Plongeons dans le monde de la météorologie en étudiant qu'est-ce que le verglas avec Richard Leduc, professeur associé bénévole à l'Université Laval.
Dans les derniers numéros de Odomag, nous avons discuté de nombreuses notions et résultats reliés à la dispersions des odeurs et des contaminants dans l'atmosphère. Dans ce numéro, nous faisons un écart et nous vous proposons un sujet qui fait souvent les manchettes: le verglas.
L'hiver 2018-2019 a été une vedette des conversations, surtout après le début de l'année. La première neige a été mesurée à Québec le 15 novembre; le début décembre a connu une vague de froid "sibérien".
Le 20 janvier une puissante tempête traverse le Québec. Le 24 janvier, une tempête de verglas fait rage et provoque des accidents accompagnés de décès. Le 3 février à Québec, le Journal rapport un carambolage monstre sur l'autoroute 20 due aux mauvaises conditions associées à une tempête de neige. Une autre tempête affecte le sud du Québec le 13 février. Le 8 avril, une tempête de verglas déferle sur le sud du Québec; à Québec, la précipitation est sous forme de neige et provoque une véritable tempête d'hiver, suivie d'une autre le 9 avril en soirée. Quelle saison !!!
Une mauvaise surprise de l'hiver a assurément été la tempête de verglas du 8 avril sur le sud du Québec qui a causé de nombreux dégâts et des pannes d'électricité majeures. Le verglas peut se manifester à Québec, Montréal et même Toronto. Voyons brièvement comment se manifeste un tel phénomène.
Tout d'abord, rappelons qu'il y a trois types de précipitation: la précipitation liquide (comme la pluie), la précipitation solide (comme la neige) et la précipitation qui se congèle, comme la pluie verglaçante. Nous reviendrons plus tard à une présentation plus complète de la précipitation.
La pluie verglaçante est par définition la pluie qui se congèle en tombant au sol ou sur des objets près du sol; il se forme alors une glace dure et transparente.
La figure suivante en montre un exemple et il y en a beaucoup d'autres.
Ainsi, ceci implique deux faits: il y a de la pluie, soit de l'eau liquide, i.e. une précipitation associée à une température au-dessus du point de congélation qui se transforme en glace soit à une température sous le point de congélation. Voilà qui complique la situation.
Nous discuterons plus tard des modes de formation de la précipitation mais mentionnons pour le moment que dans nos régions, ce sont d'abord des cristaux de glace qui se forment (même en été) et qui s'agglutinent en flocons lors de leur chute des hautes altitudes vers le sol. Lors de leur descente, selon la situation et la saison, ces flocons fondent dans une couche ayant une température au-dessus point de congélation et forment des gouttes de pluie. Voilà pour la température au-dessus du point de congélation.
Voyons maintenant pour le second point. Le sud du Québec connaît une situation géographique particulière par la présence de la vallée du St-Laurent. Sur la figure suivante (source: Ressources naturelles Canada), les plus basses élévations et les sommets sont visibles et on constate bien l'orientation générale NORD-EST et SUD-OUEST de la vallée du St-Laurent et on y voit bien aussi l'étroitesse au fur et à mesure que l'on se rapproche de la Ville de Québec. Quel est l'effet de cette vallée ? C'est d'orienter ou de canaliser le vent dans ces deux directions. Nous verrons plus tard qu'à l'avant d'une zone de basse pression (qui apporte du mauvais temps), le vent prend une direction SUD-EST ou EST mais l'effet "entonnoir" ou de canalisation de la vallée fait qu'à l'avant d'une tempête qui s'approche du Québec, le vent devient NORD-EST: c'est le typique "nordet" associé à la pluie ou la neige. Si de l'air froid sous le point de congélation réside sur le centre du Québec, comme par exemple au nord du Lac-St-Jean et vers l'EST, ce nordet aura pour effet de la pousser dans la vallée. Puisque l'air froid est plus lourd que l'air chaud, cet air froid "colle" au sol. Et comme l'effet de la vallée ne se fait pas sentir en haute altitude, il en résulte un phénomène particulier: au sol ou près du sol, le vent est du nord-est et la température sous le point de congélation; quelques centaines de mètres plus haut, le vent souffle de l'air chaud en provenance du SUD-OUEST, du SUD ou du SUD-EST et dans lequel la pluie descend vers le sol. Voilà les bonnes conditions pour la pluie verglaçante.
Puisque nous avons dans cette situation de l'air froid au sol et de l'air chaud en altitude, le phénomène est associé à une inversion de température; on a discuté de l'inversion de température dans les numéros précédents. Celle-ci est illustrée à la figure suivante qui montre le profil vertical de température à Maniwaki le matin du 8 avril 2019. On y note une température sous 0°C jusqu'à environ 1100 d'altitude puis une hausse pour atteindre 3°C autour de 1500 m puis la température passe sous le point de congélation à environ 2200 m. La pluie tombe vers le sol dans un couche très froide et provoque le verglas, et tous ses désagréments. Tout ceci semble simple, mais prévoir le verglas ne l'est pas.