Monde de la physique : chutes de neige causées par les gaz d’échappement industriels

Les gaz d’échappement industriels polluent non seulement l’air, mais peuvent également provoquer de la neige à proximité des usines. Un groupe de recherche a maintenant examiné en détail comment exactement cette neige industrielle est créée. Comme le rapportent les scientifiques dans la revue « Science », les germes de condensation présents dans les gaz d’échappement jouent un rôle central. Cela provoque la formation de plus en plus de cristaux de glace dans les nuages ​​surfondus au-dessus des installations industrielles et leur chute au sol sous forme de flocons de neige.

Velle Toll, de l’Université de Tartu en Estonie, et son équipe ont examiné les gaz d’échappement d’un total de 67 usines industrielles en Russie et au Canada, notamment des cimenteries, des fonderies d’acier et de cuivre et des centrales électriques au charbon. Avec l’aide des satellites Terra et Aqua de la NASA, ils ont observé la formation de cristaux de glace dans les panaches d’échappement des systèmes. L’analyse des données a révélé des chutes de neige inhabituelles à proximité de la plupart des installations entre 2000 et 2021, en particulier pendant les mois froids entre novembre et février.

Les particules dans les gaz d’échappement servent de noyaux de condensation

Les chutes de neige pouvant atteindre 15 millimètres par jour se sont étendues sur des dizaines de kilomètres le long du panache d’échappement des installations industrielles. Au début, des nuages ​​humides, pas encore pollués, soufflaient sur les installations. Si des particules d’oxydes métalliques, de sulfates ou de silicates pénétraient dans les nuages ​​avec les gaz d’échappement au-dessus des systèmes, elles servaient de noyaux de condensation et des molécules d’eau s’y accumulaient. À des températures froides comprises entre moins dix et moins 24 degrés Celsius, des cristaux de glace de plus en plus gros se sont formés, qui sont ensuite tombés au sol sous forme de flocons de neige. En raison des précipitations glaciales, les nuages ​​​​le long des panaches d’échappement se sont quelque peu dispersés et la densité des nuages ​​a diminué de huit pour cent.

À la surprise des chercheurs, cette neige industrielle s’est également formée dans les gaz d’échappement humides mais moins pollués de quatre centrales nucléaires. Étant donné que seul un petit nombre de noyaux de condensation pénètrent dans l’atmosphère par les gaz d’échappement des centrales nucléaires, Toll et son équipe soupçonnent que des processus encore inconnus sont à l’origine des cristaux de glace et des flocons de neige. Les particules soufflées par le vent depuis les environs des systèmes pourraient par exemple jouer un rôle.

Cette étude fournit de nouvelles preuves sur la manière dont les précipitations et les nuages ​​se développent à proximité des installations industrielles. Cela permettrait d’optimiser les prévisions météorologiques locales et d’analyser plus précisément l’influence des nuages ​​sur le rayonnement UV et infrarouge. Des analyses plus approfondies seront également menées pour expliquer la cause de la neige industrielle dans les centrales nucléaires.