Flocon de neige

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Cristal de glace de neige tombante, vu dans un microscope optique.
Chute de flocons de neige

Le flocon de neige est un agrégat de cristaux de glace, chacun environ 10 millions de fois plus petit que lui, qui tombe à travers l'atmosphère terrestre sous forme de précipitation. Leur formation débute d'abord par des cristaux de neige qui se développent lorsque des gouttelettes microscopiques (10 μm de diamètre) en surfusion (températures inférieures à -18 °C) gèlent dans un nuage. Les flocons de neige apparaissent dans de multiples variétés de tailles et formes. Des formes complexes se développent suivant les régimes de température et d'humidité rencontrés par les flocons. Les flocons individuels ont une structure presque unique. Certaines précipitations peuvent, par le phénomène de dégel et de regel, tomber sous la forme d'une boule, telles la neige roulée, le grésil ou la neige en grains.

Histoire[modifier | modifier le code]

Schéma de flocons de neige par Descartes

En 1611, Kepler publie L’Étrenne ou la neige sexangulaire, premier traité scientifique de 24 pages qui étudie les cristaux de neige, observant notamment leur symétrie hexagonale[1]. René Descartes observe en 1635 à l'œil nu des cristaux de neige et décrit notamment des formes rares, cristaux à douze branches, plaques hexagonales et colonnes. En 1665, Robert Hooke publie pour la première fois dans Micrographia les dessins des raffinements complexes des cristaux de neige révélés au microscope optique. Wilson Bentley devient le premier photographe connu de flocons de neige en réalisant 5 000 clichés de cristaux dont 2 000 photomicrographies sont regroupées dans son ouvrage Snows Crystals publié en 1931. Le physicien Ukichiro Nakaya (en) établit dans les années 1930 à partir de 3 000 photomicrographies une classification des cristaux de neige naturels (formes primaires : aiguilles, colonnes, « balles de fusil », plaques, étoiles aussi nommées « dendrites »), les répartissant en 7 familles différentes qui composent 41 catégories de flocons[2]. En 1936, ce même chercheur crée le premier flocon de neige artificiel fabriqué en laboratoire, ce qui lui permet d'étudier la formation des flocons dans des conditions bien contrôlées. Son œuvre est poursuivie au XXIe siècle au Caltech par Kenneth G. Libbrecht (en)[3] qui étudie la croissance du flocon : une croissance ultralente donne naissance aux plaques, aux colonnes et aux autres formes anguleuses, une croissance ultrarapide qui forme des flocons étoilés[2].

Classification[modifier | modifier le code]

En 1951, la Commission internationale de la Neige et de la Glace classe les cristaux en sept catégories distinctes : plats, étoilés, colonnes, nouilles, dendrites, colonnes coiffées et formes irrégulières, complétées par la neige roulée, la grêle et la neige en grains. En 1966, elle répertorie 80 « types morphologiques » de cristaux de neige[4].

Galerie[modifier | modifier le code]

Une sélection de photographies prises par Wilson Bentley :

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Corrales Rodrigáñez C. 2010, « The use of mathematics to read the book of nature. About Kepler and snowflakes », Contributions to science, vol. 6,‎ 2010, p. 27-34 (lire en ligne)
  2. a et b Cécile Klingler, « De la neige plein les yeux », La Recherche, no 381 « Le hasard et les nombres »,‎ 1er décembre 2004, p. 64 (ISSN 0029-5671, lire en ligne).
  3. (en) K. Libbrecht, « Snowflake Science. A rich mix of physics, mathematics, chemistry and mystery », American Educator,‎ 2004, p. 1-6 (lire en ligne)
  4. « Les secrets des flocons de neige », sur 20minutes,‎ 22 décembre 2010

Annexes[modifier | modifier le code]

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Liens externes[modifier | modifier le code]