Science et technologie s1364

Les précipitations et les pluies acides

Les précipitations représente l’étape du cycle de l’eau durant laquelle l’eau, après s’être évaporée, se condense et peut retomber sur le sol.

En fait, lorsque les gouttelettes d’eau qui forment les nuages sont trop nombreuses, les nuages deviennent plus lourds et ils se vident. C’est alors que l’eau tombe sous forme liquide ou solide, selon la température.

Les météorologues utilisent un vocabulaire spécifique pour parler des précipitations.

  • La nature des précipitations indique l'état (solide, liquide) des précipitations.
  • Le caractère des précipitations indique le temps (en minute) que durent les précipitations (averse, continuelle, intermittente).
  • L’intensité des précipitations indique la force et la quantité de précipitations qui vont tomber.

Voici une liste de différents types de précipitations que l’on peut retrouver au Québec.

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Précipitations de nature liquide dont les gouttes ont un diamètre supérieur ou égal à 0,5 mm.

Étant donné la nature liquide de ce type de précipitation, elle se forme quand la température au sol est plus grande que 0oC.
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Précipitations de nature liquide dont les gouttes ont un diamètre inférieur à 0,5 mm.

Étant donné la nature liquide de ce type de précipitation, elle se forme quand la température au sol est plus grande que 0oC.
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Précipitations de nature solide formées de cristaux de glace.

Étant donné la nature solide de ce type de précipitations, elle se forme quand la température au sol est inférieure à 0oC.
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Précipitations de nature solide formées de petites boules de glace dont l’intérieur est souvent liquide.

Ce type de précipitations se forme lorsqu’il fait plus chaud en altitude qu’à l’endroit où tombe le grésil. La température au sol est toutefois inférieure à 0oC.
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Précipitations de nature solide formées de boules composées de plusieurs couches de glace (telles les pelures d’un oignon). Ces couches proviennent de chutes et de remontées successives dans un nuage orageux.

Ce type de précipitations a un plus grand diamètre que celui du grésil. Il peut varier entre 5 et 50 mm.

Il est possible d’observer ce type de précipitations en été.
Pluie verglaçante (ou bruine verglaçante)
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Précipitations qui se congèlent en touchant le sol froid ou un objet très froid.

La couche de glace qui en résulte est appelée verglas.

Les pluies acides

Les eaux de surface, souterraines et atmosphériques contiennent du dioxyde de carbone, qui est un gaz très soluble dans l’eau.

Le dioxyde de carbone |(CO_2)| produit, en présence d’eau |(H_2O)|, des ions |H^+| selon la réaction chimique globale suivante:
|CO_{2} + H_{2}O \rightarrow HCO_{3} + H^{+}|
Voilà pourquoi l’eau de pluie est légèrement acide. En effet, l’eau de pluie normale a un pH d’environ 5,6.

Avec la pollution, le degré d’acidité de la pluie a tendance à augmenter, c’est-à-dire que son pH diminue. À noter que ce n’est pas seulement la pluie qui est acide, mais toutes les formes de précipitations, comme la neige, le grésil ou la grêle.

L’acidification des pluies est causée par les rejets d’oxydes de soufre |(SO_x)| et d’oxydes d’azote |(NO_x)|. Ces rejets peuvent être produits de façon naturelle : la foudre, les feux de forêt, la décomposition biologique et les éruptions volcaniques. Cependant, l’activité humaine aussi en est responsable. La circulation automobile ainsi que de nombreuses industries telles que les usines de pâtes et papiers, les raffineries de pétrole et les centrales électriques thermiques sont les plus grands producteurs de ces rejets.

Combinés à l’humidité, les rejets d’oxydes de soufre |(SO_x)| et d’oxydes d’azote |(NO_x)| forment de l’acide sulfurique et de l’acide nitrique, suivant les réactions chimiques suivantes:

Formation de l’acide sulfurique:
|2 SO_2 + O_2  \rightarrow 2 SO_3|
|SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4|

Formation de l’acide nitrique:
|2 NO + O_2  \rightarrow 2 NO_2|
|3 NO_2 + H_2O \rightarrow 2 HNO_3 + NO|

Impacts des pluies acides sur l’environnement

Les pluies acides affectent beaucoup la faune et la flore. Elles nuisent aux écosystèmes fragiles qui ne peuvent supporter un milieu trop acide. Certains endroits n’ont pas la capacité de neutraliser l’acide (pouvoir tampon), car ils manquent de carbonates.

Ce sont les provinces du Bouclier canadien comme l'Ontario, le Québec, le Nouveau-Brunswick et la Nouvelle-Écosse qui sont frappées le plus durement par les pluies acides. Malgré les luttes engagées contre la pollution atmosphérique, celle-ci continue tout de même d’augmenter et les pluies sont de plus en plus acides.

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