NeigeLa neige () est une forme de précipitations atmosphériques constituée de particules de glace ramifiées, de structure et d'aspect très variables qui sont la plupart du temps cristallisées et agglomérées en flocons contenant de l'air. Mais cette glace peut aussi être sous forme de grains (neige en grains, neige roulée) ou mouillée. Lorsqu'il y a suffisamment de froid et d'humidité dans l'atmosphère, la neige se forme naturellement par condensation solide de la vapeur d'eau à saturation autour des noyaux de congélation.
Glace de merthumb|upright=1.25|Fragments épars de glace de mer recouverts de neige. thumb|upright=1.25|Lame fine de glace de mer, observée sous une lumière à polarisation croisée. Tous les cristaux (que l'on distingue grâce aux couleurs d'interférence différentes) contiennent des inclusions de saumure (solution saline) et d'air ; inclusions situées dans le plan cristallographique. La glace de mer est constituée d'eau de mer gelée, et parfois aussi de neige tassée ou d'eau douce gelée (l'eau de mer gèle à une température plus basse - environ -2°C - que l'eau douce).
Banquise arctiquevignette|Image satellite de la région arctique montrant la banquise arctique à son extension minimale à la fin de l'été en septembre 2012. La banquise arctique est la banquise de mer qui se forme sur une partie de l'océan Arctique, autour du pôle Nord, au-devant des côtes du Groenland, du Nord canadien, de l'Alaska et de la Russie. Son extension est maximale au cours de l'hiver et minimale au cours de l'été, sans jamais disparaitre totalement.
Arctic sea ice declineSea ice in the Arctic has declined in recent decades in area and volume due to climate change. It has been melting more in summer than it refreezes in winter. Global warming, caused by greenhouse gas forcing is responsible for the decline in Arctic sea ice. The decline of sea ice in the Arctic has been accelerating during the early twenty‐first century, with a decline rate of 4.7% per decade (it has declined over 50% since the first satellite records). It is also thought that summertime sea ice will cease to exist sometime during the 21st century.
Bilan de masse d'un glaciervignette|alt=Histogrammes rouge et bleu et courbe oscillant autour de l'équilibre jusqu'en 1985, puis plongeant vers le bas.|Bilan de masse du Glacier du Silvretta. En bleu clair : bilan hivernal (accumulation). En rouge : bilan estival (ablation). La courbe bleue correspond au bilan total de masse du glacier. La perte est telle que la courbe disparait du diagramme à partir de 2003. La valeur atteinte en 2020 est de -23,7 mètres.
GlaceLa glace est l'eau (de formule chimique ) lorsqu'elle est à l'état solide. Cet élément est très étudié dans la nature et en laboratoire, par les scientifiques, à commencer par les glaciologues, les physiciens de la matière condensée et autres cryologues de spécialités différentes : il contient souvent beaucoup d'impuretés ou d'inclusions, d'origine diverse.
ThermodynamiqueLa thermodynamique est la branche de la physique qui traite de la dépendance des propriétés physiques des corps à la température, des phénomènes où interviennent des échanges thermiques, et des transformations de l'énergie entre différentes formes. La thermodynamique peut être abordée selon deux approches différentes et complémentaires : phénoménologique et statistique. La thermodynamique phénoménologique ou classique a été l'objet de nombreuses avancées dès le .
Modélisation des glaciersLa modélisation des glaciers utilise des méthodes quantitatives pour simuler l'évolution, la dynamique et la thermodynamique des glaciers et de calottes polaires comme le Groenland ou l'Antarctique, ainsi que les grands glaciers de l'hémisphère nord pendant la dernière glaciation. Les modèles de glaciers sont utilisés dans plusieurs domaines: l'étude de la glaciation de la Terre pendant un cycle de glaciation, l'évolution de la cryosphère sous l'effet du réchauffement climatique, etc.
Courant glaciaireUn courant glaciaire, en anglais en, est un type de glacier formé à partir de la glace d'un inlandsis et progressant à très grande vitesse, jusqu'à un kilomètre par an. Ils sont un des moyens d'évacuation de la glace en bordure des inlandsis avec les glaciers émissaires. Les courants glaciaires peuvent mesurer jusqu'à une cinquantaine de kilomètres de largeur, deux kilomètres d'épaisseur et plusieurs centaines de kilomètres de longueur.
Manteau neigeuxthumb|Creusement de trous dans le manteau neigeux sur le glacier Taku en Alaska, pour mesurer sa profondeur, sa densité. Le manteau neigeux ou manteau nival ou couverture neigeuse est le dépôt des précipitations neigeuses sur le sol ou sur une étendue avant le sol (toit). Constitué de l'accumulation stratifiée de neige, c'est donc toujours un mélange de cristaux de glace et d'air, avec souvent, si sa température est proche de ou après une pluie, de l'eau liquide.
Arctic sea ice ecology and historyThe Arctic sea ice covers less area in the summer than in the winter. The multi-year (i.e. perennial) sea ice covers nearly all of the central deep basins. The Arctic sea ice and its related biota are unique, and the year-round persistence of the ice has allowed the development of ice endemic species, meaning species not found anywhere else. There are differing scientific opinions about how long perennial sea ice has existed in the Arctic. Estimates range from 700,000 to 4 million years. The specialized, sympagic (i.
Plateforme de glacevignette|Schéma montrant l'alimentation d'une plateforme de glace (en anglais en) par un courant glaciaire. vignette|Principales plateformes de glace de l'Antarctique et leur superficie Une plateforme de glace, ice-shelf ou barrière de glace est une structure glaciaire qui constitue le prolongement d'un ou plusieurs glaciers ou d'un inlandsis en flottant sur la mer. Contrairement à la banquise qui se forme par le gel de l'eau de mer, une plateforme de glace est alimentée par l'écoulement d'un glacier en amont, et généralement par l'accumulation de précipitations.
Cycle thermodynamiqueUn cycle thermodynamique est une suite de transformations successives qui part d'un système thermodynamique dans un état donné, le transforme et le ramène finalement à son état initial, de manière à pouvoir recommencer le cycle. Au cours du cycle, le système voit sa température, sa pression ou d'autres paramètres d'état varier, tandis qu'il échange du travail et réalise un transfert thermique avec l'extérieur. Il existe de nombreux cycles thermodynamiques, dont voici quelques-uns.
Thermodynamic equationsThermodynamics is expressed by a mathematical framework of thermodynamic equations which relate various thermodynamic quantities and physical properties measured in a laboratory or production process. Thermodynamics is based on a fundamental set of postulates, that became the laws of thermodynamics. One of the fundamental thermodynamic equations is the description of thermodynamic work in analogy to mechanical work, or weight lifted through an elevation against gravity, as defined in 1824 by French physicist Sadi Carnot.
Régions polairesthumb|300px|Localisation en vert des régions dites polaires Les régions polaires de la Terre sont les zones du globe entourant les pôles et au-delà des deux cercles polaires que sont le cercle Arctique dans l'hémisphère nord et le cercle Antarctique dans l'hémisphère sud. Ces régions étant centrées sur le pôle Nord et le pôle Sud, elles sont recouvertes par les calottes glaciaires, situées respectivement sur l'océan Arctique et le continent Antarctique.
Deuxième principe de la thermodynamiqueLe deuxième principe de la thermodynamique (également connu sous le nom de deuxième loi de la thermodynamique ou principe de Carnot) établit l'irréversibilité des phénomènes physiques, en particulier lors des échanges thermiques. C'est un principe d'évolution qui fut énoncé pour la première fois par Sadi Carnot en 1824. Il a depuis fait l'objet de nombreuses généralisations et formulations successives par Clapeyron (1834), Clausius (1850), Lord Kelvin, Ludwig Boltzmann en 1873 et Max Planck (voir Histoire de la thermodynamique et de la mécanique statistique), tout au long du et au-delà jusqu'à nos jours.
Thermodynamique hors équilibreLa thermodynamique hors équilibre est le domaine de recherche étudiant les phénomènes de relaxation et de transport au voisinage de l'équilibre thermodynamique. Il s'agit là de phénomènes dissipatifs donc irréversibles, liés à une augmentation de l'entropie. Les méthodes présentées ici relèvent de la thermodynamique proprement dite, qui permet de donner les lois caractérisant un phénomène.
Système thermodynamiqueEn thermodynamique classique, un système thermodynamique est une portion de l'Univers que l'on isole par la pensée du reste de l'Univers, ce dernier constituant alors le milieu extérieur. Le système thermodynamique n'est pas forcément défini par une frontière matérielle, ni nécessairement connexe. Les gouttes de liquide dans un brouillard, par exemple, définissent un système thermodynamique. Le milieu extérieur considéré est constitué par la portion d'Univers en interaction avec le système étudié.
Diagramme thermodynamiqueUn diagramme thermodynamique est une représentation graphique utilisée dans différents domaines pour pointer les valeurs de diverses grandeurs caractérisant l'état d'un fluide : pression (p), pression partielle des composantes, température (T), volume spécifique (v), enthalpie (h), entropie (s). L'intérêt de ces diagrammes est qu'ils permettent de tracer approximativement l'évolution de ces variables dans des fluides lors d'un travail au lieu de devoir la calculer par les équations de la thermodynamique.
Réchauffement climatiquevignette|redresse=1.35|Températures moyennes de l'air en surface de 2011 à 2020 par rapport à une moyenne de référence de 1951 à 1980. vignette|redresse=1.35|Température observée par la NASA par rapport à la moyenne de 1850-1900 comme référence préindustrielle. Le principal facteur d'augmentation des températures mondiales à l'ère industrielle est l'activité humaine, les forces naturelles ajoutant de la variabilité. vignette|redresse=1.35|L'énergie circule entre l'espace, l'atmosphère et la surface de la Terre.
