surtout si elle est très légère. Ceci donne la poudrerie au Canada, appelée ailleurs chasse-neige élevée, et dans un cas extrême le blizzard. Elle peut se concentrer en dunes nommées bancs de neige (Canada) ou congères (Europe). Ce n'est pas le cas de la neige de printemps, compacte et riche en eau, amenée à fondre sur place. En montagne, le vent est à l'origine de corniches qui peuvent piéger les randonneurs.

La neige n'est pas un matériau inerte. Elle est au contraire en constante évolution et ne cesse de se transformer, soumise à l'action de son propre poids qui la tasse, ainsi qu'aux différences de températures entre le jour et la nuit. Si la pente est raide, le manteau peut devenir instable et générer des avalanches.

La métamorphose d'isothermie

Elle se déroule lorsque le gradient thermique au sein de la couche est faible, inférieur à 5 °C par mètre. À cause des déséquilibres de vapeur saturante, les dendrites se détruisent au profit du centre du cristal. Les cristaux s'arrondissent et leur taille se calibre. On les appelle grains fins. Les contacts ainsi créés entre eux correspondent à la formation de ponts de glace qui soudent les cristaux les uns aux autres. C'est le phénomène de frittage. La couche de neige gagne en cohésion et en densité.

La métamorphose de gradient moyen

Elle apparaît quand le gradient thermique au sein de la couche est compris entre 5 et 20 °C par mètre. On observe également un transfert de matière par sublimation / congélation mais la direction privilégiée est la verticale, du bas vers le haut. Les cristaux se transforment en grains à face planes.

La métamorphose de gradient fort

Lorsque le gradient thermique est supérieur à 20 °C par mètre, le flux de vapeur au sein de la couche de neige devient très fort. Après une dizaine de jours, il y a apparition de gobelets, ou givre de profondeur, qui peuvent atteindre plusieurs millimètres de diamètre. Le manteau devient alors très instable, se trouvant sur un véritable roulement à billes.

La métamorphose de fonte

Elle se traduit par l'apparition d'eau liquide au cœur du manteau neigeux. Elle est provoquée par une chute de pluie ou un redoux prolongé. Il se forme des agglomérats dits grains ronds (« gros sel ») qui rendent le manteau neigeux très instable.

Le fait d'hydrater la neige ne provoque pas nécessairement sa fonte immédiate, on obtient ce que l'on appelle de la neige mouillée.

Modélisation numérique

La modélisation numérique du manteau neigeux est réalisée pour étudier la stabilité de la neige, la prévision des avalanches, la gestion des ressources en eau. Elle est aussi utilisée parfois pour des études climatologiques. Elle s'effectue soit par des méthodes simples, statistiques telles que degré jour unifié, ou complexes, telles que bilan d'énergie, basées sur la physique (modèle CROCUS).

Articles connexes

Hiver

Tempête de neige

Avalanche

Étage nival

Ski (alpin, de fond, de montagne)

Domaine skiable