Comprendre le processus Bergeron Findeisen: la clé de la formation de la neige

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Le processus de Bergeron-Findeisen : Un examen approfondi

Le processus de Bergeron-Findeisen est un mécanisme par lequel les gouttelettes d'eau et les cristaux de glace coexistent dans les nuages, entraînant la croissance des flocons de neige. Ce processus se fonde sur le principe que la pression de vapeur au-dessus d'une gouttelette d'eau est plus élevée qu'au-dessus d'un cristal de glace en raison de la courbure de la gouttelette. Cela conduit à un transfert de vapeur d'eau de la gouttelette vers le cristal, provoquant ainsi la croissance du cristal et la diminution de la taille de la gouttelette. Ce mécanisme est essentiel à la formation de précipitations solides dans l'atmosphère.

Vous êtes-vous déjà demandé comment la neige se forme dans les nuages ? Le processus Bergeron-Findeisen fournit une explication captivante. Nommé d'après les météorologues Tor Bergeron et W. J. Findeisen, ce processus est un mécanisme essentiel pour la précipitation dans les nuages, en particulier dans les régions de latitude moyenne. Il explique comment l'eau sous forme de neige peut apparaître dans l'atmosphère dans certaines conditions, même lorsque les températures sont en dessous de zéro !

La science derrière cela

Le processus de Bergeron-Findeisen tourne autour de deux acteurs principaux : les cristaux de glace et les gouttelettes d'eau sursaturées. Imaginez un nuage contenant un mélange de cristaux de glace et de gouttelettes d'eau qui sont en dessous du point de congélation mais n'ont pas encore été transformées en glace (sursaturées). Le processus peut être résumé par la formule suivante :

tauxCroissanceCristalGlace = (pressionVapeurEau - pressionVapeurGlace) / résistance

Voici ce que signifient les entrées et les sorties :

  • pressionVapeurEauLa pression de vapeur de l'eau à une température donnée, généralement mesurée en pascals (Pa).
  • pression de vapeur de la glaceLa pression de vapeur de la glace à la même température, également mesurée en pascals (Pa).
  • résistanceUn facteur qui représente la résistance à la diffusion de la vapeur d'eau, typiquement mesuré en secondes par mètre (s/m).
  • tauxDeCroissanceDesCristauxDeGlaceLe taux de croissance des cristaux de glace, généralement mesuré en mètres par seconde (m/s).

Entrées et sorties en détail

Pour rendre cela plus concret, décomposons ces paramètres avec des exemples de la vie réelle :

  • Pression de vapeur de l'eau (pressionVapeurEausouffrir : C'est la pression exercée par la vapeur d'eau lorsque l'eau est dans un état d'équilibre. Par exemple, à -10°C, la pression de vapeur de l'eau peut être d'environ 261 pascals.
  • Pression de vapeur de la glace ( pression de vapeur de la glacesouffrir : C'est la pression exercée par la vapeur d'eau lorsque la glace est en équilibre avec sa phase vapeur. À -10°C, cela pourrait être d'environ 187 pascals.
  • Résistancerésistancesouffrir : C'est un peu plus abstrait, mais disons que la résistance à la diffusion de la vapeur d'eau dans le nuage est de 0,1 s/m.
  • Taux de croissance des cristaux de glacetauxDeCroissanceDesCristauxDeGlacesouffrir : Le paramètre résultant, nous indiquant à quelle vitesse les cristaux de glace se forment!

En branchant ces chiffres dans notre formule :

tauxDeCroissanceDesCristauxDeGlace = (261 Pa - 187 Pa) / 0,1 s/m = 740 m/s

Donc, les cristaux de glace se forment à un rythme de 740 mètres par seconde dans ces conditions !

Applications du monde réel

Comprendre le processus Bergeron-Findeisen aide les météorologues à prédire les types et les quantités de précipitations. Cette connaissance est cruciale pour les prévisions météorologiques, la sécurité aérienne et même l'agriculture.

Prévisions Météorologiques

Imaginez des météorologistes prédisant une tempête de neige. En analysant les pressions de vapeur et les facteurs de résistance dans l'atmosphère, ils peuvent estimer les taux de croissance des cristaux de glace et prédire combien de neige va tomber.

Rendre les choses simples : Une section FAQ

Q : Qu'est ce que l'eau surchauffée ?

L'eau surcooled est de l'eau qui reste sous forme liquide même lorsque sa température est inférieure au point de congélation.

Q : Pourquoi le processus de Bergeron-Findeisen est-il important ?

Il est essentiel de comprendre les précipitations, notamment dans les régions où la neige se forme fréquemment.

Ce processus est il seulement pertinent pour la neige ?

Principalement, mais cela aide également à comprendre d'autres formes de précipitations comme la neige fondue et la pluie verglaçante.

Bilan

Le processus Bergeron-Findeisen est un sujet captivant qui fait le lien entre des phénomènes météorologiques complexes et les expériences climatiques quotidiennes. En comprenant les bases de ce processus, nous pouvons apprécier les subtilités impliquées dans la précipitation des nuages et améliorer notre capacité à prédire et à réagir à diverses conditions météorologiques.

Alors la prochaine fois que vous voyez des flocons de neige tomber ou que vous entendez parler d'une tempête de neige à venir, rappelez-vous que le processus de Bergeron-Findeisen est en action en coulisses !

Tags: Météorologie, Temps