Quand les températures baissent, des phénomènes météorologiques se produisent et peuvent avoir un fort impact sur la conduite. Parmi ceux-ci, la pluie verglaçante, déjà bien connue des usagers de l’autoroute, mais également la pluie en surfusion, moins courante mais tout aussi dangereuse. La pluie, à certaines températures, gèle quand elle tombe sur le bitume. Cette congélation est lente et peut être évitée en ajoutant du sel et en traitant les chaussées. C’est ce qu’on appelle la pluie verglaçante. La pluie en surfusion, quant à elle, traverse une tranche d’air pourvue d’une température négative mais contrairement à la neige, elle ne se congèle pas tout de suite. Ce n’est qu’une fois qu’elle entre en contact avec le sol que cette pluie se transforme instantanément en cristaux de glace.
Cette semaine, le temps en Suisse est caractérisé par le passage de fronts chauds et froids. En hiver, deux phénomènes particulièrement dangereux peuvent survenir : le brouillard givrant et la pluie verglaçante. À la différence de la neige fondue, du grésil ou de la grêle, la pluie verglaçante est constituée de gouttes liquides en surfusion. Un hélicoptère EC635 des Forces aériennes suisses décolle le 24 février 2017 à 09:40 UTC d’Alpnach via Grossschlierental à destination de Payerne. Alors que l’appareil traverse la région du Glaubenberg et une zone de précipitations avec une bonne visibilité et une base nuageuse située à quelque 6000 ft d’altitude, le pare-brise gèle complètement en 10 secondes au passage d’une crête. La température extérieure est alors de -3,2 °C. Dans une telle situation les gouttes de pluie se présentent sous forme liquide, leur température est très inférieure à 0 °C et dès qu’elles touchent la surface d’un avion elles se transforment en glace. Il est donc très important de connaître l’isotherme du zéro degré et l’humidité de l’air.
De manière générale, le givrage de la cellule et de l’hélice se produit dans le brouillard, les nuages et les zones de précipitations lorsque la température est comprise entre -15 ºC et 0 ºC, et plus particulièrement aux environs de -5 ºC. Le risque de givre diminue par très grand froid puisque dans ces conditions l’air est plus sec. Le givre ou le verglas alourdissent l’appareil. Dans nos régions tempérées et sauf en haute altitude, la majorité des précipitations se produit sous forme liquide en arrivant au sol. Un état liquide particulier est l’état surfondu : état instable d’une goutte restée liquide alors que la température de l’air est négative dans les basses couches.
En hiver ou en haute altitude, les précipitations se produisent souvent à l’état solide. La qualité de la neige en chute est fortement influencée par la température dans les basses couches de l’atmosphère. En dessous de -10 °C ces cristaux précipitent tels qu’ils sont formés. Entre 0 °C et -10 °C ces cristaux sont agglomérés en flocons dont la dimension varie entre 5 et 22 mm. Plus la température se rapproche de 0 °C plus la teneur en eau liquide augmente. Les phénomènes routiers hivernaux sont soit le fait des phénomènes météorologiques directs (neige, pluie verglaçante), soit le résultat de l’interaction entre l’atmosphère et la chaussée. La neige fondue est tout simplement une goutte d'eau froide contenant encore un noyau solide. Parfois l’on observe la pluie et neige mêlée effectivement.
Voici un schéma de la LPN avec différentes tranches d'altitude. Dans la couche 2, c'est là qu'apparaît la neige « mouillée »: les dendrites des cristaux se brisent et ces derniers se recouvrent d'une pellicule d'eau liquide. Enfin, dans la tranche 3 d'atmosphère, les gros flocons qui ont résulté de l'agglomération des flocons entre eux dans la couche 2 persistent grâce à leur masse et à leur poids qui les font chuter de plus en plus vite, plus ils se gorgent d'eau. Ces deux facteurs leur font résister plus longtemps face à la fonte, plus longtemps que les autres flocons non agglomérés qui ont déjà fondu et qui se sont transformés en pluie froide.
- La pluie verglaçante se forme lorsque les gouttes restent liquides en surfusion et gèlent au contact des surfaces froides.
- La surfusion est l’état d’une goutte encore liquide malgré des températures ambiantes négatives.
- La neige fondue résulte d’une goutte d’eau qui garde un noyau solide et se transforme selon les conditions.
Pour la sécurité routière, il est essentiel de comprendre les conditions isothermes et l’humidité de l’air, qui influencent le risque de givrage et l’efficacité des traitements de chaussée. En revanche, l’observation des phénomènes comme le brouillard givrant et la pluie verglaçante nécessite une vigilance spécifique sur les chaussées et les dispositifs antigivre. Dans les régions tempérées, la majorité des précipitations en arrivée au sol restent liquides, ce qui peut compliquer la détection et l’anticipation des surfaces glacées jusqu’à ce que le contact se fasse.
C'est quoi la surfusion de l'eau? (geler de l'eau instantanément) - 3 minutes pour tout comprendre
En résumé, les phénomènes hivernaux résultent soit de précipitations directes (neige, pluie verglaçante) soit de l’interaction entre l’atmosphère et la chaussée, modifiant fortement les conditions de conduite et nécessitant des mesures préventives comme le salage et le traitement des chaussées pour éviter la formation de glace au sol.