Le gel se produit lorsque la température de l’air tombe en dessous du point de congélation de l’eau (0 °C, 32 °F, 273 K). Ceci est généralement mesuré à une hauteur de 1,2 mètre (4 pi) au-dessus de la surface du sol.
Il existe une échelle assez subjective pour montrer plusieurs degrés de gravité du gel:
Une température à ou en dessous de zéro n’est pas nécessaire pour obtenir du gel au sol ou du givre; ils peuvent se former même si la température de l’air est supérieure au point de congélation si le ciel est clair. C’est parce que le sol perd de la chaleur en raison du rayonnement. Il irradie sa chaleur vers le ciel / l’espace., Lorsque vous « sentez » une surface très froide, c’est parce que vous rayonnez votre chaleur sur cette surface froide, la surface froide devient plus chaude et vous devenez plus froid. La quantité de chaleur qui rayonne est proportionnelle à la différence de la quatrième puissance des températures entre les deux objets. La nuit, l’atmosphère n’est pas réchauffée par le soleil et le ciel/espace peut approcher 2,7 K (La température du corps noir du rayonnement de fond cosmique micro-ondes). Par nuit claire, le sol peut devenir plus froid que l’air car il irradie sa chaleur vers le ciel et du givre peut se former.