Lac d'air froid
Le lac d'air froid ou trou à froid est un phénomène météorologique qui conduit localement à des températures basses. Il est caractérisé par une couche d'air froid qui s'accumule dans une zone à cause de la topographie ou de barrières artificielles. Il se produit souvent en montagne où l'air refroidit et descend la nuit, puis il peut être capturé dans un bassin. Il s'agit d'un cas particulier de couche d'inversion qui peut disparaître au cours de la journée suivante à cause du réchauffement ou rester stable pendant plusieurs jours[1]. Ce comportement de l'air froid de couler vers le point le plus bas, comme le fait aussi l'eau sur un terrain, est la raison pour laquelle le lac d'air froid a été nommé ainsi.
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Origine
modifierLes lacs d'air froid se produisent souvent à cause de l'inversion de température nocturne, qui contient deux phases[2] :
- phase nocturne : la couche d'air près du sol sur les pentes se refroidit radiativement, descend et s'accumule dans des cuvettes[3]. Ici, l'air froid, plus dense que l'air environnant, reste bloqué sous la couche d'inversion ;
- phase diurne : le rayonnement solaire réduit l'inversion de température et finit par la briser pour rétablir le gradient vertical normal[2].
Certaines conditions rendent la formation d’un lac d’air froid plus probable : un vent faible empêche que les différentes couches d'air se mélangent et un ciel dégagé de nuages rend le refroidissement dans la phase nocturne plus efficace. En outre, une tombée de neige fraîche favorise le refroidissement car elle présente une couche d'isolation par rapport au transfert de chaleur du sol[4]. De façon inverse, un changement de masse d'air ou un vent significatif vont briser ou empêcher la formation d'un lac d'air froid.
Effets
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Les lacs d'air froid sont souvent des endroits où des températures extrêmes sont observées. Dans la vallée du Glattalp en Suisse une température de −52,5 °C a été observée le [5].
Des barrières artificielles peuvent également favoriser la formation d'un lac d'air froid. Un exemple est la construction de lignes de train avec des remblais. Dans un paysage avec une pente légère, ces remblais sont assez hauts pour capturer l'air froid sur une surperficie significative. Les impacts pour la végétation et l'agriculture, notamment l'augmentation du risque de gel, ont fait le sujet d'études[6].
Dans la construction d'igloos, on tire parti du phénomène du lac d'air froid en ajoutant des entrées plus profondes. L'air froid s'y accumule et empêche l'air chaud intérieur de sortir à l'extérieur, ce qui rend la construction d'une porte superflue[7].
Références
modifier- (en) C. David Whiteman, Mountain meteorology : fundamentals and applications, (ISBN 978-0-19-756152-2 et 0-19-756152-7, OCLC 1222774980, résumé)
- V. Dumas, E. Lebon et R. Morlat, Différenciation mésoclimatique des terroirs alsaciens et relation avec les paramètres du milieu naturel, IVES Conference Series, Terroir, (lire en ligne)
- Perraudin Gabriel, Étude de différents moyens de lutte contre le gel., E.T.H, (OCLC 1123830436, lire en ligne)
- (en) C. D. Whiteman, T. Haiden, B. Pospichal et S. Eisenbach, « Minimum Temperatures, Diurnal Temperature Ranges, and Temperature Inversions in Limestone Sinkholes of Different Sizes and Shapes », Journal of Applied Meteorology, vol. 43, no 8, , p. 1224–1236 (ISSN 0894-8763 et 1520-0450, DOI 10.1175/1520-0450(2004)043<1224:mtdtra>2.0.co;2)
- (de) ebs Energie AG, « Glattalp Wetterdaten » [PDF]
- Hervé Quenol, Gérard Beltrando et Sébastien Bridier, « Risques de gel accru liés à la présence d’ouvrages linéaires en remblai: Le cas des lignes nouvelles du TGV Méditerranée et de la future ligne du TGV Est européen », EchoGéo, no 1, (ISSN 1963-1197, DOI 10.4000/echogeo.1052, lire en ligne, consulté le )
- Barde Olivier, Le lac de l'air froid et la bulle d'air chaud, SEATU, Société des éditions des associations techniques universitaires, (OCLC 753527333, lire en ligne)
