Les pénitentes

Thèmes abordés

Pénitentes, glaciologue, glacier, neige, glace, température, François Boulogne, chambre climatique, rayonnement solaire, péenitentes de glace, pénitentes de neige, chambre froide

Résumé du document

Une formation qui prend la forme de minces lames de neige ou de glace et se forme à des altitudes très élevées, dont les plus imposantes poussent dans les montagnes d'Amérique du Sud ou dans le Haut Atlas marocain. Un phénomène particulier décrit pour la première fois par Charles Darwin en 1839 dans son livre Journal of Researches into the Geology and Natural History of the Various Countries Visited et reproduit en laboratoire, seulement en 2006, à l'École normale supérieure de Paris à petite échelle et en quelques heures. Ces résultats permettent une meilleure compréhension de sa manifestation. En effet, les pénitentes de neige ou de glace ont une structure verticale régulière, penchée dans le même sens, et se constituent par la sublimation à sa surface. Les connaissances sur ce cône blanc est une base solide pour nous donner lieu à notre propre réplique, en composant une chambre froide. Cette reproduction des conditions météorologiques est un avantage certain qui servira à mieux comprendre la formation des pénitentes. Ainsi, nous pourrons étudier les phénomènes en jeu et observer à notre échelle l'évolution et l'apparition de ces figures.

Extraits

[...] L'air parcourt une colonne d'absorbeurs d'humidit´e. La pression sert partiellement un tube de soutirage, reli´e un r´eservoir de 50 L d'azote liquide, faisant couler le liquide dans un r´ecipient. La tuyauterie pr´esente une bifurcation, amenant respectivement ` a notre r´ecipient d'azote. L'air se refroidit en arpentant un cube de cuivre, plong´e dans l'azote liquide et termine son chemin dans la chambre climatique. Et, l'autre est li´ee directement au bac pour r´echauffer l'int´erieur. Un Arduino (Arduino UNO) alt`ere l'apport d'air froid et chaud. [...]

[...] En effet, la diff´erence est deux fois plus ´elev´ee. Et, comme les param`etres entre les deux exp´eriences sont presque ´equivalant ` a l'exception de la versatilit´e de la temp´erature. Donc, cette inconstance, caus´ee par une plus grande rudesse du climat interne, est la raison probable de la petitesse des p´enitentes ne d´epassent pas une hauteur de 0.15 cm et une distance moyenne de 0.20 cm. Contrairement aux p´enitentes de glace, les p´enitentes de neige avait franchi cette limite apr`es seulement 3h de manipulation. [...]

[...] Pourtant, le peu de r´esultats, que nous poss´edons, rend toute affirmation impossible sur un mod`ele th´eorique sur l'apparition des p´enitentes quand bien mˆeme cette observation a ´et´e aussi mise ´ en avant par l'´equipe du laboratoire de l'Ecole Normale Sup´erieure, dans le cas des p´enitentes de neiges, quelques diff´erences. IV. Figure 4. Graphique de la hauteur et de la distance moyenne des p´enitentes au cours du temps Les param`etres dans la chambre froide au cours de cette exp´erience sont : la temp´erature ` a -6°C et une humidit´e relative de 30% ` a 40%. L'´el´ement le plus ´evident si nous comparons les r´esultats pr´esents sur le graphique de la figure 4 est que, mˆeme apr`es 6h dans la chambre, les p´enitentes de glace a. M. D. B. [...]

[...] Etant donn´e qu'une couche de neige n'est jamais parfaitement homog`ene. Une fois les creux commenc´es, parmi les causes actives lors de la formation progressive des p´enitentes, on peut citer la r´eflexion captur´ee, l'ablation diff´erentielle ou fusion ou les deux, du haut des p´enitentes au bas des sillons et l'accumulation de poussi`ere dans les creux, provoquant une fusion plus rapide avec une ´evaporation cons´equente. Le fait que les p´enitentes de neige sont beaucoup plus fr´equentes sous les tropiques et haute altitude semble mettre en ´evidence que la lumi`ere captur´ee est la cause la plus importante. [...]

[...] Enfin, nous nous sommes abstenus de mettre des objets ´electroniques ou lampes pour ´eviter de perturber l'´equilibre thermique interne de la chambre et le froid perturbe les appareils de mesure comme la balance. C. R´ esultats exp´ erimentaux L'objet de notre recherche a ´et´e obtenu uniquement dans les conditions d´ecrites dans la partie th´eorique, un climat froid et un rayonnement constant. N´eanmoins, la chambre froide pr´esentait un air relativement peu sec (les d´etails seront donn´ees dans les parties suivantes) qui n'a pas frein´e la formation des cˆones blanches dans notre environnement artificiel. En dehors, les p´enitentes disparaissent ou sont alt´er´ees dans un cong´elateur. [...]