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Les tempêtes de neige s'organisent et se développent en se nourrissant de l'humidité atmosphérique et de l'air froid. Les flocons de neige se forment autour de particules atmosphériques en attirant des gouttelettes d'eau surfondue , qui gèlent en cristaux hexagonaux. Les flocons de neige prennent diverses formes, parmi lesquelles les plus courantes sont les plaquettes, les aiguilles, les colonnes et le givre . Lorsque la neige s'accumule et forme un manteau neigeux , elle peut être emportée par le vent et former des congères. Au fil du temps, la neige accumulée se métamorphose par frittage , sublimation et cycles de gel-dégel . Là où le climat est suffisamment froid pour permettre une accumulation annuelle, un glacier peut se former. Sinon, la neige fond généralement de façon saisonnière, alimentant les cours d'eau et rechargeant les nappes phréatiques .
Les principales zones sujettes aux chutes de neige comprennent les régions polaires , la moitié nord de l' hémisphère Nord et les régions montagneuses du monde entier où l'humidité et les températures sont suffisantes. Dans l' hémisphère Sud , la neige est principalement confinée aux zones montagneuses, exception faite de l'Antarctique .
La neige influe sur des activités humaines telles que les transports (nécessitant le déneigement des routes, des voies d'accès et des vitres), l'agriculture (apport d'eau aux cultures et protection du bétail), les sports comme le ski , le snowboard et la motoneige , et les opérations militaires . Elle influence également les écosystèmes en formant une couche isolante en hiver, permettant aux plantes et aux animaux de survivre au froid.
Formation des nuages
Les nuages de neige se forment généralement dans le contexte de systèmes météorologiques plus vastes, dont le plus important est la zone de basse pression, qui intègre typiquement des fronts chauds et froids dans sa circulation. Deux autres sources de neige, productives localement, sont les tempêtes dues à l'effet de lac (ou à l'effet de mer) et les effets d'altitude, notamment en montagne.
Zones de basse pression
Les cyclones des latitudes moyennes sont des zones de basse pression capables de produire des phénomènes météorologiques allant de la nébulosité et de légères averses de neige à de violentes tempêtes de neige . Durant l' automne , l'hiver et le printemps d'un hémisphère , l'atmosphère au-dessus des continents peut être suffisamment froide, jusqu'à l'épaisseur de la troposphère , pour provoquer des chutes de neige. Dans l'hémisphère Nord, c'est le côté nord de la zone de basse pression qui produit le plus de neige.
Fronts
Un front froid , bord avant d'une masse d'air plus froide, peut produire des bourrasques de neige frontales — une ligne convective frontale intense (semblable à une bande pluvieuse ) — lorsque la température en surface est proche de zéro. La forte convection qui se développe contient suffisamment d'humidité pour provoquer un brouillard blanc aux endroits traversés par la ligne, le vent générant d'intenses bourrasques de neige. Ce type de bourrasque dure généralement moins de 30 minutes à n'importe quel point de son parcours, mais la ligne peut se déplacer sur de grandes distances. Les bourrasques frontales peuvent se former à une courte distance en avant du front froid de surface ou en arrière de celui-ci, là où un système de basse pression se creuse ou une série de lignes de creux se comportent de manière similaire au passage d'un front froid classique.
Un front chaud peut provoquer des chutes de neige temporaires lorsque de l'air chaud et humide remplace de l'air glacial et crée des précipitations à sa limite. Souvent, la neige se transforme en pluie dans le secteur chaud situé derrière le front.
effets des lacs et des océans
La neige d'effet de lac se produit dans des conditions atmosphériques plus froides lorsqu'une masse d'air froid se déplace au-dessus de vastes étendues d' eau lacustre plus chaude , réchauffant la couche inférieure d'air qui capte la vapeur d'eau du lac, monte à travers l'air plus froid au-dessus, gèle et se dépose sur les rives sous le vent .
Le même phénomène se produisant au-dessus des étendues d'eau salée est appelé neige d'effet océanique ou neige d'effet de baie . Cet effet est amplifié lorsque la masse d'air en mouvement est soulevée par l' influence orographique des altitudes plus élevées sur les rivages sous le vent. Ce soulèvement peut produire des bandes de précipitations étroites mais très intenses qui peuvent déposer plusieurs centimètres de neige par heure, ce qui entraîne souvent d'importantes chutes de neige totales.
Les régions touchées par les chutes de neige dues à l'effet de lac sont appelées ceintures de neige . Celles-ci comprennent les régions situées à l'est des Grands Lacs , les côtes occidentales du nord du Japon, la péninsule du Kamtchatka en Russie et les régions proches du Grand Lac Salé , de la mer Noire , de la mer Caspienne , de la mer Baltique et de certaines parties de l'océan Atlantique Nord.
Effets de montagne
Il a également été constaté que les ondes orographiques contribuent à augmenter les quantités de précipitations sous le vent des chaînes de montagnes en augmentant la portance nécessaire à la condensation et aux précipitations.
Physique des nuages
Un flocon de neige est constitué d'environ 10¹⁹ molécules d'eau qui s'ajoutent à son noyau à des vitesses et selon des schémas différents, en fonction des variations de température et d'humidité de l'atmosphère qu'il traverse en tombant. C'est pourquoi les flocons de neige sont tous différents, même s'ils suivent des schémas similaires.
Les cristaux de neige se forment lorsque de minuscules gouttelettes nuageuses surfondues (environ 10 μm de diamètre) gèlent . Ces gouttelettes peuvent rester liquides à des températures inférieures à iodure d'argent et de glace carbonique , utilisées pour stimuler les précipitations lors de l'ensemencement des nuages .
Une fois gelée, une gouttelette grossit dans un milieu sursaturé, c'est-à-dire un milieu où l'air est saturé en glace lorsque la température est inférieure à 0 °C. La gouttelette grossit ensuite par diffusion des molécules d'eau présentes dans l'air (vapeur) vers la surface du cristal de glace, où elles s'accumulent. Les gouttelettes d'eau étant beaucoup plus nombreuses que les cristaux de glace, ces derniers peuvent atteindre des tailles de plusieurs centaines de micromètres, voire de millimètres, grâce au processus de Wegener-Bergeron-Findeisen . Ces gros cristaux constituent une source importante de précipitations : leur masse les fait tomber dans l'atmosphère, et ils peuvent entrer en collision et s'agglomérer en amas, ou agrégats. Ces agrégats forment des flocons de neige , généralement le type de particule de glace qui tombe au sol. Bien que la glace soit transparente, la diffusion de la lumière par les facettes et les cavités/imperfections des cristaux leur donne souvent une apparence blanche, due à la réflexion diffuse de tout le spectre lumineux par les petites particules de glace .
Classification des flocons de neige
La micrographie de milliers de flocons de neige, réalisée à partir de 1885 par Wilson Alwyn Bentley , a révélé la grande diversité des flocons de neige au sein d'un ensemble de motifs classables. Des cristaux de neige très similaires ont été observés.
Ukichiro Nakaya a développé un diagramme de morphologie cristalline, reliant les formes des cristaux aux conditions de température et d'humidité dans lesquelles ils se sont formés, qui est résumé dans le tableau suivant.
| Plage de température | Plage de saturation | Types de cristaux de neige | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| °C | °F | g/ m³ | oz/yd³ | en dessous de la saturation | au-dessus de la saturation | ||||||||||
La neige s'accumule suite à une succession d'épisodes neigeux, ponctués de gel et de dégel, sur des zones suffisamment froides pour retenir la neige de façon saisonnière ou permanente. Les principales régions sujettes aux chutes de neige comprennent l' Arctique et l'Antarctique , l'hémisphère Nord et les régions alpines. L'équivalent liquide des chutes de neige peut être évalué à l'aide d'un nivomètre ou d'un pluviomètre standard , adapté à l'hiver par le retrait de l'entonnoir et du cylindre intérieur . Ces deux types d'instruments font fondre la neige accumulée et mesurent la quantité d'eau recueillie . Dans certaines stations météorologiques automatiques, un capteur ultrasonique d'épaisseur de neige peut être utilisé en complément du pluviomètre Événement Les termes « averse de neige » , « tempête de neige » et « blizzard » désignent des épisodes neigeux d'intensité et de durée croissantes. Un blizzard est un phénomène météorologique caractérisé par la neige et dont la définition varie selon les régions du monde. Aux États-Unis , un blizzard se produit lorsque deux conditions sont réunies pendant trois heures ou plus : un vent soutenu ou des rafales fréquentes atteignant Canada et au Royaume-Uni , les critères sont similaires. Bien que de fortes chutes de neige surviennent souvent lors d'un blizzard, la neige qui tombe n'est pas une condition nécessaire, car la poudrerie peut créer un blizzard au sol . L'intensité d'une tempête de neige peut être catégorisée selon la visibilité et la profondeur d'accumulation. L'intensité des chutes de neige est déterminée par la visibilité , comme suit :
Distribution Les glaciers, avec leurs manteaux neigeux permanents , recouvrent environ 10 % de la surface terrestre, tandis que la neige saisonnière en couvre environ 9 % , principalement dans l'hémisphère Nord, où elle recouvre environ station de ski de Mount Baker , près de Bellingham (Washington), durant la saison 1998-1999. Mount Baker a reçu Mount Rainier (Washington), qui avait reçu Sukayu Onsen , au Japon, pour la période de 1981 à 2010. Métamorphisme  Selon l'Association internationale des sciences de la cryosphère, le métamorphisme de la neige est « la transformation que subit la neige entre son dépôt et sa fonte ou sa transformation en glace glaciaire » . Initialement poudreuse, la neige devient plus granuleuse lorsqu'elle se compacte sous son propre poids, est transportée par le vent, que ses particules s'agglomèrent et que s'amorce le cycle de fonte et de regel. La vapeur d'eau joue un rôle important en déposant des cristaux de glace, appelés givre , par temps froid et calme . Durant cette transition, la neige « est un matériau très poreux et aggloméré, constitué d'une structure de glace continue et d'un réseau de pores interconnectés, formant ainsi sa microstructure ». Presque toujours à proximité de sa température de fusion, le manteau neigeux subit une transformation continue de ses propriétés, permettant la coexistence des trois phases de l'eau, y compris l'eau liquide qui remplit partiellement les pores. Après le dépôt, la neige progresse sur l'une des deux voies qui déterminent son destin, soit par ablation (principalement par fonte) à partir d'une chute de neige ou d'un manteau neigeux saisonnier, soit par transition du névé (neige pluriannuelle) à la glace glaciaire . SaisonnierSapinLe névé est une neige qui a persisté pendant plusieurs années et s'est recristallisée en une substance plus dense que le névé , mais moins dense et dure que la glace glaciaire . Le névé ressemble à du sucre cristallisé et est très difficile à pelleter. Sa densité varie généralement de glacier . L'altitude minimale à laquelle le névé s'accumule sur un glacier est appelée limite du névé , ligne du névé ou limite des neiges . MouvementIl existe quatre principaux mécanismes de déplacement de la neige déposée : le transport de la neige non frittée, les avalanches de neige accumulée sur les pentes abruptes, la fonte des neiges lors des périodes de dégel et le mouvement des glaciers après que la neige a persisté pendant plusieurs années et s'est métamorphosée en glace glaciaire. DériveLorsque la neige poudreuse est transportée par le vent depuis son lieu de chute initial, elle forme des dépôts pouvant atteindre plusieurs mètres d'épaisseur par endroits. En se déposant sur les flancs des collines, la neige soufflée peut se transformer en plaque de neige, ce qui représente un risque d'avalanche sur les pentes abruptes. AvalancheUne avalanche (également appelée coulée de neige) est un écoulement rapide de neige dévalant une pente. Les avalanches sont généralement déclenchées dans une zone de départ par une rupture mécanique du manteau neigeux (avalanche de plaque) lorsque les forces exercées sur la neige dépassent sa résistance, mais parfois seulement par un élargissement progressif (avalanche de neige meuble). Après leur déclenchement, les avalanches accélèrent généralement rapidement et leur masse et leur volume augmentent à mesure qu'elles entraînent davantage de neige. Si l'avalanche se déplace suffisamment vite, une partie de la neige peut se mélanger à l'air, formant une avalanche de neige poudreuse, qui est un type de courant de gravité . Elles se produisent selon trois mécanismes principaux :
GlaciersLes glaciers se forment là où l'accumulation de neige et de glace dépasse l'ablation. La zone où se forme un glacier alpin est appelée cirque (ou corrie), une formation géologique généralement en forme de fauteuil, où la neige s'accumule et où le manteau neigeux se compacte sous le poids des couches successives, formant ainsi du névé. Le broyage des cristaux de neige et la réduction de l'air emprisonné transforment la neige en glace glaciaire. Cette glace remplit le cirque jusqu'à déborder par une faille géologique ou une voie d'évacuation, comme un passage entre deux montagnes. Lorsque la masse de neige et de glace est suffisamment épaisse, elle commence à se déplacer sous l'effet combiné de la pente, de la gravité et de la pression. Sur les pentes les plus raides, ce phénomène peut se produire avec seulement physique des liaisons chimiques et des nuages ; la distribution, l’accumulation, la métamorphose et l’ablation des manteaux neigeux ; et la contribution de la fonte des neiges à l’hydraulique fluviale et à l’hydrologie des sols . Pour ce faire, ils utilisent divers instruments afin d’observer et de mesurer les phénomènes étudiés. Leurs résultats contribuent aux connaissances appliquées par les ingénieurs , qui adaptent les véhicules et les structures à la neige, par les agronomes , qui évaluent la disponibilité de l’eau de fonte pour l’agriculture , et par ceux qui conçoivent des équipements pour les activités sportives sur neige. Les scientifiques élaborent, et d’autres utilisent, des systèmes de classification de la neige qui décrivent ses propriétés physiques à des échelles allant du cristal individuel au manteau neigeux agrégé. Les avalanches constituent une sous-spécialité qui concerne à la fois les ingénieurs et les sportifs de plein air. La nivologie étudie la formation de la neige, sa répartition et les processus qui influencent l'évolution des manteaux neigeux. Les scientifiques améliorent les prévisions de tempêtes, étudient la couverture neigeuse mondiale et son impact sur le climat, les glaciers et les ressources en eau à travers le monde. Leurs recherches portent notamment sur les propriétés physiques de la neige et leur évolution, les propriétés globales des manteaux neigeux en place et les propriétés agrégées des régions enneigées. Pour ce faire, ils utilisent des techniques de mesure physique au sol afin d'établir des données de référence et des techniques de télédétection pour mieux comprendre les processus liés à la neige sur de vastes zones. Mesure et classification
Toutes se forment dans les nuages, à l'exception du givre, qui se forme sur les objets exposés à de l'humidité surfondue. Elle propose également une classification plus détaillée de la neige déposée que celle relative à la neige transportée par le vent. Les catégories incluent les types de neige naturelle et artificielle, la description de la métamorphose et de la fonte des cristaux de neige, la formation de givre dans le manteau neigeux et la formation de glace. Chaque couche du manteau neigeux se distingue des couches adjacentes par une ou plusieurs caractéristiques décrivant sa microstructure ou sa densité, qui définissent ensemble le type de neige, ainsi que par d'autres propriétés physiques. Ainsi, à tout moment, le type et l'état de la neige constituant une couche doivent être définis, car ses propriétés physiques et mécaniques en dépendent. Les propriétés physiques comprennent la microstructure, la taille et la forme des grains, la densité de la neige, sa teneur en eau liquide et sa température. Pour mesurer la couverture neigeuse au sol, on mesure généralement trois variables : l’étendue de la couverture neigeuse (ECN), soit la superficie recouverte de neige ; la durée de la couverture neigeuse (DS), soit la durée pendant laquelle une zone donnée est recouverte de neige ; et l’accumulation de neige, souvent exprimée en équivalent en eau de la neige (EEN), qui exprime la quantité d’eau que contiendrait la neige si elle fondait entièrement : cette dernière mesure correspond au volume du manteau neigeux. Différentes techniques permettent de mesurer ces variables : observations de surface, télédétection , modèles de surface terrestre et produits de réanalyse . Ces techniques sont souvent combinées pour constituer les ensembles de données les plus complets. Données satellitairesLa télédétection des manteaux neigeux par satellite et autres plateformes comprend généralement la collecte d'images multispectrales. L'interprétation multifactorielle des données obtenues permet de tirer des conclusions sur les phénomènes observés. Les principes scientifiques sous-jacents à ces observations à distance ont été validés par des études de terrain portant sur les conditions réelles. Les observations satellitaires enregistrent une diminution des surfaces enneigées depuis les années 1960, date du début de ces observations. Dans certaines régions, comme la Chine, une augmentation de la couverture neigeuse a été observée entre 1978 et 2006. Ces changements sont attribués au changement climatique global, qui peut entraîner une fonte plus précoce et une réduction de la superficie enneigée. Dans certaines zones, l'épaisseur de neige augmente en raison des températures plus élevées aux latitudes supérieures à 40°. Pour l'ensemble de l'hémisphère Nord, l'étendue moyenne mensuelle de la couverture neigeuse a diminué de 1,3 % par décennie. Les méthodes les plus fréquemment utilisées pour cartographier et mesurer l'étendue, l'épaisseur et l'équivalent en eau de la neige exploitent de multiples données du spectre visible-infrarouge afin de déduire la présence et les propriétés de la neige. Le National Snow and Ice Data Center (NSIDC) utilise la réflectance du rayonnement visible et infrarouge pour calculer un indice de neige par différence normalisée (NDSI), qui est un rapport de paramètres de rayonnement permettant de distinguer les nuages de la neige. D'autres chercheurs ont développé des arbres de décision, exploitant les données disponibles pour réaliser des évaluations plus précises. L'une des difficultés de cette évaluation réside dans la présence d'une couverture neigeuse hétérogène, par exemple pendant les périodes d'accumulation ou d'ablation, ainsi que dans les zones forestières. La couverture nuageuse entrave la détection optique de la réflectance de surface, ce qui a conduit à d'autres méthodes d'estimation des conditions au sol sous les nuages. Pour les modèles hydrologiques, il est important de disposer d'informations continues sur la couverture neigeuse. Les capteurs micro-ondes passifs sont particulièrement précieux pour assurer la continuité temporelle et spatiale, car ils permettent de cartographier la surface sous les nuages et dans l'obscurité. Combinée à des mesures de réflectance, la détection micro-ondes passive élargit considérablement le champ des conclusions possibles concernant le manteau neigeux. Les mesures satellitaires montrent que la couverture neigeuse a diminué dans de nombreuses régions du monde depuis 1978. Modèles La science de la neige conduit souvent à des modèles prédictifs qui incluent le dépôt de neige, la fonte de la neige et l'hydrologie de la neige — des éléments du cycle de l'eau de la Terre — qui aident à décrire le changement climatique global . Les modèles climatiques globaux (MCG) intègrent la neige comme facteur dans leurs calculs. Parmi les aspects importants de la couverture neigeuse figurent son albédo (réflectivité du rayonnement incident, notamment de la lumière) et ses propriétés isolantes, qui ralentissent la fonte saisonnière de la banquise. En 2011, on considérait que la phase de fonte des modèles de neige des MCG était peu performante dans les régions où la fonte de la neige est régie par des facteurs complexes, tels que le couvert végétal et le relief. Ces modèles calculent généralement l'équivalent en eau de la neige (EEN) à partir d'observations satellitaires de la couverture neigeuse. La Classification internationale de la neige saisonnière au sol définit l'EEN comme « la hauteur d'eau qui résulterait de la fonte complète de la masse de neige ». Compte tenu de l'importance de la fonte des neiges pour l'agriculture, les modèles hydrologiques d'écoulement intégrant la neige dans leurs prévisions prennent en compte les phases d'accumulation du manteau neigeux, les processus de fonte et la distribution des eaux de fonte à travers les réseaux hydrographiques et vers les nappes phréatiques. Le flux de chaleur solaire, la température ambiante, le vent et les précipitations sont des facteurs clés pour décrire les processus de fonte. Les premiers modèles de fonte des neiges utilisaient une approche par degrés-jours, privilégiant la différence de température entre l'air et le manteau neigeux pour calculer l'équivalent en eau de la neige (EEN). Les modèles plus récents utilisent une approche de bilan énergétique qui prend en compte les facteurs suivants pour calculer Q<sub> m</sub> , l'énergie disponible pour la fonte. Ceci nécessite la mesure d'un ensemble de facteurs liés au manteau neigeux et à l'environnement afin de calculer six mécanismes de flux de chaleur contribuant à Q<sub> m</sub> . Effets sur la civilisationLa neige affecte régulièrement la civilisation dans quatre domaines majeurs : les transports, l’agriculture, les infrastructures et les sports. La plupart des modes de transport sont perturbés par la neige sur les chaussées. L’agriculture dépend souvent de la neige comme source d’humidité saisonnière. Les bâtiments peuvent s’effondrer sous le poids de la neige. Les paysages enneigés offrent une grande variété d’activités récréatives. La neige influence également la conduite de la guerre. TransportAutoroute  À la fin du XXe siècle, on estimait à 2 milliards de dollars les dépenses annuelles consacrées à l'entretien hivernal des routes en Amérique du Nord, en raison de la neige et d'autres intempéries hivernales, selon un rapport de Kuemmel publié en 1994. Cette étude a examiné les pratiques des juridictions de 44 États américains et de neuf provinces canadiennes. Elle a évalué les politiques, les pratiques et le matériel utilisés pour l'entretien hivernal et a constaté que des pratiques et des progrès similaires étaient en vigueur en Europe. L'effet principal de la neige sur le contact des véhicules avec la chaussée est la diminution de l'adhérence. Celle-ci peut être améliorée grâce à l'utilisation de pneus neige , dont la bande de roulement est conçue pour compacter la neige et optimiser la traction. La clé du maintien d'une chaussée praticable pendant et après une chute de neige réside dans un programme de dégivrage efficace, combinant produits chimiques et déneigement . Le Manuel de bonnes pratiques de la Federal Highway Administration pour un programme de dégivrage efficace met l'accent sur les procédures de dégivrage empêchant l'adhérence de la neige et de la glace à la chaussée. Les aspects essentiels de cette pratique comprennent : la compréhension du dégivrage en fonction du niveau de service attendu sur une route donnée, des conditions climatiques à prévoir, des différents rôles des produits de dégivrage, de dégivrage et des abrasifs, ainsi que de leurs applications ; et l'utilisation de boîtes à outils de dégivrage : une pour les opérations, une pour la prise de décision et une autre pour le personnel. Les éléments constitutifs de ces boîtes à outils sont :
Le manuel propose des matrices qui prennent en compte différents types de neige et le taux de chute de neige afin d'adapter les applications de manière appropriée et efficace. Les barrières à neige , installées en amont des routes, permettent de contrôler la formation de congères en canalisant la neige transportée par le vent vers un endroit précis. Elles sont également utilisées sur les voies ferrées. De plus, les agriculteurs et les éleveurs s'en servent pour créer des réserves d'eau dans les bassins, afin de disposer d'un approvisionnement constant au printemps. AviationAfin de maintenir les aéroports ouverts pendant les tempêtes hivernales, le déneigement des pistes et des voies de circulation est indispensable. Contrairement aux routes, où un traitement chimique au chlorure est couramment utilisé pour empêcher la neige d'adhérer à la chaussée, ces produits chimiques sont généralement interdits dans les aéroports en raison de leur fort effet corrosif sur les avions en aluminium. Par conséquent, des brosses mécaniques sont souvent utilisées en complément des chasse-neige. Compte tenu de la largeur des pistes des aérodromes accueillant de gros porteurs, des véhicules équipés de larges lames de déneigement, des chasse-neige en formation ou des chasse-neige rotatifs sont utilisés pour dégager la neige des pistes et des voies de circulation. Le déneigement des aires de stationnement des terminaux peut nécessiter les règles de vol aux instruments . Avant le décollage, ils nécessitent l'application de liquide de dégivrage pendant les tempêtes de neige afin d'empêcher l'accumulation et le gel de la neige et autres précipitations sur les ailes et le fuselage, ce qui pourrait compromettre la sécurité de l'aéronef et de ses occupants. En vol, les aéronefs utilisent divers mécanismes pour éviter le givrage et autres types de givrage dans les nuages, notamment des soufflets pneumatiques pulsés , des zones électrothermiques qui génèrent de la chaleur et des dégivrants liquides qui se répandent sur la surface. RailLes compagnies ferroviaires ont traditionnellement utilisé deux types de chasse-neige pour dégager les voies : le chasse-neige à lame en coin , qui projette la neige des deux côtés, et le chasse-neige rotatif , adapté aux fortes chutes de neige et permettant de projeter la neige loin d’un côté ou de l’autre. Avant l’invention du chasse-neige rotatif vers 1865, plusieurs locomotives étaient nécessaires pour manœuvrer un chasse-neige à lame en coin dans la neige profonde. Après le déneigement des voies avec ces chasse-neige, un « bordeur » est utilisé pour dégager la neige entre les rails, hors de portée des autres types de chasse-neige. Lorsque le verglas risque d’affecter le contact acier-acier des roues de la locomotive avec les rails, des abrasifs (généralement du sable) sont utilisés pour améliorer l’adhérence dans les montées raides. Les chemins de fer utilisent des abris à neige — des structures qui recouvrent la voie ferrée — pour empêcher l'accumulation de neige lourde ou les avalanches de recouvrir les voies dans les zones montagneuses enneigées, telles que les Alpes et les montagnes Rocheuses .
 Des camions déneigent une autoroute du Missouri ConstructionLa neige peut être compactée pour former une route enneigée et constituer un axe routier hivernal permettant aux véhicules d'accéder aux communautés isolées ou aux chantiers de construction pendant l'hiver. La neige peut également servir de support et de surface pour une piste d'atterrissage, comme pour l' aérodrome de Phoenix en Antarctique. Cette piste, construite en neige compactée, est conçue pour supporter environ 60 vols par an d'avions militaires lourds à roues. Agriculture Les chutes de neige peuvent être bénéfiques à l'agriculture car elles agissent comme un isolant thermique , conservant la chaleur du sol et protégeant les cultures du gel. Certaines régions agricoles dépendent de l'accumulation de neige en hiver, qui fond progressivement au printemps, fournissant ainsi l'eau nécessaire à la croissance des cultures, directement et par le biais du ruissellement des cours d'eau qui alimentent les canaux d'irrigation. Voici des exemples de fleuves qui dépendent de la fonte des glaciers ou de l'enneigement saisonnier pour une part importante de leur débit et dont l'irrigation est assurée : le Gange , dont de nombreux affluents prennent leur source dans l' Himalaya et qui irriguent une grande partie du nord et du nord-est de l'Inde , l' Indus et ses affluents , qui prennent leur source au Tibet et dans l'ouest de l'Himalaya et fournissent de l'eau d'irrigation au nord et à l'est du Pakistan et au nord-ouest de l'Inde grâce au retrait rapide des glaciers, et le fleuve Colorado , qui reçoit une grande partie de son eau de l'enneigement saisonnier des montagnes Rocheuses et irrigue quelque 1,6 million d'hectares ( La neige est un facteur important à prendre en compte pour les charges sur les structures. Pour y remédier, les pays européens utilisent l'Eurocode 1 : Actions sur les structures – Partie 1-3 : Actions générales – Charges de neige . En Amérique du Nord, la norme ASCE « Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures » fournit des recommandations sur les charges de neige . Ces deux normes utilisent des méthodes permettant de convertir les charges de neige maximales attendues au sol en charges de calcul pour les toitures Les charges de neige et le verglas sont deux problèmes majeurs pour les toitures. Les charges de neige dépendent du climat de la région où se situe le bâtiment. Le verglas résulte généralement de la chaleur dégagée par le bâtiment ou la structure, qui fait fondre la neige qui le recouvre. Charges de neige – Les charges minimales de conception pour les bâtiments et autres structures donnent des indications sur la façon de traduire les facteurs suivants en charges de neige sur le toit : Il fournit des tableaux de charges de neige au sol par région et une méthodologie de calcul des charges de neige au sol pouvant varier avec l'altitude à partir de valeurs mesurées à proximité. L' Eurocode 1 utilise des méthodologies similaires, en partant de charges de neige au sol tabulées pour certaines régions d'Europe. Glace – Les toitures doivent également être conçues pour éviter la formation de barrages de glace , qui résultent de la fonte des neiges sous la neige et de leur gel au niveau de l'avant-toit. Ces barrages se forment lorsque la neige accumulée sur un toit en pente fond et s'écoule sous la couche isolante de neige, jusqu'à atteindre l'air glacial, généralement au niveau de l' avant-toit . Au contact de l'air glacial, la glace s'accumule et forme un barrage, empêchant ainsi l'écoulement correct de la neige qui fond par la suite. Les barrages de glace peuvent endommager les matériaux de construction ou causer des dommages matériels, voire des blessures, lors de leur effondrement ou des tentatives de déneigement. La fonte est due à la chaleur qui traverse la toiture sous la couche de neige très isolante. Dans les zones boisées, les lignes de distribution électrique sur poteaux sont moins sensibles aux charges de neige qu'aux dommages causés par la chute d'arbres, abattus par une neige lourde et humide. Ailleurs, la neige peut s'accumuler sur les lignes électriques sous forme de givre. Les ingénieurs conçoivent les installations en tenant compte de ces charges, mesurées en kg/m (lb/ft), et les compagnies d'électricité disposent de systèmes de prévision météorologique capables d'anticiper les phénomènes susceptibles de provoquer ces accumulations. Le givre peut être éliminé manuellement ou en créant un court-circuit suffisant sur la portion de ligne concernée pour faire fondre les dépôts. Sports et loisirs Le ski est de loin la principale activité de loisirs d'hiver. En 1994, sur les 65 à 75 millions de skieurs estimés dans le monde, environ 55 millions pratiquaient le ski alpin , les autres le ski de fond . On comptait environ 30 millions de skieurs (toutes disciplines confondues) en Europe, 15 millions aux États-Unis et 14 millions au Japon. En 1996, on recensait 4 500 domaines skiables, 26 000 remontées mécaniques et 390 millions de visites par an. L'Europe était la région dominante pour le ski alpin, suivie du Japon et des États-Unis. De plus en plus, les stations de ski ont recours à la neige artificielle , qui consiste à produire de la neige en projetant de l'eau et de l'air sous pression à travers un canon à neige sur les pistes. La neige artificielle est principalement utilisée pour compléter l'enneigement naturel dans les stations de ski . Cela leur permet d'améliorer la fiabilité de leur manteau neigeux et de prolonger la saison de ski de la fin de l'automne au début du printemps. La production de neige nécessite des températures basses. La température seuil pour la production de neige artificielle augmente lorsque l'humidité diminue. La température humide est utilisée comme indicateur car elle prend en compte la température de l'air et l'humidité relative. La production de neige artificielle est un procédé relativement énergivore, ce qui en limite l'utilisation. Le fartage des skis améliore leur glisse sur la neige en réduisant leur coefficient de frottement. Ce coefficient dépend des propriétés de la neige et du ski, et le fartage permet une lubrification optimale par la fonte de la neige grâce au frottement du ski. Une lubrification insuffisante entraîne une interaction du ski avec les cristaux de neige, tandis qu'une lubrification excessive provoque un ralentissement dû à la capillarité de l'eau de fonte. Avant de pouvoir glisser, un ski doit vaincre la force de frottement statique maximale. Le frottement cinétique (ou dynamique) se produit lorsque le ski se déplace sur la neige. Guerre
 Effets sur les plantes et les animaux Les plantes et les animaux endémiques des régions enneigées développent des mécanismes d'adaptation. Parmi ces mécanismes, on trouve chez les plantes la chimie d'adaptation au gel , la dormance, le dépérissement saisonnier et la survie des graines ; chez les animaux, l'hibernation, l'isolation thermique, la chimie antigel, le stockage de nourriture, la mobilisation des réserves corporelles et le regroupement pour la chaleur mutuelle La neige interagit avec la végétation de deux manières principales : la végétation peut influencer le dépôt et la rétention de la neige et, inversement, la présence de neige peut affecter la répartition et la croissance de la végétation. Les branches des arbres, notamment des conifères , interceptent la neige qui tombe et empêchent son accumulation au sol. La neige suspendue aux arbres fond plus rapidement que celle au sol, du fait de sa plus grande exposition au soleil et aux mouvements de l’air. Les arbres et autres plantes peuvent également favoriser la rétention de la neige au sol, qui serait autrement emportée par le vent ou fondue par le soleil. La neige affecte la végétation de plusieurs façons : la présence d’eau stockée peut favoriser la croissance, mais le démarrage annuel de la végétation dépend de la fonte des neiges pour les plantes ensevelies sous la neige. De plus, les avalanches et l’érosion due à la fonte des neiges peuvent déboiser le terrain.  La neige abrite une grande variété d'animaux, tant en surface qu'enfouis. De nombreux invertébrés prospèrent dans la neige, notamment les araignées , les guêpes , les coléoptères , les scorpions des neiges et les collemboles . Ces arthropodes sont généralement actifs à des températures descendant jusqu'à antigel dans leurs fluides corporels, ce qui leur permet de survivre à une exposition prolongée à des températures inférieures à zéro. Certains organismes jeûnent pendant l'hiver, ce qui élimine les substances sensibles au gel de leur tube digestif. La capacité à survivre en l'absence d'oxygène dans la glace constitue un autre mécanisme de survie. De petits vertébrés sont actifs sous la neige. Parmi eux, les salamandres alpines sont actives dans la neige à des températures aussi basses que omnivores sont plus susceptibles d’entrer en torpeur ou d’ hiberner , tandis que les herbivores sont plus susceptibles de constituer des réserves de nourriture sous la neige. Les campagnols stockent jusqu’à les pikas jusqu’à les loups , les coyotes , les renards , les lynx et les belettes dépendent de ces habitants du sous-sol pour se nourrir et plongent souvent dans la neige pour les trouver. En dehors de la TerreLa « neige » extraterrestre comprend les précipitations à base d'eau, mais aussi les précipitations d'autres composés présents sur d'autres planètes et lunes du système solaire . En voici quelques exemples :
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