Météo: Tout savoir sur les plus étranges phénomènes hivernaux

Note du rédacteur: Le froid extrême peut engendrer des phénomènes inhabituels, allant de la fumée de mer aux vagues d’océan gluantes. Comme l'explique Scott Denning, spécialiste des sciences de l'atmosphère, ces événements marquants sont principalement causés par le comportement de l'eau par temps très froid.

Pourquoi les eaux des lacs et des océans semblent-elles s'embuer pendant les vents froids?

L'eau se compose de trois phases ou états: la glace solide, l'eau liquide et la vapeur d'eau gazeuse. Même par temps extrêmement froid, l’eau liquide ne peut pas être plus froide que le point de congélation - environ 32 degrés Fahrenheit -, de sorte que la surface de l’océan est beaucoup plus chaude que l’air au-dessus de celle-ci.

Une grande quantité d’eau s’évapore de l’océan plus chaud dans l’air sec et froid qui règne au-dessus. Dès que ce gaz invisible monte même juste un peu au-dessus de l’eau relativement chaude, il frappe de l’air beaucoup plus froid et ne retient pas beaucoup de vapeur. La vapeur se condense donc en gouttelettes microscopiques d’eau liquide dans l’air.

Certaines personnes appellent les nuages ​​vaporeux causés par la condensation juste au-dessus de l’océan ou des lacs en hiver «fumée de mer». C’est un meilleur terme que celui de vapeur. La vraie vapeur est de la vapeur d’eau très chaude, c’est-à-dire de l’eau dans sa phase gazeuse, qui est invisible.

Les observateurs météorologiques semblent être très enthousiastes à propos de thundersnow. De quoi s'agit-il et pourquoi est-ce rare?

Le tonnerre est un boom sonore créé lorsqu'un éclair provoque une expansion de l'air plus rapide que la vitesse du son. La foudre est formée par des étincelles d'électricité statique entre les nuages ​​et le sol. Les frottements qui forment cette électricité statique sont généralement causés par la montée rapide des «thermiques» de l’air flottant les chaudes journées d’été, ce qui explique pourquoi les orages sont fréquents en été.

L’air ne peut pas sortir du sol hivernal froid car l’air froid est dense et le tonnerre en hiver est plutôt inhabituel. Thundersnow se produit lorsque de l'air très froid vient du nord. Cet air froid est plus dense que l'air à la surface, il tombe donc littéralement, poussant l'air au-dessus de lui. Cela peut créer exactement le même type de charge statique qu'un orage d'été et BOOM - thundersnow! Cela ne se produit qu'avec un changement de température vraiment spectaculaire, tel que l'approche d'un front froid de l'Arctique.

Est-il fréquent que les océans gèlent en dehors des régions polaires?

L'eau salée a un point de congélation plus bas que l'eau douce, c'est pourquoi nous mettons du sel dans nos rues et nos trottoirs pour faire fondre la glace en hiver. L’eau de mer est suffisamment salée pour geler à environ 28 degrés F. Il est plutôt inhabituel que l’eau de mer gèle dans la partie continentale des États-Unis, bien que cela se produise tout au long de l’hiver arctique.

Lorsque l'eau de mer gèle, la plus grande partie de son sel est rejetée dans les eaux océaniques situées en dessous. C'est pourquoi les habitants de l'Arctique peuvent faire fondre la glace de mer pour obtenir de l'eau potable. Au fur et à mesure que de petits morceaux de glace d'eau douce se forment à la surface de l'océan, les eaux restantes deviennent de plus en plus salées, de sorte qu'il devient de plus en plus difficile à geler.

Mais parfois, quand il fait extrêmement froid, de petites plaques de glace se forment à la surface de l’océan. Les vagues les brisent pour que la surface devienne comme un slurpée ondulé. Pour tous ceux qui sont prêts à affronter le froid, il est sauvage de se tenir près du rivage et de regarder la mer fumante et glacée avec son surf au ralenti. Aux pôles, il fait si froid que les cristaux de glace flottants finissent par converger et se solidifier en glace de mer.

Les scientifiques ont découvert que Mars avait également des chutes de neige. Comment sont-ils différents de la neige sur Terre?

L’atmosphère sur Mars est composée de dioxyde de carbone presque pur, que nous connaissons comme le principal gaz à effet de serre qui entraîne le changement climatique ici sur Terre. Mais l’atmosphère de Mars est beaucoup plus fine que la nôtre, elle ne retient donc pas beaucoup de chaleur. Lors d’une belle journée d’été martienne, les températures peuvent atteindre 70 degrés F, puis chuter à moins 100 degrés F la même nuit.

Les hivers y sont encore plus froids. Il fait si froid pendant les hivers polaires sur Mars que l’air lui-même gèle, donnant ainsi à de minuscules flocons de dioxyde de carbone de la taille de globules rouges, qui s’entassent suffisamment profondément pour former des calottes polaires de glace carbonique.

Pendant la longue nuit polaire, environ un tiers de l’atmosphère de Mars tombe sous la neige. Cela crée un vide partiel, aspirant les vents de l’hémisphère d’été de la planète vers son hémisphère d’hiver pour combler la différence. Au printemps, ces vents à l'échelle planétaire inversent leur sens lorsque la glace carbonique redevient gazeuse et commence à tomber à l'autre bout de Mars.

Plus loin dans le système solaire, les planètes «géantes de la glace» et bon nombre de leurs lunes contiennent d'énormes quantités d'eau et de glace au dioxyde de carbone - des quantités bien supérieures à celles de tous nos océans. Mais sur Terre, la glace carbonique ne peut pas se former au-dessus de moins 110 degrés F. Il n’y aura donc jamais de neige carbonique sur notre planète, mais de l’eau gelée sous toutes ses formes.

Cet article a été publié à l'origine sur The Conversation par Scott Denning. Lisez l'article original ici.