Traité de glaciologie: 2 Glaciers, variations du climat, sols gelés
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| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | French |
| Veröffentlicht: |
Paris
Masson
1965
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| Beschreibung: | S. 430 - 1040 Ill., graph. Darst., Kt. |
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Titel: Bd. 2. Traité de glaciologie. Glaciers, variations du climat, sols geles
Autor: Lliboutry, Louis
Jahr: 1965
TABLE DES MATIÈRES
TOME I
Préface de l'auteur
Introduction : LA GLACIOLOGIE ET SOX DÉVELOPPEMENT HISTORIQUE.
L — La glaciologie, science autonome (p. 1) : But et limites de la glacio-
logie (p. 1); Aspect et méthode de la glaciologie (p. 2); Organisation admi-
nistrative (p. 4).
II. — Historique de la glaciologie (p. 5) : Généralités (p. 5); Les théories de
l'écoulement glaciaire (p. 5); Mesure des vitesses superficielles (p. 7); L'explo-
ration des glaciers en profondeur (p. 8); Les sondages séismiques (p. 9);
L'étude du Quaternaire (p. 9); Exploration de l'Arctique (p. 10); L'explora-
tion de l'Antarctique (p. 11); L'étude des avalanches (p. 13); Etude du sol
gelé (p. 13).
RÉFÉRENCES . 14
I. PHYSIQUE DE LA GLACE . 18
L — Le réseau des atomes d'oxygène (p. 18): Le point de vue du physicien et
celui du glaciologue (p. 18); Obtention de monocristaux (p. 19); Structure
mosaïque des cristaux (p. 21); Position des atomes d'oxygène (p. 21); Densité
et coefficient de dilatation (p. 22); Autres variétés cristallines de glace (p. 23).
If. — Propriétés optiques de la glace (p. 24) : Anisotropie optique de la
glace (p. 24); Thermoiuniinescenee de la glace (p. 24).
III. — Propriétés électriques et rôle des hydrogènes (p. 25) : Propriétés diélec-
triques de la glace (p. 25); Position des atomes d'hydrogène (p. 27); Conduc-
tibilité de la glace pure (p. 28); Polarité des cristaux de glace et théorie
de Kahane (p. 29); Teneur en ions salins et conductibilité électrique de la
glace naturelle (p. 30); Différence de potentiel eau-glace (p. 31).
1028 TABLE DES MATIÈRES
IV. — Fusion et regel de la glace (p. 32) : Changements d'état de la glace (p. 32):
Figures de Tyndall (p. 32); Stries de Forel et figures de corrosion (p. 34);
Variation du point de fusion avec la pression et les contraintes (p. 34);
Pénétration d'un objet dans la glace (p. 36); Regel et frittage (p. 39);
Transformation de la neige en glace par compression (p. 41).
RÉFÉRENCES . 42
II. PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES DE LA GLACE . 44
I. — Analyse mathématique des contraintes et des déformations (p. 44) : Tenseur
des contraintes (p. 44); Construction de Mohr (p. 46); Examen de quelques
cas particuliers : compression uniaxiale, cisaillement pur (p. 47); Invariants
du tenseur des contraintes (p. 49) ; Tenseur des déformations infinitési-
males (p. 52); Déformations élastiques (p. 53); Invariants du tenseur des
vitesses de déformation (p. 55); Elasticité, viscosité, plasticité, fluage (p. 56);
Modèles rhéologiques (p. 57); Validité des modèles rhéologiques (p. 59);
Réponse d'un corps rhéologique à une contrainte alternative (p. 60); Limite
de rupture (p. 61).
II. — Propriétés rhéologiques de la glace (p. 63) : Déformations élastiques d'un
monocristal (p. 63); Déformations élastiques d'un polycristal (p. 64); Amor-
tissement des vibrations élastiques (p. 65); Fluage transitoire de la glace
polycristalline (p. 66); Traînage élastique (monocristal ou polycristal) (p. 67).
III. — Déformation plastique du monocristal de glace (p. 69) : Plans de glis-
sement dans les monocristaux de glace (p. 69) ; Direction de glissement (p. 71) ;
La théorie des dislocations (p. 73); Fluage d'un monocristal de glace (p. 76);
Théorie de Wakahama du fluage d'un monocristal (p. 78); Loi de relaxation
des contraintes (p. 81).
IV. — Fluage permanent de la glace polycristalline (p. 82) : Comparaison de
différents états de contrainte (p. 82); Considérations sur les techniques expé-
rimentales (p. 83) ; Vitesse de déformation en fonction de la contrainte (p. 85) ;
Charge de rupture (p. 89).
V. — Mécanisme du fluage de la glace polycristalline (p. 90) : Théories du fluage
permanent (p. 90) ; Le fluage transitoire dans la théorie des disloca-
tions (p. 91); Glissement sur les joints de grains (p. 91); Répartition des
contraintes et des déformations entre les grains d'un polycristal (p. 92);
Fonte et regel simultanés au cours du fluage (p. 94); Mierodiscontinuités
dans le fluage (p. 95).
RÉFÉRENCES . 95
III. PÉTROGRAPHIE DE LA GLACE. 97
I. — Détermination des textures (p. 97) : Mise en évidence des cristaux (p. 97);
Taille des lames minces de glace ou de neige (p. 98); Granulometrie de la
glace polycristalline (p. 99); Orientation des axes cristallins (p. 102); Déter-
mination de la direction de l'axe optique en lumière polarisée (p. 102);
« Icefabrics » (p. 106).
IL — Bulles d'air et autres inclusions (p. 107): Eau liquide et bulles d'air xéno-
gènes dans la glace de glacier (p. 107); Huiles d'air autogènes et inter-
septales dans la glace de congélation ou de regel (p. 108) ; Bulles d'air
allongées intracristallines (p. 109); Bulles d'air allongées à la suite d'un
cisaillement (p. 110); Pression de l'air dans les bulles (p. 111); Perméabilité
de la glace de glacier (p. 112); Inclusions solides (p. 113).
TABLE DES MATIÈRES 1029
??. — Cristallisation de l'eau (p. 113): Surfusion et germes de solidifica-
tion (p. 113); Première phase de la congélation d'une nappe d'eau immo-
bile (« Protocristallisation » de Choumsky) (p. 114); Deuxième phase:
croissance columnaire et sélection géométrique (p. 116); Glace d'exsudation :
stalactites de glace, tarines, etc. (p. 117); Glace de ségrégation (p. 118);
Glace surimposée (p. 118).
IV. — Recristallisation paracinématique dans la glace de glacier (p. 119) :
Texture feuilletée des glaciers (p. 119); Texture de la glace des glaciers
tempérés (p. 120); Texture de la glace des glaciers froids (p. 123); Observa-
tion de la recristallisation en laboratoire (p. 124); Différentes théories de
la recristallisation paracinématique (p. 125); Elimination des bulles d'air
de la glace (p. 127).
V. — Recristallisation de la glace immobile (p. 129) : Action des gradients de
température (p. 129); Théorie de la recristallisation postcinématique (p. 130).
RÉFÉRENCES . 130
IV. GLACE D'EAU DOUCE ET DE MER. 133
I. — Glace de lac (p. 133) : Congélation de l'eau douce stagnante (p. 133);
Corrélation entre l'épaisseur de glace et les données météorologiques (p. 133);
Aspects de la glace de lac (p. 135).
II. — Glace de rivière (p. 136) : Glace dans les rivières (p. 136); Embâcles
(p. 137).
III. — Glace de mer (p. 139) : Salinité et texture de la glace de mer (p. 139);
Gel de la mer (p. 141); Evolution annuelle de la banquise arctique (p. 142);
Le Pack arctique (p. 143); Bilan de masse du Pack arctique (p. 144); La
banquise côtière (p. 145); Glace de mer antarctique (p. 146); Circulation
océanique autour de l'Antarctique (p. 147).
IV. — Propriétés mécaniques (p. 149) : Résistance à la rupture de la glace
du lac (p. 149); Résistance de la glace de mer (p. 150); Portance de la
glace de lac ou de mer (p. 150); Pistes d'atterrissage sur la glace de lac ou
de mer (p. 154); Amélioration du matériau glace par l'incorporation d'une
charge (p. 155); Poussée de la glace de lac ou de mer sur les berges (p. 156).
Références . 157
Appendice : Codes de l'Organisation Météorologique Mondiale. 158
V. LES HYDROMÉTÉORES . 160
I. — La vapeur d'ean atmosphérique et sa condensation (p. 160) : Pression
de vapeur saturante de l'eau (p. 160); Humidité atmosphérique (p. 162);
Température de rosée et température de givrage (p. 163); Température du
thermomètre mouillé (p. 164); Condensation de l'humidité atmosphérique :
noyaux de condensation (p. 164); Nuages (p. 167).
II. — Le mécanisme des précipitations (p. 168) : Les cristaux de glace dans
l'atmosphère (p. 168); Formation naturelle des cristaux de glace atmosphé-
riques (p. 168); Les noyaux glaçogènes naturels (p. 169); Les noyaux glaço-
gènes artificiels (p. 169); Genèse des précipitations : neige, pluie, vargas
(p. 170); Pluie ou neige ? (p. 171); Pluies artificielles et dissipation du
brouillard (p. 172).
?. _ Givre, neige, grésil et grêle (p. 173) : Givre et verglas (p. 173); Diffé-
rentes formes de cristaux de glace et de neige dans l'atmosphère (p. 175);
Condition de formation des différents cristaux (p. 177); Pression de vapeur
1030 TABLE DES MATIÈRES
au contact de la phase condensée (p. 178); Grossissement d'un cristal de
glace (p. 179); Cristaux de neige givrée, grésil mou (p. 180); Grésil dur
(p. 180); Grêlons (p. 181); Phénomènes électriques associés à la grêle :
orages (p. 182).
IV. — Xivométrie (p. 183) : Mesures nivométriques (p. 183); Nivomètres totali-
sateurs et nivographes (p. 184); Cas où le terrain est en pente (p. 186);
Mesures de densité (p. 187); Mesure de stock d'eau du manteau neigeux
(p. 187); Analyse des résultats nivométriques (p. 189).
V. — Teneur des précipitations en oxygène 18 et deuterium (p. 191) : Mesure
de la teneur en isotopes stables (O18 et D) (p. 191); Teneurs des précipita-
tions en isotopes lourds (p. 192).
RÉFÉRENCES . 196
VI. ÉYOLUTIOX DU MAXTEAU XIVAL. 199
Ordre d'exposition suivi dans ce chapitre (p. 199).
I. — Transport par le vent et consolidation de la neige froide (p. 200) : Trans-
port de la neige par le vent en terrain plat (p. 200); Structure du drift, phé-
nomènes électrostatiques associés (p. 201); Croûte et plaque de vent (p. 203);
Vagues, rides, zastrouguis, barkhanes (p. 204); Consolidation de la neige
(p. 205).
II. — Métamorphose de la neige froide (p. 206) : Métamorphose destructive
(p. 206); Recristallisation du névé (p. 208); Perméabilité de la neige à l'air
et à la vapeur d'eau (p. 209); Métamorphose constructive : neige coulante et
autres formes (p. 211); Densité de la neige fraîche (p. 213); Tassement de la
neige froide (p. 214).
III. — Transformations de la neige sous l'effet de cycles de dégel et de regel
(p. 218) : Mesures d'humidité par calorimetrie (p. 218); Propriétés diélec-
triques de la neige et application aux mesures d'humidité (p. 219); Réten-
tion capillaire et perméabilité à l'eau (p. 221); Vieillissement de la neige
(p. 222); Névé. Transformation en glace (p. 223); Plaque de regel et croûte
de radiation (p. 224); Effet des chutes de neige successives (p. 226).
IV. — Stratigraphies et classifications (p. 228) : Stratigraphie et carottage
(p. 228); Etude des cristaux de neige déposés (p. 229); Datage d'une carotte
ininterrompue de névé par stratigraphie (p. 230); Analyse pollinique (p. 232);
Classification des différents types de neige (p. 234).
Références . 235
VII. PROPRIÉTÉS MÉCAXIQUES DE LA XEIGE . 238
I. — Fluage et déformation élastique (p. 238) : Généralités (p. 238); Fluage à
charge constante: coefficients de Haefeli (p. 239); Influence de la tempé-
rature, de la densité, de la contrainte (p. 241); Détermination des quatre
constantes rhéologiques de la neige (p. 242); Déformation de tunnels creusés
dans le névé (p. 245).
II. — Rupture et résistance à la pénétration (p. 245) : Limite de rupture de la
neige (p. 245); Rupture de la neige par chute d'un corps (p. 249); Mesure de
la résistance à la pénétration (p. 251); Sonde de battage (p. 252).
III. — Reptation sur les pentes (p. 253) : Fluage d'une couche de neige soudée
au sol (p. 253); Glissement d'un manteau neigeux sur le sol (p. 255); Con-
traintes dans le manteau neigeux (p. 256); Efforts exercés par la neige sur
un objet fixe (p. 258).
TABLE DES MATIÈRES 1031
IV. — Les avalanches (p. 262) : Limite de rupture de la couverture neigeuse
(p. 262); Classification des avalanches (p. 263); Avalanches de poudreuse
(p. 264); Avalanches de plaque de neige (p. 265); Avalanches de neige
humide (p. 266); Avalanches de printemps (p. 268); Frottement interne et
formule de Chézy (p. 268); Dynamique des avalanches de poudreuse (p. 269);
Dynamique des avalanches de fond (de neige humide ou de printemps)
(p. 271); Pression d'arrêt lorsqu'une avalanche rencontre un obstacle fixe
(p. 271); Changement de pente et cône d'avalanche (p. 272); Mécanisme du
déclenchement des avalanches (p. 274); Facteurs météorologiques à l'origine
des avalanches (p. 275).
RÉFÉRENCES . 276
Appendice I : Sonde de battage (Rammsonde), formule générale. . . 277
Appendice II : Formulaire pour profils de battage. 280
VIII. LA NEIGE EX GÉME CIVIL . 281
I. — La lutte contre les avalanches (p. 281) : Ouvrages de protection passive
contre les avalanches (p. 281); Travaux d'extinction des avalanches (p. 282);
Comparaison des différents moyens de protection (p. 285); Déclenchement
artificiel des avalanches (p. 287).
H. — Lutte contre les congères et déneigement (p. 289) : Congères (p. 289);
Lutte contre les congères (p. 290); Historique du déneigement (p. 291);
Chasse-neige statiques pour routes (p. 292); Chasse-neige dynamiques pour
routes (p. 293); Déneigement des chemins de fer (p. 296); Emploi du sel pour
le déneigement des villes (p. 296).
III. — Lutte contre le verglas et le givre (p. 297) : Givre sur les chaussées
(p. 297); Givre sur les avions (p. 297); Givre sur les réfrigérateurs, les
câbles, les bateaux (p. 297); Adhésion de la glace (p. 298).
IV. — Trafîcabilité sur la neige (p. 299) : Damage (p. 299); Rosses et cahots
dus au trafic (p. 301); Neige artificielle et pistes en plastique (p. 301);
Véhicules pour la neige (p. 302).
V. — Glissement sur la glace et sur la neige (p. 304) : Frottement de glissement
sur la glace (p. 304); Frottement d'une semelle de ski sur la neige (p. 306);
Frottement statique (p. 307); Farts de ski (p. 308); Entraînement de la neige
par le ski (p. 309); Résistance à l'avancement du ski due au tassement et
à Panélasticité (p. 311).
VI. — Les constructions en neige ou en glace (p. 312) : Iglous et caves dans
le névé (p. 312).
RÉFÉRENCES . 312
IX. BILANS THERMIQUES A LA SURFACE ET ÉCOULEMENT . 315
Préambule . 315
I. _ Le bilan de radiation (p. 316) : Généralités sur les radiations (p. 316);
Absorption globale des radiations solaires par l'atmosphère (p. 317); Rôles
respectifs de l'absorption sélective et de la diffusion des radiations
solaires (p. 320); Effet des nuages sur la radiation solaire incidente (p. 322);
Rôle de l'orientation et de la topographie (p. 324); Albédo de la neige et
de la glace (p. 324); Radiations infrarouges, en l'absence de nuages (p. 325);
Rilan des radiations infrarouges, avec nuages (p. 327).
11)32 TAULE DES MATIÈRES
II. — Les transferts turbulents (p. 328) : Transferts moléculaires de quantité,
de mouvement, de chaleur et d'humidité (p. 328); Théorie de Prandtl des
transferts turbulents (p. 330); Détermination du coefficient de diffusion
turbulente à partir du profil de vent (p. 331); Valeurs du paramètre de rugo-
sité (p. 334); Transfert de chaleur par convection forcée (p. 335); Transfert
d'humidité par convection forcée (p. 337) ; Aperçu sur le problème à deux
dimensions (p. 338); Transferts en l'absence de vent (p. 339); Transferts en
régime laminaire et couche limite (p. 340).
III. — Estimation du bilan thermique à la surface d'un champ de neige ou
d'un glacier (p. 341) : Equation énergétique générale (p. 341); Mesure de la
fonte F, et de l'ablation (p. 343); Mesures des radiations (p. 343); Mesures de
température et d'humidité (p. 345); Mesure des flux de chaleur sensible (Q)
et de la chaleur latente (LSE) (p. 346).
IV. — Résultats et commentaires (p. 347) : Bilans thermiques estivaux sous
différents climats (p. 347); Bilan positif ou négatif et température de la
surface (p. 350); Rôle de l'évaporation et des condensations occultes (p. 351);
Rôle du föhn dans la fonte des neiges (p. 352); Influence de la végétation
(p. 353).
V. — Ecoulement de l'eau de fonte (p. 355) : Déficit d'écoulement (p. 355);
Délai dans l'écoulement (p. 356); Corrélation fonte-degrés-jours positifs
(p. 356); Corrélation écoulement-stock nival (p. 358); Régimes d'écoulement
(p. 359); Rôle de la neige dans les crues (p. 360).
RÉFÉRENCES . 363
X. FORMES ITABLATIOX ET DE REGEL . 366
I. — Pénétration des radiations solaires dans la glace ou le névé (p. 366) :
Théorie générale (p. 366); Mesure des coefficients de dispersion r et d'absorp-
tion de la lumière diffusée s (p. 367).
II. — Formes d'ablation liées à la fusion par l'eau (p. 369) : Fusion de la glace
par l'eau courante : bédières, moulins, entonnoirs (p. 369); Evolution des
crevasses et séracs (p. 370) ; Chenaux de fonte et nids d'abeilles sur un champ
de neige (p. 371).
III. — Les pénitents (p. 372) : Micropénitents et pénitents de neige (p. 372);
Pénitents de glace (p. 373); Répartition géographique des pénitents (p. 374);
Origine des pénitents (p. 375); Phénomènes en bordure d'un champ de neige
ou de glace (p. 376).
IV. — Formes liées ? une couverture morainique (p. 377) : Cônes couverts
(p. 377); Trous méridiens et tables glaciaires (p. 378).
V. — Formes liées ? l'effet de serre ou d'oasis (p. 379) : Neige à pellicule
(p. 379); Fonte de la neige sous la croûte de soleil (p. 380); Fonte de la
glace en profondeur (p. 380); Trous à cryoconite (p. 380); Lacs allongés
dans les îles de glace et dans le permafrost (p. 381).
VI. — Formes de regel (p. 382) : Regel de l'eau de fonte dans de la neige froide :
glace de regel, glace d'infiltration et glace surimposée (p. 382); Classification
diagénétique des glaciers et névés froids due à Choumsky (p. 383); Auréoles
de fusion (p. 385).
VII. — Les chevrons (p. 386) : Description (p. 386); Origine des vagues (p. 387);
Origine des bandes brunes (p. 388).
RÉFÉRENCES . 389
TABLE DES MATIÈRES 1033
XI. TEMPÉRATURES DAXS LA XEIGE ET DAS S LES GLACIERS . 391
I. — Mesure des températures et constantes thermiques (p. 391) : Mesures de
température de la neige (p. 391); Chaleur spécifique et conductibilité calo-
rifique de la glace (p. 392); Conductibilité calorifique de la neige (p. 393).
II· — Evolution des températures dans un sol homogène (p. 394) : Equation
générale (p. 394); Milieu infini : dissipation de q cal/cm2 apparues à l'instant
t = 0 (p. 395); Température maintenue fixe au niveau ? = 0 à partir de
l'instant t = 0 (p. 396); Refroidissement ou réchauffement d'un manteau
neigeux sous l'effet des transferts thermiques à la surface (p. 397); Regel
d'un manteau neigeux à 0", en présence d'eau capillaire (p. 400); Réchauffe-
ment du manteau neigeux sous l'effet de la radiation solaire (p. 400) ; Tempé-
rature ou flux de chaleur en surface variant périodiquement (p. 402).
III. — Températures observées dans le manteau nival et dans les glaciers
(p. 40Õ) : Températures du manteau nival (p. 405); Températures dans les
névés (p. 405) ; Températures dans les glaciers (névés exclus) (p. 407) ; Tem-
pérature au voisinage des rochers et des crevasses (p. 409).
IV. — Influence de l'accumulation, du mouvement, de la chaleur terrestre
(p. 410) : Influence de l'accumulation (p. 410); Glaciers froids à surface
limite ou à couche limite tempérée (p. 413); Températures dans la couche
basale d'une nappe de glace froide (p. 413); Stabilité de la température
basale des indlandsis (p. 417).
Références . 418
Appendice : Fonction d'erreur et autres fonctions utiles. 420
TOME II
XII. GÉNÉRALITÉS SUR LES GLACIERS. 429
I. — Morphologie et hypsométrie des glaciers (p. 429) : Définition du glacier
(p. 429); Classification morphologique (p. 430); Zone d'alimentation
(p. 431); Zone d'ablation (p. 431); Différents types de fronts (p. 432);
Courbe hypsométrique d'un glacier (p. 433).
II. — Limite climatique des neiges, ligne d'équilibre et ligne de névé (p. 437) :
Limite des neiges persistantes et niveau de glaciation (p. 437); Réaction de
la glaciation sur le climat (p. 439); Accumulation, ablation nette et bilan
spécifique (p. 440); Ligne de névé (p. 422); Détermination de la ligne d'équi-
libre d'un glacier (p. 444).
III. — Les facteurs du bilan spécifique (p. 448) : Année budgétaire (p. 448);
Variation de la précipitation avec l'altitude et avec l'exposition (p. 449);
Limite instantanée des chutes de neige et coefficient nivométrique (p. 451);
Variation de l'ablation avec l'altitude et avec les facteurs topographiques
(p. 452); Energie de glaciation ou coefficient d'activité (p. 453).
IV. _ Etude du bilan de masse d'un glacier (p. 455) : Courbes de régime
d'Ahlmann (p. 455); Courbe de bilan de Finsterwalder (p. 457); Glaciers
réservoirs et glaciers évacuateurs (p. 458).
V._Lignes de courant (p. 460) : Trajectoires de la glace et lignes de courant
(p. 460); Fonction de courant (p. 462); Lignes de courant dans le cas général
(problème non plan) (p. 463).
Références . 464
1034 TABLE DES MATIÈRES
XIII. DONNÉES SUR LES GLACIERS ACTUELS DAXS LE MOXDE. 465
I. — Europe méditerranéenne, Asie centrale, Afrique (p. 465) : Alpes, Pyrénées
(p. 465); Caucase, Iran (p. 466); Alataou Dzoungare, Tian-Chan et Nan-Chan
(p. 467); Pamir et Indou-Kouch (p. 470); Karakorum et Himalaya (p. 471);
Afrique, Nouvelle-Guinée (p. 472).
II. — Nord de l'Eurasie (p. 473) : Scandinavie (p. 473); Islande, Jan Mayen
(p. 474); Spitsberg Ouest (p. 475); Terre du Nord-Est (p. 477); Nouvelle-
Zemble et Oural Polaire (p. 478) ; Archipel François-Joseph et Terre du Nord
(p. 479); Sibérie (p. 480).
III. — Groenland et archipel canadien (p. 481) : Topographie et épaisseur de
l'Indlandsis (p. 481); Principaux émissaires de la côte Ouest et glace qu'ils
débitent (p. 483); Emissaires du Groenland septentrional et de la côte Est
(p. 484); Précipitations et bilan de masse (p. 485); Terre de Baffin (p. 487);
Autres îles englacées de l'Archipel Canadien (p. 488); Shelfs du nord d'Elles-
mere et îles de glace (p. 489).
IV. — Amérique et îles australes (p. 490) : Alaska (p. 490) ; Frontière Alaska-
Colombie britannique et Canada Sud-Ouest (p. 493); Etats-Unis (p. 494);
Mexique (p. 494); Andes équatoriales et tropicales (p. 495); Andes du désert
chilien (p. 496); Andes de Santiago et de Cuyo (p. 496); Andes chiléno-
argentines, entre 35° et 46" latitude Sud (p. 499); Patagonie méridionale
(p. 501); Nouvelle-Zélande (p. 504); Iles australes (p. 504).
V. — Antarctique (p. 505) : Constitution de l'Antarctide (p. 505); Climat
(p. 508); Accumulation et transformation de la neige (p. 510); Bilan de masse
du Shelf de Ross (p. 511); Bilan de masse de l'ensemble de l'Antarctide
(p. 512).
RÉFÉRENCES . 514
XIV. LES TECHNIQUES GÉOPHYSIQUES EX GLACIOLOGIE. 523
I. — Mesures topographiques et photogrammétriques (p. 523) : Polygone de
base (p. 523); Balises (p. 524); Triangulations (p. 525); Choix des points fixes.
Mesures à faire (p. 526); Mesures à moins de 8 jours d'intervalle (p. 526);
Cryocinégraphe (p. 527); Photogrammétrie (p. 527).
II. — Forages, carottages et mesures du mouvement en profondeur (p. 529) :
Forages mécaniques destructifs (p. 529) ; Forages électrothermiques (p. 530) ;
Forages hydrothermiques (p. 532); Carottages mécaniques (p. 532); Défor-
mation de la glace au sein des glaciers (p. 534).
III. — Prospection gravimétrique et séismique (p. 536) : Sondages gravimé-
triques (p. 536); Sondages séismiques : technique (p. 537); Différents types
d'ondes et différents trajets (p. 538); Ondes séismiques dans la glace de mer
(p. 539); Courbes dromochroniques en l'absence de névé (p. 540); Séismique
réfraction sur névé (p. 543); Vitesse des ondes et constantes élastiques de la
glace (p. 544); Prospection séismique par réflexion (p. 546); Détermination
des plans miroitants (p. 549).
IV. — Prospection par radar, électrique, magnétique (p. 551) : Mesures d'épais-
seur par radar (p. 551); Prospection électrique en courant continu (p. 552);
Détection électrique des crevasses (p. 553) ; Mesure des mouvements d'un névé
par prospection magnétique (p. 554).
Références . 556
Appendice : Exemple de détermination des plans miroitants. 558
TABLE DES MATIÈRES 1035
XV. CONTRAINTES, DÉFORMATIONS ET CREVASSES DANS LES GLACIERS. 562
I· — Equations générales et cas d'une viscosité uniforme (p. 562) : Equations
du mouvement (p. 562); Différentes hypothèses sur la viscosité (p. 565);
Dynamique du glacier, en supposant la viscosité uniforme (p. 566); Applica-
tion des équations de Navier-Stokes au glacier de vallée (p. 568); Les
contraintes, intermédiaire de calcul insaisissable (p. 570); Fermeture d'un
trou circulaire (p. 570).
H. — Fluage parallèle et fluage de Nye (p. 572) : Fluage à vitesses parallèles et
à contraintes indépendantes de ? (p. 572); Problème plan, avec les hypo-
thèses précédentes (p. 573); Fluage parallèle indépendant de r (p. 575);
Fluage de Nye (p. 576); Fluage de Nye, dans l'approximation du plastique
parfait (p. 579); Fluage de Nye, avec une loi de déformation quelconque
(p. 581); Application de la solution de Nye au mouvement d'un tube enfoncé
dans un glacier (p. 584).
III. — Recherche d'une solution plus générale (p. 585) : Le fluage de Nye consi-
déré comme une première approximation (p. 585); Rôle du glissement sur le
lit (p. 586); Extrusion flow et « glissement circulaire » de Lewis (p. 589);
Cas où les contraintes dépendent de ? : zones motrices et zones frein (p. 591);
Solution la plus générale du problème plan, dans l'approximation du corps
visqueux newtonien (p. 592).
IV. — Les crevasses (p. 594) : Description des crevasses (p. 594); Position des
crevasses (p. 597); Vitesse d'ouverture des crevasses (p. 601); Théorie de la
direction des crevasses (p. 602) ; Théorie de la profondeur des crevasses
(p. 604); Profondeur instantanée de la fracture selon Lachenbruch (p. 605);
Rimayes (p. 606).
V. — Failles, plissements et déformations à petite échelle (p. 607) : Fentes
de cisaillement (p. 607); Effets d'une compression transversale (p. 609);
Origine de la foliation (p. 612); Déformation de la glace à petite échelle :
plissements et plissotements (p. 614); Application de la théorie de Biot au
plissement d'une moraine feuilletée (p. 617).
Références . 618
XVI. GLISSEMENT D'UN GLACIER SUR SON LIT, CRUES ET CATASTROPHES
GLACIAIRES . 620
I. — Vitesses mesurées (p. 620) : Vitesses superficielles (p. 620); Glissement sur
le lit (p. 623); Fluctuations périodiques de la vitesse des glaciers (p. 624);
Fluctuations erratiques de la vitesse (p. 626) ; Variations de la vitesse liées au
passage d'une onde de crue (p. 628).
II. _Frottement sur le lit et profil d'équilibre (p. 631) : Profil d'équilibre et
profil stationnaire (p. 631); Profil longitudinal d'une nappe de glace en
supposant le frottement uniforme et le lit plan (p. 631); Reconstitution de
la topographie sous un indlandsis, en admettant le frottement uniforme
(p. 634); Calcul du frottement sur le lit à partir du profil observé (p. 637).
III._ Théorie du glissement d'un glacier sur son lit (p. 640) : Mécanismes de
glissement (p. 640); Glissement par fonte et regel (p. 642); Glissement par
plasticité (p. 644); Glissement sans cavitation : frottement quasi statique
(p. 646); Cavitation derrière une protubérance isolée (p. 647); Glissement
avec cavitation généralisée (p. 649).
1036 TABLE DES MATIÈRES
IV. — Origine des crues glaciaires (p. 653) : Propagation d'une onde sur un
glacier (p. 653); Ondes cinématiques (p. 654); Ondes glaciaires à frottement
constant (p. 656); Crues catastrophiques par destruction de l'équilibre
(p. 657); Chutes de glaciers suspendus et action possible des tremblements
de terre (p. 661).
V. — Vidange de lacs marginaux et de poches d'eau (p. 663) : Circulation de
l'eau sous les glaciers (p. 663); Lacs de barrage glaciaire (p. 665); Processus
de vidange des lacs de barrage glaciaire (p. 666); Rupture de poches d'eau
intraglaciaires (p. 667); Lahars et hlaups (p. 670).
RÉFÉRENCES . 671
XVII. ÉROSIOX ET DÉPOSITIOX GLACIAIRES. 673
I. — Importance de l'érosion glaciaire (p. 673) : Action géodynamique des gla-
ciers (p. 673); Erosion sous-glaciaire d'un glacier stationnaire (p. 674); Ero-
sion par un glacier en crue (p. 675); Erosion par les torrents sous-glaciaires
(p. 677); Charge en sédiments des torrents émissaires (p. 678).
II. — Les mécanismes de l'érosion glaciaire (p. 679) : Le problème des surcreu-
sements (p. 679); Les cirques glaciaires (p. 683); Vallées glaciaires (p. 685);
Corrosion par la glace ou la neige (p. 686); Abrasion glaciaire (p. 686); Débi-
tage sous-glaciaire (p. 688).
III. — Moraines inférieures et de fond (p. 690) : Classification des moraines
(p. 690); Texture des moraines feuilletées (p. 692); Moraines de cisaillement
(p. 693); Origine des moraines de cisaillement (p. 695); Terrains meubles
sous-glaciaires (p. 699); Vitesse des ondes séismiques dans la glace chargée
de débris (p. 700); Traînées morainiques à l'aval d'un nez rocheux et
moraines moulurées (p. 703); Drumlins (p. 704).
IV. — Moraines d'éboulis, glaciers enterrés et rocheux (p. 705) : Moraines super-
ficielles (p. 705); Glaciers enterrés (p. 707); Glaciers rocheux (p. 708).
?t. — Moraines de poussée et dépôts fluvio-glaciaires (p. 711) : Moraines de
poussée des glaciers tempérés (p. 711); Dépôts fluvio-glaciaires (p. 713).
RÉFÉRENCES . 715
XVIII. LÊS FLUCTUATIOXS DES GLACIERS TEMPÉRÉS. 718
I. — Relevé des fluctuations glaciaires (p. 718) : Surveillance topographique
des glaciers (p. 718); Variations du bilan spécifique (p. 722); Etude des
variations historiques (p. 722); Avances et régressions simultanées (p. 723).
II. — Variations historiques des glaciers (p. 724) : Les variations historiques
des glaciers des Alpes ne sont ni périodiques, ni bien synchrones (p. 724);
Variations de la ligne d'équilibre (p. 727); Le maximum d'autres glaciers de
l'hémisphère nord eut souvent lieu au xvnie siècle et non pas au ???G ou au
xix" siècle (p. 728); Glaciers équatoriaux, tropicaux et subtropicaux (p. 729);
Glaciers tempérés austraux (p. 730).
III. — Réponse d'un glacier tempéré aux variations du bilan spécifique : théorie
(p. 731) : Position du problème (p. 731); Théorie des ondes cinématiques de
De Marchi (p. 733); Théorie des ondes cinématiques de Finsterwalder
(p. 734); Linéarisation de l'équation générale (p. 737); Propagation et diffu-
sion des ondes cinématiques (p. 739) ; Temps de réponse d'un bassin d'alimen-
tation (p. 741); Réaction d'un dissipateur à une variation du bilan spécifique,
en négligeant la diffusion (p. 742) ; Recherche d'un modèle algébrique : condi-
TABLE DES MATIÈRES 1037
tions à satisfaire à la rimaye et au front (p. 744); Réponse complète du
modèle choisi à une variation constante et uniforme du bilan spécifique
(p. 748); Réponse d'un glacier à une variation du bilan spécifique uniforme,
mais fonction quelconque du temps (p. 750); Calcul des bilans spécifiques
(p. 753); Réponse du glacier à une perturbation aléatoire du bilan spécifique
(p. 754); Oscillations forcées du glacier (p. 756); Validité de la théorie linéa-
risée précédente (p. 759).
IV. — La rétro-action par variation d'altitude (p. 760) : Position du problème
(p. 760); Calcul dans le modèle de glacier de Xye (p. 761); Instabilité intrin-
sèque et plages de stabilité des glaciers (p. 763); Cas des glaciers marins
(p. 763).
Références . 764
XIX. ÉCOULEMEXT ET AUTO-ÉVOLUTIOX DES IXDLAXDSIS; SOULÈVEMEXT
POST-GLACIAIRE . 766
Importance des Indlandsis (p. 766)·
I. — Vitesses d'écoulement (p. 767) : Evaluation des vitesses à partir du
budget spécifique mesuré (p. 767); Vitesses effectivement mesurées (p. 768);
Fluage d'une nappe de glace froide à couche limite tempérée (p. 770);
Les indlandsis à couche basale tempérée (p. 772); Fluage d'une nappe
de glace entièrement froide (p. 774); Approximations de la formule géné-
rale (p. 775).
II. — Profils stationnaires (p. 777) : Historique de la théorie (p. 777); Profil
stationnaire d'un indlandsis entièrement froid (p. 780); Profil stationnaire
d'un indlandsis à couche limite tempérée (p. 781); Influence du budget spéci-
fique sur l'épaisseur d'un indlandsis (p. 783); Instabilité des indlandsis
froids due au couplage épaisseur - température basale (p. 785).
III. — Vitesse d'évolution des indlandsis à climat constant (p. 786) : Position
du problème (p. 786); Application de la théorie des perturbations (p. 787);
Coefficient de diffusion : formule de Matchinski (p. 788); Autres possibilités
(p. 790); Croissance d'un indlandsis entièrement zone d'accumulation
(p. 791); Décroissance d'un indlandsis obéissant à la règle de Penck et
Bruckner (p. 794).
IV. — Conditions d'apparition et de disparition des indlandsis (p. 796) :
Glaciation d'une région montagneuse en fonction de l'altitude de la ligne
d'équilibre (p. 796); Rétroactions positives et apparition d'un indlandsis
(p. 798); Renversement de la rétroaction et taille maximale des indlandsis
(p. 799); Les deux tailles stationnaires (instable et stable) d'un indlandsis
(p. 800); Un réchauffement du climat fait décroître un indlandsis stable
(p. 801).
V. — Le soulèvement post - glaciaire (p. 805) : Soulèvement historique
(p. 805); Soulèvement préhistorique (p. 806); Déviation à l'isostasie (p. 808);
Rôle de la croûte : régionalité des déformations isostatiques (p. 808); Défor-
mation élastique, changements de phase, et attraction des eaux océaniques
(p. 809); Théorie du relèvement isostatique en admettant une viscosité ????-
tonienne et uniforme (p. 810); Approximation de la solution précédente, et
estimation de ? (p. 813); Insuffisances de la théorie précédente (p. 815);
Application à l'asthénosphère de la théorie des glaciers tempérés (p. 817);
Viscosité de l'asthénosphère déduite du relèvement isostatique (p. 819); Le
soulèvement post-glaciaire dans le modèle du plastique parfait (p. 821).
RÉFÉRENCES . 822
1038 TABLE DES MATIÈRES
XX. VARIATIOXS SÉCULAIRES ET MILLÉNAIRES DU CLIMAT. 824
I. — Variations récentes du climat (p. 824) : Fiabilité des données instrumen-
tales (p. 824); L'élévation de température de la première moitié du xxe siècle
(p. 82Õ); Variations des précipitations (p. 828); Détermination plus précise
de la stabilité d'une série chronologique (p. 829); Périodicité et corrélations
internes (p. 830); Application de la statistique à la glaciologie (p. 832).
II. — Corrélations climat-petits glaciers (p. 833) : Corrélation entre température
ou précipitation d'une part, et variation des glaciers d'autre part (p. 833) ;
Mécanismes de cette corrélation (p. 835).
III. — Variations récentes de la circulation atmosphérique (p. 836) : Circu-
lation zonale et circulation méridienne (p. 836); Variations de la circulation
atmosphérique (p. 837); Corrélations entre différents secteurs et « provinces
climatiques » (p. 838) ; Déplacements du pôle de circulation (p. 842) ;
Autorenforcement des perturbations dans le système atmosphère - océans
(p. 844).
IV. — Techniques de paléoclimatologie (p. 846) : Vue d'ensemble (p. 846);
Etude des chroniques anciennes et archéologie (p. 847); Dendrochronologie
(p. 848); Datages par l'érosion ou la sédimentation, varves (p. 848); Datages
par le carbone 14 (p. 849); Stratigraphie des dépôts sédimentaires (p. 851);
Palynologie (p. 853) ; Détermination des paléotempératures à l'aide de
carottes océaniques (p. 854) ; Datage des couches dans les carottes océa-
niques (p. 856)-
V. — Déglaciation et variations climatiques au cours des derniers 20 000 ans
(p. 856): Périodes pluviales (p. 856); Données de la palynologie pour l'hémi-
sphère Nord (p. 858); Variations millénaires du climat dans l'hémisphère
austral et sous l'équateur (p. 859); Moraines stataires du Nord de l'Europe
(p. 862); Phases de retrait du dernier indlandsis en Amérique du Nord et
corrélation avec l'Europe (p. 864); Transgression marine consécutive à la
déglaciation (p. 867).
VI. — Simple position du problème des causes (p. 868): Rôle du CO., industriel
(p. 868); Existence d'impulsions extérieures et d'une « mémoire » (p. 869).
RÉFÉRENCES . 870
XXI. LES GRAXDES GLACIATIONS ET LEUR ORIGINE. 873
I. — Les grandes glaciations du Pleistocène (p. 873) : Anciens indlandsis de
l'hémisphère Nord (p. 873); Glaciations et épisodes glaciaires dans les Alpes
(p. 875); Glacio-eustatisme et synchronisme des glaciations de l'hémisphère
Nord (p. 879); Anciens indlandsis décelés par les terrasses marines : l'ind-
landsis de Barents (p. 880); Chronologie des grandes glaciations dans
l'hémisphère Nord (p. 882); Divers épisodes glaciaires dans l'hémisphère
Sud (Antarctide exclue) (p. 885); Histoire glaciaire de l'Antarctide (p. 886);
Régression de l'Océan au cours du Quaternaire (p. 887).
II. — Le climat du Pleistocène (p. 889) : L'abaissement de température au cours
du Pleistocène (p. 889); Etudes plus fines de la séquence des températures
(p. 890); Les précipitations (p. 892); Circulation atmosphérique pendant
les grandes glaciations (p. 894); Gel de l'Arctique ou pas ? (p. 894); Climat
du Tertiaire et du Crétacé (p. 896).
TABLE DES MATIÈRES 1039
HI. — Recherche de causes extérieures au système Atmosphère - Océans-
Indlandsis (p. 897) : Facteurs externes des grandes glaciations (p. 897);
Rôle des poussières volcaniques (p. 899); Théorie astronomique des périodes
glaciaires (p. 900); Critiques à la théorie astronomique (p. 903); Variation
de la constante solaire (p. 904); Influence de l'activité solaire (p. 906);
Noyaux glaçogènes d'origine cosmique (p. 908); Influence de la nébulosité
sur l'albédo de la Terre et la température de sa surface.
IV. — Les grandes glaciations en tant qu'auto-oscillations (p. 912) : Généra-
lités (p. 912); Auto-renforcement des oscillations du climat grâce aux varia-
tions d'humidité (p. 914) ; Rétroaction positive due à l'albédo (p. 914) ;
Recherche d'une rétroaction négative déphasée : théories de Plass, Brooks,
Wilson (p. 916); La théorie d'Ewing et Donn (p. 917).
V. — Conditions d'apparition d'un âge glaciaire (p. 919) : Gondwanie et gla-
ciation Permo-carbonifère (p. 919); Les indlandsis de l'Eocambrien (p. 921);
Conditions géographiques nécessaires à l'apparition d'un âge glaciaire
(p. 922); Causes des âges glaciaires (p. 923); Conclusion (p. 924).
RÉFÉRENCES . 924
XXII. LE GEL DU SOL. 927
I. — Circonstances de gel du sol (p. 927) : Détection du gel du sol (p. 927);
Epaisseur du sol gelé à partir de la température de sa surface (p. 928);
Bilan thermique à la surface du sol (p. 930); Fréquence des cycles gel-
dégel (p. 931).
IL — Le permafrost (p. 934) : Définition du permafrost (p. 934); Epaisseur et
extension mondiale du permafrost (p. 934); Facteurs locaux (p. 936); Epais-
seur de la couche active (p. 938).
III. — L'eau dans les sols (p. 939) : Granulometrie du sol (p. 939); Les colloïdes
du sol (p. 940); Forces de liaison entre l'eau et le sol, et pression intersti-
tielle (p. 941); Lois de Darcy et de Kozeny-Carman (p. 942); Application
à l'ascension capillaire (p. 944); Le potentiel osmo-capillaire (p. 944);
Mesure du potentiel osmo-capillaire (p. 945) ; Relation entre le potentiel
capillaire et l'humidité (p. 946); Rôle de l'eau adsorbée dans l'altération
des roches (p. 949).
IV. — Mécanisme du gel du sol (p. 9Õ0); Structure du sol gelé (p. 950); La cryo-
osmose (p. 951); Origine de la cryo-osmose et de la thermo-osmose (p. 953);
Equations à la base de la cryo-osmose (p. 954); Théorie de Cass et Miller
(p. 956); Température de congélation et température de nucléation (p. 958);
Ségrégation de la glace en strates (p. 959); Critères de gélivité des sols
(p. 960).
V. — Propriétés mécaniques d'un sol gelé (p. 962): Charge de rupture (p. 962);
Propriétés élastiques (p. 963); Propriétés plastiques du sol gelé (p. 964).
RÉFÉRENCES . 965
XXIII. ACTION DU GEL SUR LE SOL, LES ROUTES OU LES FOXDATIOXS. 967
I. — Géodynamique périglaciaire : les phénomènes élémentaires (p. 967) :
Le faciès « périglaciaire » (p. 967) ; Géomorphologie et géodynamique
(p. 968); Pression théorique atteinte lors du gel de l'eau dans une cavité
(p. 970); Fractures dues au gel (p. 971); Forces développées par la cryo-
osmose (p. 972); Tri des matériaux sous l'effet des cycles de gel (p. 973);
Mécanisme de l'expulsion des pierres du sol (p. 976); Mécanisme de la ségré-
gation des fines (p. 977); La solifluxion (p. 978); Gonflement des argiles
et fentes de dessiccation (p. 979).
1040 TABLE DES MATIÈRES
II. — Principales formes périglaciaires (p. 981) : Hydrolaccolithes, países,
pingos (p. 981); Polygones à coins de glace ou à coins de sable (p. 982);
Thermokarst, lacs allongés (p. 985); Argiles plissées, écailles de poussée
(p. 986) ; Loupes d'argile dans la toundra ou dans les mers de pierres
(p. 988); Généralités sur les sols polygonaux (p. 989); Cercles de pierres
(p. 990); Sols striés (p. 993); Evolution des sols morainiques de montagne
(p. 995); Buttes gazonnées (p. 996); Formes engendrées par la solifluxion
(p. 997).
III. — Le gel du sol en génie civil (p. 999) : Dommages causés par le gel du sol
(p. 999); Règles relatives à la construction des routes (p. 1001); Améliora-
tion de la tenue au gel grâce à des additifs (p. 1002); Constructions et fonda-
tions en zone de permafrost (p. 1003); Excavations dans le sol gelé (p. 1003);
Gel d'un sol pour en assurer l'imperméabilisation (p. 1005).
RÉFÉRENCES . lOOCl
POSTFACE . 1008
ERRATUMS ET CORRiGEXDUMS. 1009
TABLE DES PLANCHES . 1012
¡XDEX ANALYTIQUE . 1017
TABLE DES MATIÈRES DU TOME 1 . 1027
TABLE DES MATIÈRES DU TOME 2 . 1033 |
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