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Pourquoi la neige est-elle blanche ?

coefficient reflexion réfléxion neige blanche

Ne vous êtes-vous jamais demandé pourquoi la neige apparaît blanche alors qu’elle est majoritairement composée d’eau ? Pourquoi n’est-elle donc pas translucide comme c’est le cas pour un glaçon ?

Cela est dû aux propriétés réfléchissantes des cristaux de glace qui composent chaque flocon de neige. Pour commencer, il faut savoir que la glace (comme les cubes de glace que vous avez dans votre congélateur) possède un coefficient de réflexion presque identique pour chaque couleur. La lumière donc réfléchie est quasiment identique à la lumière incidente. Avec la lumière du jour, un flocon apparait donc blanc. Mais dans ce cas, pourquoi pas un glaçon ?

Cela dépend de la structure impressionnante d’un flocon de neige, qui possède un potentiel de réflexion, dit « albédo », particulièrement élevé.

Comprendre le comment du pourquoi

Afin de bien comprendre, il est nécessaire de revenir sur le processus de formation d’un flocon : l’air froid provoque une condensation de l’humidité qui compose les nuages. Cette condensation trouve son origine sur les fines particules de sable ou de poussière en suspension au-dessus de nos têtes. Étant donné qu’il s’agit d’un processus lent, les molécules d’eau ne parviennent pas à adhérer subitement aux particules en question. Cela provoque alors un agencement particulier de ces dernières, ce qui donne finalement naissance à de magnifiques cristaux aux surfaces planes. C’est ensuite en raison des vents que ces derniers se heurtent entre eux, provoquant des agglomérations de cristaux qui finissent par former la jolie structure des flocons que tout un chacun connait si bien.

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Que se passe-t-il exactement au niveau de cette réflexion?

Chaque paroi d’un flocon est bien entendu transparente et ne réfléchit que peu la lumière, comme le fait un simple cube de glace. Ce qui provoque une résultante de réflexion proche de celle d’un miroir est la quantité de parois que comportent ces derniers. Chaque paroi en réfléchissant une partie, le pouvoir réfléchissant total d’un flocon devient donc de l’ordre de 95% !

Mais malheureusement, une telle structure n’est pas éternelle et c’est bien pour cela qu’avec le temps, les cristaux de glace initialement parfaitement plats qui composent le flocon s’arrondissent et perdent leur potentiel de réflexion. Par exemple, la neige résiduelle de nos mois d’hiver ne réfléchit plus que 50 % de la lumière.

Mais au fait, qu’est-ce que l’albédo ?

L’albédo est le potentiel de réflexion d’une surface, soit le rapport entre l’énergie lumineuse réfléchie et l’énergie lumineuse incidente. Cette grandeur ne possède pas de dimension, il s’agit uniquement d’un coefficient aux applications spécifiques, utilisé notamment en astronomie, en climatologie ou en géologie.

L’albédo, dite couramment « albédo de Bond » est une valeur comprise entre 0 et 1. À titre d’exemple, un corps noir parfait, qui absorbe toutes les longueurs d’onde sans aucune réflexion, possède un albédo nul. Un miroir parfait, qui lui réfléchit toutes les longueurs d’onde sans en absorber aucune, possède un albédo égal à 1.

reflexion coefficient albedo albédo
Comparaison de l’albédo entre plusieurs milieux. Crédits : The National Snow and Ice Data Center

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