Questions nivos

Posté en tant qu’invité par Alexis:

Depuis que ce sujet a ete lance, je me pose pleins de questions . En vrac, diverses questions de nivo pour ceusses qui savent (y’en a surement qui n’ont pas de sens, mais bon) :

–> Peut-on trouver des forts gradient proches du fond du manteau relativement à la hauteur de neige (profondeur adim = x/h) ?

–> Quelles sont les densites relatives de chaques forme de cristaux ? Y’a t’il une densite typique de chaque type de cristaux d’ailleurs ?

–> La forme des gobelets : Dans quel sens croissent-ils : base grosse = glace la plus vieille ou l’inverse ? Les cristaux dans un manteau neigeux sont-ils automorphes ?

–> A partir de quelle densite la neige est-elle « impermeable », cad la porosite n’est plus connectee ?

–> La hauteur de neige est-elle mesuree perpendiculairement a la pente ou verticalement ?

Merci, si j’en ai d’autres, j’hesite pas ?

Alexis

Posté en tant qu’invité par Hugues:

Euh là je donne ma langue au chat…ou à J2LH

Posté en tant qu’invité par Tintin:

Alexis a écrit:

Depuis que ce sujet a ete lance, je me pose pleins de questions
. En vrac, diverses questions de nivo pour ceusses qui savent
(y’en a surement qui n’ont pas de sens, mais bon) :
–> La forme des gobelets : Dans quel sens croissent-ils :
base grosse = glace la plus vieille ou l’inverse ? Les cristaux
dans un manteau neigeux sont-ils automorphes ?

si on suppose qu’il fait plus froid en haut la base grossit (condensation) et le haut sublime

pour le coté automorphe…

–> A partir de quelle densite la neige est-elle « impermeable »,
cad la porosite n’est plus connectee ?

une réponse ici :wink:

–> La hauteur de neige est-elle mesuree perpendiculairement a
la pente ou verticalement ?

pour moi, c’est verticale !
orthogonalement, c’est l’épaisseur

question subsidiaire, le gradient se mesure verticalement ou orthogonalemen ? j’aurais eu tendance à dire orthogonalement (ce qui donne les plus forts gradients), mais certains auteurs parlent de gradient vertical ?

Posté en tant qu’invité par Francois:

A ce sujet, j’avais fait, il y a qq temps, un petit topo là-dessus (comment est calculé le gradient, suivant les auteurs). Faudrait retrouver ça…

Posté en tant qu’invité par J2LH:

Alexis a écrit:

–> Peut-on trouver des forts gradient proches du fond du
manteau relativement à la hauteur de neige (profondeur adim =
x/h) ?

Oui

–> Quelles sont les densites relatives de chaques forme de
cristaux ? Y’a t’il une densite typique de chaque type de
cristaux d’ailleurs ?

C’est assez variable, j’ai ces chiffre :
Grains ronds : 250-500 kg/m3
Gobelets : 200-400 kg/m3
Faces places : 250-400 kg/m3
Grains fins : 250-400 kg/m3
Particules reconnaissables : 150-250 kg/m3
Neige récente : 50-150 kg/m3

–> La forme des gobelets : Dans quel sens croissent-ils :
base grosse = glace la plus vieille ou l’inverse ?

Du bas vers le haut.

Les cristaux
dans un manteau neigeux sont-ils automorphes ?

Tu peux préciser ?

–> A partir de quelle densite la neige est-elle « impermeable »,
cad la porosite n’est plus connectee ?

A partir du moment où c’est de la glace, donc je dirais la densité de la glace. Mais je pense que l’eau en traversant va geler donc ne plus traverser à cause de ça. Tout dépend donc de la quantité, de la température de l’eau et de celle de la glace.

–> La hauteur de neige est-elle mesuree perpendiculairement a
la pente ou verticalement ?

Verticalement.

Merci, si j’en ai d’autres, j’hesite pas ?

Non, vas-y.

Posté en tant qu’invité par Nicolas:

Alexis a écrit:

–> Peut-on trouver des forts gradient proches du fond du
manteau relativement à la hauteur de neige (profondeur adim =
x/h) ?

Aïe, ça mériterait un dessin…
Si tu veux dire (peut-on trouver de forts gradients de T°) (à un endroit relativement proche du fond, dans la moitié inférieure du manteau), je ne sais pas, je ne fais pas assez de profils thermiques en rando…
Je peux juste conjecturer que ça irait avec de fortes hétérogénéités dans le caractère isolant (la capacité calorifique) de la neige, ce qui me semblerait recevable avec des densités très différentes.

–> Quelles sont les densites relatives de chaques forme de
cristaux ? Y’a t’il une densite typique de chaque type de
cristaux d’ailleurs ?

http://www.anena.org/savoir/ptniv/sav_ptniv_menu.html et en particulier http://www.anena.org/savoir/ptniv/sav_ptniv_conbase_nge.html#nge1.

–> La forme des gobelets : Dans quel sens croissent-ils :
base grosse = glace la plus vieille ou l’inverse ?

Comme le cristal précurseur ne peut pas être un carré creux, je vote pour un cristal qui commence à la pointe de la pyramide et s’élargit ensuite.
D’expérience, on les trouve entassés les uns sur les autres dans tous les sens, donc je conjecturerais que ça n’a pas de rapport avec la gravité???

Les cristaux
dans un manteau neigeux sont-ils automorphes ?

Par « automorphe » je comprends « qui croit indépendamment de ses voisins » : c’est bien ce que tu veux dire?
Les faces planes et les gobelets, du fait de l’absence de liaisons entre grains, répondent bien à cette caractéristique.

–> A partir de quelle densite la neige est-elle « impermeable »,
cad la porosite n’est plus connectee ?

Oulala, dans ce cas là il y a beaucoup a priori moins de pores que de particules de glace, tu aurais donc une densité bien supérieure à 0.5 : on appelle plus ça de la glace (tendre ou de glacier) que de la neige je dirais!
Mais je ne sais pas précisément où se situe la transition : sans doute vers la neige de névé (densité 0.5 environ)?
Dans la mesure où c’est un milieu qui est à moitié liquide une fois par jour, j’aurais tendance à botter en touche en arguant que la notion de porosité n’y est plus très utile, mais c’est un peu facile!

–> La hauteur de neige est-elle mesuree perpendiculairement a
la pente ou verticalement ?

A priori, une hauteur de neige se mesure verticalement (car la neige tombe d’en haut!).
Par contre, pour le calcul du gradient, comme on cherche le gradient maximal il faut le calculer par rapport à l’épaisseur, perpendiculairement au manteau.

Merci, si j’en ai d’autres, j’hesite pas ?

C’est gratosse et de rien!!! plus on est de fous, hein…

Posté en tant qu’invité par J2LH:

Tintin a écrit:

si on suppose qu’il fait plus froid en haut la base grossit
(condensation) et le haut sublime

C’est l’inverse. Ce qui fait la différence entre la formation des grins fins et la formation des gobelets c’est que quand le gradient est faible il n’y a pas de direction bien définie du courant d’air dans le manteau alors que quand le gradient est fort l’air chaud en bas du manteau remonte, il y a sublimation en bas et condensation en haut.

question subsidiaire, le gradient se mesure verticalement ou
orthogonalemen ? j’aurais eu tendance à dire orthogonalement
(ce qui donne les plus forts gradients), mais certains auteurs
parlent de gradient vertical ?

A partir d’un point dans le manteau ce qui compte c’est les gradients de température dans toutes les directions à partir de ce point, c’est ça qui conditionne la formation ou non des cristaux dans ces directions. Comme on cherche à trouver les forts gradients qui conditionnent la formation de couches fragiles il faudrait mesurer orthogonalement puisque c’est, à priori, dans cette direction que l’on va mesurer les plus gros gradients.
Cependant pour des raisons pratiques on mesure verticalement, il serait en effet difficile de faire un sondage par battage ou même une coupe perpendiculairement à la pente et on analyse en général le manteau sur des pentes pas trop marquées.
En connaissant la pente on peut de toute façon facilement calculer le gradient orthogonal, je ne sais pas si ils prennent en compte ce facteur chez MF mais si on ne le fait pas les t° de formation des différents types de cristaux varie en fonction de la pente et ce n’est pas très pratique.

Posté en tant qu’invité par Bubu:

–> Peut-on trouver des forts gradient proches du fond du
manteau relativement à la hauteur de neige (profondeur adim =
x/h) ?

Oui, mais si tu sous entend que le reste du manteau possède un faible gradient, ça va être plus dur !
Par rapport à l’engueulade sur l’autre discussion, vu que si le gradient est fort en profondeur il l’est aussi le plus souvent ailleurs, les gobelets se forment-ils plus en profondeur ?
On pourrait penser que non, mais en fait si (et J2LH a raison sur ce point).
Les conditions de formation des gobelets sont souvent assez étendues dans le manteau. Mais ça ne suffit pas: il faut qu’elles se maintiennent longtemps (on en voit souvent 3 semaines après une première chute en début de saison).
Donc forcément ce sont les couches les plus vieilles qui sont susceptibles d’être les plus gobelettisées, donc les plus profondes.
En outre, les couches superficielles sont soumises au vent, au soleil, à la pluie et au redoux: elles sont rapidement dégradés, soit en neige carton ou frittée (donc encore plus lente à gobelettiser), soit en neige transformée (grain rond) ou glace, non gobelettisables. Les couches inférieurs sont par contre mieux protégées, et si elles restent sèches et que la moyenne du gradient est fort sur une longue durée, ça gobelettise (car c’est sûr que pendant un redoux la gobelettisation est stoppée, et si c’est encore des faces planes la grainfinisation est repartie :-).
Donc après 3 chutes de neige entrecoupées parfois de redoux, le manteau peut ressembler à ça en partant du sol, 4 jours après la 3ème chute :

  • 1cm de glace issu de la fonte de la 1ère couche pour refroidir le sol
  • 10cm de gobelets
  • 3cm de croute de soleil et petite pluie (redoux)
  • fin de la neige issus de la 1ère chute *
  • 20cm de poudre tassée faceplanisante
  • 10cm de faces planes, en avance sur la neige du dessous car un coup de froid juste après la chute a entrainé un retard a l’établissement d’un gradient homogène dnas le manteau, donc gradient fort en surface et faceplanisation plus rapide
  • 3cm de carton dû à un épisode de vent (c’est plus tard en saison, le soleil n’est plus assez fort pour crouter à cet endroit), qui se désagrège lentement par faceplanisation
  • 3mm de givre issu de l’humidité de l’air (2cm tassée en 3mm)
  • 5cm de neige de plaque issu d’un épisode de vent ramenant de la neige
  • fin de la neige issus de la 2ème chute *
  • 15cm de poudre ayant pris de la cohésion 3 jours après la chute (plaque friable) par remontée de la température de l’air à -2°C (faible gradient dans la fraiche => grainfinisation rapide)
  • 5cm de poudre légère issus de la fin de la chute très froide avant la remontée à -2°C
  • fin de la neige issus de la 3ème chute *

Il y a 75cm de neige et il faut imaginer que la température extérieure moyenne a été telle que le gradient moyen avant la 3ème chute permettait la formation de gobelets et de faces planes.

En ce qui concerne les gobelets au pied des arcosses:
En effet, ce sont des lieux propices en début de saison :

  • il y a assez de neige pour avoir une protection contre les redoux (par la couche supérieure et par l’inertie thermique)
  • c’est dans un creux qui conserve mieux le froid et qui est mieux protéger du soleil et du vent, donc conservation d’une neige sèche non tassée par le vent (donc gobelettisation plus rapide car pas besoin de la dégrainfiniser).
  • le sol est plus riche en humus et en activité microbienne, donc se refroidit moins vite (surface à 0°C), alors qu’ébouli pourra rapidement voir sa surface en dessous de 0°C. Donc la différence de température dans la neige est plus grande sous l’arcosse, pour le gradient ça dépend de l’épaisseur (c’est la même chose avec les rhodos et l’herbe).
    En fait souvent il y ades gobelets sous les arcosses et aussi ailleurs où la neige est restée sèche, car la moindre épaisseur compense la plus faible différence de température, mais dans les creux des arcosses il y en a plus épais !

–> Quelles sont les densites relatives de chaques forme de
cristaux ? Y’a t’il une densite typique de chaque type de
cristaux d’ailleurs ?

Je ne sais pas.

–> La forme des gobelets : Dans quel sens croissent-ils :
base grosse = glace la plus vieille ou l’inverse ? Les cristaux
dans un manteau neigeux sont-ils automorphes ?

Je crois que c’est expliqué dans le livre de Ancey.

–> A partir de quelle densite la neige est-elle « impermeable »,
cad la porosite n’est plus connectee ?

'tain t’as pas eu le temps de mesurer ça quand t’étais en glacio ? Pourtant c’est une donnée utile pour connaitre l’évolution de la neige en glace et donc savoir la valeur de ce qu’on peut tirer de celle-ci…

–> La hauteur de neige est-elle mesuree perpendiculairement a
la pente ou verticalement ?

Je ne sais plus, perso je mesure perpendiculeirement, c’est ce qui compte pour savoir si on touchera les cailloux et pour l’évaluation du gradient.
Pour le coup de la neige qui tombe d’en haut (verticalement), c’est plutôt rare en montagne, ce n’est pas une raison suffisante pour mesurer verticalement.

Posté en tant qu’invité par Francois:

Ouhaiiiis! Bubu est en forme!

Posté en tant qu’invité par Tintin:

J2LH a écrit:

Cependant pour des raisons pratiques on mesure verticalement,
il serait en effet difficile de faire un sondage par battage ou
même une coupe perpendiculairement à la pente et on analyse en
général le manteau sur des pentes pas trop marquées.
En connaissant la pente on peut de toute façon facilement
calculer le gradient orthogonal, je ne sais pas si ils prennent
en compte ce facteur chez MF mais si on ne le fait pas les t°
de formation des différents types de cristaux varie en fonction
de la pente et ce n’est pas très pratique.

dans une pente à 45°, on a quand même un facteur 1.4, ce qui peut faire la différence entre une métamorphose de moyen et de fort gradient.

dans le modèle de neige CROCUS de météo-France, tous les calculs se font orthogonalement à la pente.

à mon avis, il y a une erreur dans l’article de l’anena

[%sig%]

Posté en tant qu’invité par Socrate:

–> La forme des gobelets : Dans quel sens croissent-ils :
base grosse = glace la plus vieille ou l’inverse ?

Comme le cristal précurseur ne peut pas être un carré creux, je
vote pour un cristal qui commence à la pointe de la pyramide et
s’élargit ensuite.
D’expérience, on les trouve entassés les uns sur les autres
dans tous les sens, donc je conjecturerais que ça n’a pas de
rapport avec la gravité???

La réponse là : [anena.org/savoir/etudiant/sav_etud_metamorph1.html]

"Puis, peu à peu, chaque grain voit sa base croître par condensation de la vapeur d’eau provenant du grain inférieur. En raison de l’intensité du flux de vapeur, cette condensation se fait sous la forme de marches de glace. Par ailleurs, sa partie supérieure est le siège de sublimation qui va lui donner un aspect plus arrondi et plus lisse "

Les cristaux
dans un manteau neigeux sont-ils automorphes ?

Par « automorphe » je comprends « qui croit indépendamment de ses
voisins » : c’est bien ce que tu veux dire?
Les faces planes et les gobelets, du fait de l’absence de
liaisons entre grains, répondent bien à cette caractéristique.

D’après les définitions que j’ai pu trouver sur le net, çà semble plutôt automorphe, sauf peut-être pour la partie arrondie siège de la sublimation mais celle-ci n’appartenant pas au cristal à proprement parler (a priori c’est ce qui reste du grain fin )…
[i]
" Automorphe :
Se dit d’un minéral limité par des faces cristallines, par opposition aux minéraux de forme quelconque qui peuvent lui être associés dans une roche (minéraux xénomorphes). "

"Cristal : Solide dont les divers atomes sont arrangés de façon régulière selon une disposition élémentaire dont la répétition dans l’espace dessine le réseau cristallin.

Lorsqu’un cristal peut se former sans entraves, il prend naturellement sa forme polyédrique et est dit automorphe (ex. d’un cristal de quartz trouvé dans une cavité ou géode).

Dans le cas contraire il est xénomorphe (ex. d’un cristal de quartz constituant une roche magmatique comme le granite"

"’image d’un minéral est souvent associée à celle d’un édifice géométrique limité par des faces planes qui se coupent selon des arêtes, lesquelles se rejoignent vers des sommets.

Cette forme parfaite est communément appelée cristal. Un cristal est un solide dont les divers atomes sont arrangés de manière régulière selon une disposition fondamentale - la maille élémentaire -. La répétition de cette dernière dans l’espace dessine le réseau cristallin. C’est la forme de la maille élémentaire (distance des atomes, angles de faces) qui détermine les propriétés de symétrie du réseau cristallin.

On peut ainsi définir sept systèmes cristallins, chacun d’entre eux étant caractérisé par des propriétés de symétrie particulières :

Système cubique (cub)
Système quadratique (quad)
Système orthorhombique (orth)
Système monoclinique (mon)
Système rhomboédrique (rhomb)
Système hexagonal (hex)
Système triclinique (tric)
Lorsqu’un cristal peut se développer sans entrave, il prend naturellement une forme polyédrique limitée par des faces planes, le cristal est alors dit automorphe, dans le cas contraire, lorsqu’il a été gêné par la croissance de minéraux voisins, il est dit xénophorme."

[/i]

Posté en tant qu’invité par J2LH:

Tintin a écrit:

à mon avis, il y a une erreur dans l’article de
l’anena

Non, finalement j’ai tort, je viens de réaliser que les échanges de vapeur d’eau se font dans le sens vertical et que c’est le gradient de t° vertical qui est à l’origine de ces échanges. L’ANENA a raison.

Posté en tant qu’invité par Tintin:

J2LH a écrit:

Non, finalement j’ai tort, je viens de réaliser que les
échanges de vapeur d’eau se font dans le sens vertical

là je suis pas trop calé, mais j’imagine pas bien que les forces de gravité soient prépondérantes dans des échanges gazeux régis par des différences de pression. c’est quoi ton explication pour le sens vertical ?

Posté en tant qu’invité par J2LH:

Tintin a écrit:

là je suis pas trop calé, mais j’imagine pas bien que les
forces de gravité soient prépondérantes dans des échanges
gazeux régis par des différences de pression. c’est quoi ton
explication pour le sens vertical ?

L’air chaud est moins dense que l’air froid donc il monte (même principe que la mongolfière mais l’échelle est un poil différente ;-). Ce sont les différences importantes de t° dans le manteau qui provoquent ce mouvement d’air vertical et non dans le sens du gradient max.

Posté en tant qu’invité par S@m:

Après réflexion,
organisation des gobelets = plutot xénomorphe, car le flux gazeux dépend de la géométrie du manteau existant.

cristalisation d’un gobelet = plutot automorphe, si on a de l’air à proximité, rien ne vient perturber la condensation, par contre si on a un grain à proximité, celui-ci va modifier la géométrie…

Posté en tant qu’invité par Alexis:

Tintin a écrit:

–> A partir de quelle densite la neige est-elle
« impermeable »,
cad la porosite n’est plus connectee ?

une réponse
ici
:wink:

Oui, c’est vrai, mais la, on est deja bien bas dans le neve. Cela veut dire que l’on a une « bonne » circulation d’air constante dans le manteau (hormis la presence d’horizons de glace) ?

C’est a Dominé qu’il faut que je demande un cours …

Alexis

Posté en tant qu’invité par Nicolas:

Socrate a écrit:

D’expérience, on les trouve entassés les uns sur les autres
dans tous les sens, donc je conjecturerais que ça n’a pas de
rapport avec la gravité???

La réponse là :
http://www.anena.org/savoir/etudiant/sav_etud_metamorph1.html (avec des <>!)

"Puis, peu à peu, chaque grain voit sa base croître par
condensation de la vapeur d’eau provenant du grain
inférieur. En raison de l’intensité du flux de vapeur,
cette condensation se fait sous la forme de marches de glace.
Par ailleurs, sa partie supérieure est le siège de sublimation
qui va lui donner un aspect plus arrondi et plus lisse "

Ben oui, mais ce distinguo partie inférieure/supérieure est-il le fait du gradient de T° (qui est considéré comme vertical) ou de la commodité d’expression que les pyramides ont une base et un sommet???
Mais bon, c’est vrai que quand on regarde une couche de gobelets, c’est qu’on a été y fourrager à grands coups de gants ou de pelle rageurs et du coup exit l’enventuel ordonnancement des cristaux entre eux…

Pour la gravité dans tout ça, je suis du même avis dubitatif que Tintin…

Bon, OK, on encule les mouches un peu fort là je me calme. Respect pour les mouches.

Posté en tant qu’invité par Tintin:

je ne suis pas sûr que les transferts d’eau soient dus à de la convection entre air chaud et air froid…
l’air chaud peut contenir plus de vapeur d’eau que l’air froid, donc on a une différence de pression partielle en eau qui va être le moteur de la circulation de vapeur d’eau, mais je ne voit pas pourquoi se serait vertical. A mon avis, c’est dans la direction du gradient maximum…

mais bon, la thermo, j’ai jamais été très fort !

Posté en tant qu’invité par Alexis:

Bubu a écrit:

–> Peut-on trouver des forts gradient proches du fond du
manteau relativement à la hauteur de neige (profondeur adim =
x/h) ?

Oui, mais si tu sous entend que le reste du manteau possède un
faible gradient, ça va être plus dur !

Oui, c’est ce que je sous-entendais. Il me semblait que c’etait difficile, mais bon, avec des variations de densites tres fortes, comme le dit Nicolas

Alexis

Posté en tant qu’invité par S@m:

tant qu’à faire d’enculer des mouches, je termine !

je suis d’accord avec toi, je ne pense pas que les gobelets soient tous dans le même sens !

j’arrête là…çà me dépasse aussi…d’autant que la thermo c’est pas tout jeune !!