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Conceptualisation des processus de formation, d'évolution et de désagrégation des couches de glace dans un couvert nival saisonnier.

Fortin, Guillaume (2003). Conceptualisation des processus de formation, d'évolution et de désagrégation des couches de glace dans un couvert nival saisonnier. Thèse. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 177 p.

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Résumé

La présence de couches de glace et de croûtes de surface dans un couvert nival saisonnier est un phénomène récurrent dans l'Est du Canada. La présence de ce type de couches de glace peut modifier les échanges gazeux et liquide entre le sol, le couvert neigeux et l'atmosphère. Suite à ce constat, nous avons élaboré deux objectifs principaux pour cette recherche. Le premier objectif est de mesurer l'importance relative de différents facteurs physiques environnementaux régissant la formation, l'évolution et la désagrégation des masses de glace horizontales dans le couvert nival. Le second objectif est de développer des méthodes et des instruments qui puissent permettre d'effectuer le suivi des principales propriétés physiques des masses de glace horizontales, en milieu naturel, tout au long de l'hiver dans un contexte climatique tempéré caractéristique du Sud du Québec. Grâce à des collectes intensives de données de terrain réalisées au cours de trois hivers consécutifs (entre 2000 et 2003), nous avons été en mesure de recueillir diverses informations quantitatives et qualitatives relatives aux conditions environnementales (stations météorologiques automatisées) et aux propriétés physiques des masses de glace. Parmi ces propriétés physiques, nous avons mesuré quantitativement la perméabilité à l'air des couches de glace en utilisant un perméamètre, le coefficient de diffusion de ces mêmes couches en utilisant des chambres de diffusion et un gaz inerte, le gradient de diffusion du N0₂et du CO₂pour l'ensemble du couvert neigeux en utilisant des sondes à niveaux multiples. Nous avons également pu étudier quantitativement et qualitativement les fluctuations de perméabilité de couches de glace artificielles contenant un traceur fluorescent. Certaines autres propriétés physiques, telles que la tortuosité et la porosité, ont été estimées indirectement. Les deux objectifs de la thèse ont été atteints. Dans un premier temps, nous discutons des relations entre les conditions environnementales et les processus de formation, d'évolution et de désagrégation des masses de glace horizontales. Ces masses subissent des modifications importantes lorsqu'elles sont exposées à la surface (formation et désagrégation) où elles sont moins sujettes à des modifications morpho métriques que lorsqu'elles sont enfouies dans le couvert nival. Les couches ensevelies seront modifiées soit par une hausse de la température du couvert (état d'isothermie) ou par un apport important en eau (fonte ou pluie), ces deux phénomènes étant intimement liés. Les méthodes et instruments que nous avons développés au cours de ces trois hivers se sont avérés efficaces et fiables ce qui nous a permis d'atteindre notre second objectif. L'ensemble des résultats obtenus dans le cadre de cette thèse fournis des méthodes innovatrices (suivi avec le traceur, utilisation d'un perméamètre et de chambres de diffusion combinées et fonctionnelles en milieu naturel). De plus, une base de données expérimentales sur les propriétés physiques des masses de glace, peu documentées jusqu'à ce jour, est également fournie. Nous avons donc démontré par le biais des résultats obtenus que les masses de glace horizontales modifiaient effectivement les échanges gazeux et liquides dans le couvert neigeux principalement en ralentissant la vitesse des échanges gazeux entre le sol, le couvert et l'atmosphère.

Type de document: Thèse
Directeur de mémoire/thèse: Bernier, Monique
Co-directeurs de mémoire/thèse: Martin, Éric
Mots-clés libres: glace; couvert nival; saison; environnement; température; air; neige; sol; précipitation; vent
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 03 oct. 2013 15:49
Dernière modification: 18 nov. 2015 16:20
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/1527

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