Fonte des neiges

Schéma conceptuel montrant la densité de la couche de neige fraîche de structure cristalline par rapport à une forme plus granulaire des cristaux lorsque la couche est stabilisée.

Le manteau neigeux subit des changements entre le moment où la neige tombe pour la première fois sur le bassin et la fonte des neiges. Les particules de neige individuelles passent du flocon de neige cristallin tombé lors d'une tempête à une forme de glace plus granuleuse à mesure que des facteurs météorologiques et de l'eau liquide entrent en jeu.

Animation qui montre une couche de manteau neigeux reposant sur un volume de sol. Le sol commence à s'assombrir et rapidement de petites gouttes d'eau s'écoulent du fond du bloc de neige. Ces particules s'infiltrent dans le sol sous-jacent et la hauteur de la couche de neige commence à diminuer.

Initialement, la neige à l'intérieur du manteau neigeux se tasse, ce qui entraîne une densité plus élevée. Lorsque le dégel et la fonte commencent à la surface du manteau neigeux, des lentilles de glace peuvent se former. Lorsque le printemps et l'été arrivent dans un bassin, la température de l'air augmente et le manteau neigeux se réchauffe. La température maximale du manteau neigeux ne peut pas dépasser le point de fusion de la glace. Lorsque l'ensemble du manteau neigeux approche cette température, il devient « à maturité » ou isotherme. Lorsque cette condition est remplie, toute énergie supplémentaire ajoutée au manteau neigeux entraînera la fonte de la neige. L'eau liquide est généralement libérée à la base du manteau neigeux. À mesure que le manteau neigeux libère de l'eau, les facteurs de ruissellement augmentent.

Exemple de rendement en eau à partir d'un volume de neige. Un bloc de neige de 10 unités de hauteur, avec une densité de neige de 20%, produit un plus petit volume d'eau qui ne mesure que 2 unités de hauteur.

Le manteau neigeux étant formé de cristaux de glace, il contient un certain volume d'eau. Au fur et à mesure que la neige fond, de l'eau liquide est libérée. La relation entre le volume d'eau liquide ou équivalent en eau de neige (EEN) et l'épaisseur de la neige dépendra de la densité de la neige. Dans tous les cas, la hauteur de la neige sera toujours plus grande que la hauteur équivalente d'eau liquide produite par le manteau neigeux.

Tableau de la densité des différents types de couverture neigeuse.

Après la chute de la neige, sa densité augmente en raison du tassement gravitationnel, du tassement du vent, de la fonte et du regel. Les densités de neige sont souvent exprimées sous la forme d'un rapport entre l'épaisseur de la neige et l'équivalent en eau liquide. Par exemple, une unité de liquide peut égaler 20 unités d'épaisseur de neige pour de la neige fraîche. À mesure que la neige devient plus compactée et vieillie, le rapport diminue.

Le pourcentage de teneur en eau de la neige fraîchement tombée varie d'environ 5 % lorsque la température de l'air est d'environ –10 °C à environ 20 % lorsque la température est de 0 °C.

Schéma conceptuel permettant de comparer les volumes de neige de densités différentes sur les faces au vent et sous le vent pour une chaîne de montagnes de moyenne latitude

Souvent, la neige qui tombe du côté face au vent d'une chaîne de montagnes de latitude moyenne, en particulier les chaînes avec un littoral du côté face au vent, a tendance à être de densité légèrement plus élevée que celle du côté sous le vent.

Par exemple, du côté face au vent de la chaîne de montagnes, le pourcentage d'eau contenue dans le manteau neigeux peut être d'environ 20 à 30 % en hiver et augmenter de 30 à 50 % au printemps. Cependant, du côté sous le vent, la densité du manteau neigeux est généralement moindre, car les conditions météorologiques y sont généralement plus sèches et parfois plus froides. Le pourcentage d'eau contenue dans le manteau neigeux dans cette zone varie de 10 à 20 % en hiver et de 20 à 40 % au printemps.

La relation suivante peut être utilisée pour calculer l'équivalent en eau liquide d'un manteau neigeux, si l'épaisseur de la neige est connue ou peut être estimée :

Épaisseur de neige x rapport neige-eau = équivalent en eau de neige

Par exemple, si l'épaisseur de neige était de 125 centimètres et que le rapport neige-eau était de trois pour un, l'eau liquide estimée dans le manteau neigeux serait :

125 cm de neige x 0,33 = 41,7 cm d'eau liquide