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Selon une étude, les flocons de neige tombent en suivant une loi universelle

flocons neige
Crédits : SbytovaMN / iStock

Dans le cadre d’une étude, des chercheurs américains ont récemment analysé environ un demi-million de flocons de neige. Or, le schéma qu’ils suivent dans leur chute semble être toujours le même. À quoi ces recherches pourraient-elles bien servir ?

Des flocons difficiles à mesurer

Il arrive parfois que la presse scientifique s’intéresse à la neige, et plus particulièrement aux flocons. En 2018, une chercheuse américaine affirmait par exemple que le plus gros flocon de neige était tombé en janvier 1887 près du poste militaire Fort Keogh de l’armée américaine, dans l’état du Montana (États-Unis). Ce cristal de glace aurait en effet atteint une largeur de 38 cm.

Si les flocons de neige forment généralement des structures uniques et complexes, des scientifiques ont récemment découvert qu’ils suivent une loi universelle au moment de leur chute. Pilotée par l’Université de l’Utah et publiée dans la revue Physics of Fluids en décembre 2023, cette étude décrit un appareil inédit qui permet de mesurer la masse, la taille et la densité des hydrométéores des flocons de neige.

Tim Garett, le principal auteur de l’étude, a déclaré dans un communiqué que les flocons de neige ont des masses très faibles : environ dix microgrammes. Cela signifie qu’habituellement, ces cristaux ne peuvent pas vraiment faire l’objet de mesures très précises.

appareil mesure flocon neige
Les scientifiques ont développé un distorsiomètre d’imagerie à émissivité différentielle (DEID).
Crédits : Université de l’Utah

Une accélération prévisible

Dans le cadre de ces travaux, les scientifiques ont développé un distorsiomètre d’imagerie à émissivité différentielle (DEID), un appareil qui intègre une feuille de lumière laser et un appareil photo reflex à objectif unique. À l’aide de cet instrument étonnant, l’équipe a analysé près de 500 000 flocons de neige. Les données récoltées ont été associées à des mesures de la température de l’air, de la turbulence ainsi que de l’humidité relative. En conclusion, les chercheurs ont affirmé que la chute des flocons de neige était soumise à une loi universelle.

Malgré leur taille et forme souvent différentes ainsi que leurs perpétuels changements de mouvement, il est possible de prévoir leur accélération. Les auteurs de l’étude ont eu pour cela recours au nombre de Stokes, un paramètre qui permet de déterminer le comportement d’une particule dans un fluide face à un obstacle. L’enjeu est de savoir s’il y aura collision avec l’obstacle ou si la particule le contournera en suivant le mouvement du fluide.

Ainsi, les chercheurs sont persuadés que la chute des flocons de neige suit une loi universelle, mais les recherches se poursuivent afin d’obtenir davantage de données. Concernant la possible application de telles recherches, les scientifiques pensent à une plus grande précision des futures prévisions météorologiques et climatiques.