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 | Corso di nivologia (Trasformazioni della neve al suolo - 4° parte) |
 Il metamorfismo della neve bagnata
Chiamato anche metamorfismo da fusione, questo tipo di metamorfismo è dovuto al riscaldamento della neve fino a 0C° ed è caratteristico della neve primaverile, talvolta anche di quella autunnale molto precoce.
A zero gradi, i cristalli più grandi, che offrono una maggior inerzia alla fusione, vengono avvolti da una pellicola d'acqua dovuta alla fusione di quelli più piccoli, il successivo congelamento li ingrandisce ulteriormente dando loro una forma arrotondata.
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In fase di fusione, la coesione tra uno strato e l'altro ed anche all'interno degli strati, si riduce notevolmente; l'acqua, per il proprio peso, tende a diffondere lateralmente ed a percolare verso il basso inglobando i cristalli circostanti residui (evidentemente quelli più grossi che fino a quel momento hanno resistito alla fusione) in una pellicola liquida. Se il calore in gioco è sufficiente anche questi cristalli saranno fusi, altrimenti l'acqua congela attorno ad essi e l'insieme assume la forma sferica (codice 6), mentre resta acqua libera nelle zone di contatto; evidente che ciò elimina qualsiasi preesistente tipo di coesione tra i cristalli e il manto nevoso entra in fase di instabilità, tanto più grave quanto maggiore è il contenuto di acqua.
Di qui l'importanza di saper riconoscere la maggior o minor umidità della neve, intesa questa volta non come contenuto di vapore ma come acqua liquida.
La seguente procedura di verifica permette una veloce classificazione della neve in rapporto al suo contenuto d’acqua:
- Neve secca o asciutta (temperatura inferiore o al massimo eguale a 0°C), per fare una palla di neve occorrono forti e ripetute compressioni (con le mani guantate).
- Neve umida (T = 0°C), l'acqua tra i cristalli non è visibile con una lente ma basta una leggera compressione per formare una palla.
- Neve bagnata (T = 0°C), l'acqua è visibile con la lente ma non può essere liberata per compressione tra le mani.
- Neve molto bagnata (T = 0°C), l'acqua si può far gocciolare per compressione, ma la neve conserva un colore biancastro opaco per la notevole quantità di aria ancora contenuta.
- Neve fradicia o marcia (T = 0°C), basta una minima compressione per liberare molta acqua e la neve acquista un aspetto traslucido tipico del ghiaccio per la minima quantità di aria inclusa.
Il raffreddamento in superficie, specialmente nelle ore notturne, salda i cristalli tra loro incrementando la coesione negli strati superficiali che si trasformano in lastroni spesso portanti, specie nelle ore del mattino. Si creano così le premesse per distacchi di valanghe rispettivamente di neve a debole coesione bagnata nella tarda mattinata e nel pomeriggio fino a sera inoltrata, in genere a distacco spontaneo, e di lastroni di superficie, anche duri, ma che appoggiano su strati di neve bagnata a debole coesione, con distacco, generalmente, provocato. Gli effetti di queste croste ghiacciate, anche di minimo spessore, sono molteplici e molto significativi:
- Data la densità hanno un coefficiente di conduttività termica elevato (vedi i valori dati per i CCT dei diversi tipi di neve e per il ghiaccio).
- Sono molto compatte per cui bloccano la normale circolazione dell'aria nella neve e la correlata diffusione del vapore.
- Sono impermeabili per cui l'acqua, invece di percolare verso il fondo per essere assorbita dal terreno, si concentra sulle croste ghiacciate creando uno strato di neve marcia molto instabile anche su pendenze minime.
- Sono strutture rigide che, in quanto tali, non seguono i movimenti della neve sulla quale si sono formate. Se gli strati sottostanti si riducono di spessore per normale assestamento, tra neve e lastra si crea un "vuoto" che comporta notevoli problemi: il peso della neve sovrastante non scarica più direttamente sul terreno, bensì su un "pavimento" i cui appoggi vanno via via diminuendo e che può cedere improvvisamente innescando la valanga; nell'aria del "vuoto" il vapore, non potendo diffondere verso l'alto, diventa rapidamente sovrassaturo cosa che favorisce l'insorgere della metamorfosi da gradiente anche con minime variazioni di temperatura.

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Azione del vento
Per la stabilità del manto nevoso, il vento è un fattore molto attivo ed importante, tanto da essere spesso considerato come il padre-padrone di tutte le valanghe; gli effetti sono molteplici e dipendono sia dalle sue caratteristiche (velocità, direzione, temperatura, umidità e durata), sia dal tipo di neve su cui opera.
I venti al suolo risentono necessariamente delle condizioni morfologiche ed ambientali del territorio che percorrono per cui lo stesso vento può acquisire caratteristiche molto differenti.
Su un terreno piatto, regolare e senza ostacoli la direzione non subisce variazioni e la velocità (figura sotto) varia in funzione dell'altezza: minima a livello del suolo, dove risente dell'attrito, aumenta fino a diventare costante al di sopra dei 3 m.
 (www.nivoland.it)
In territorio con orografia movimentata il vento deve aggirare o sormontare le montagne, subendo deviazioni di flusso più o meno significative seconda la forma dell'ostacolo.
La presenza di rilievi e valli comporta quindi una locale variazione della velocità (V); la massa d'aria (M) che fluisce nell'unità di tempo per una data sezione (S) è data dalla formula:
M = S * V
dalla quale, poiché la portata M deve rimanere costante, deriva che sulle convessità la velocità deve aumentare, in quanto si verifica una riduzione della sezione S, e viceversa la velocità deve diminuire dove si ha un allargamento (concavità). In natura il fenomeno è molto evidente sui crinali e nei passi montuosi, dove il vento è sempre sostenuto.

Si possono distinguere 3 tipi di trasporto della neve da parte del vento:
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con vento debole (< 4 m/sec = 14 Km/h)
i grani vengono trasportati nella direzione del vento a livello della superficie e vengono, per azione meccanica, arrotondati.
Questo tipo di trasporto è detto per rotolamento.
La neve colma rapidamente le piccole depressioni, come le impronte di passi, e livella le irregolarità della superficie. |
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con vento moderato (< 15 m/sec = 54 Km/h)
i grani saltano da 10 cm ad 1 metro di altezza. Questo tipo di trasporto è chiamato saltazione.
Questo trasporto provoca degli accumuli locali di neve, delle rughe di superficie, dei cumuli (o dune) di neve simili alle dune di sabbia.
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Con forte vento (> 15 m/sec = 54 Km/h)
i grani vengono trasportati in aria dalla turbolenza del vento stesso.
Questo tipo di trasporto è detto diffusione per turbolenza.
In questo caso si formano delle vere e proprie nuvole di neve che possono raggiungere i centinaia di metri di altezza. Questo fenomeno si sviluppa tipicamente sulle creste esposte ai venti. Se il trasporto per turbolenza si coniuga ad una caduta di neve (nevicata) si ha allora una tormenta. |
Da dati riportati in bibliografia, in 24 ore l'incremento di spessore del manto nevoso raggiunge i seguenti valori:
| Velocità (m/sec) |
Velocità (km/h) |
Incremento (cm) |
| 4 - 10 |
14 - 36 |
4 - 10 |
| 10 - 15 |
36 - 54 |
10 - 35 |
| 15 - 20 |
54 - 72 |
35 - 75 |
| 20 - 25 |
72 - 90 |
75 - 200 |
La movimentazione è più facile su neve fresca, o comunque a debole coesione; durante o subito dopo una debole nevicata (10 - 20 cm di neve fresca che di per sé hanno un minimo effetto sul pericolo di valanghe) 2 - 3 ore di forte vento possono portare ad un notevole sovraccarico di un versante, determinando un conseguente locale gravissimo pericolo.
Con venti moderati o forti non si possono osservare alcuna trasformazione del cristalli se non di tipo meccanico con la frantumazione dello stesso.
Viceversa, con venti deboli l'azione più efficace è quella sulle condizioni di temperatura ed umidità degli strati più superficiali, con relative conseguenze su metamorfismo, coesione ed assestamento.
Possiamo allora osservare diversi comportamenti dei cristalli e della superficie nevosa a seconda delle condizioni di temperatura ed umidità che si presentano.
Vediamo in dettaglio le varie condizioni:
- su neve fresca, un vento più freddo e secco rispetto all'aria interclusa nella neve porta un rallentamento della sinterizzazione da isotermia (sia per raffreddamento che per asporto del vapore) e lo strato superficiale tende a rimanere a debole coesione, quindi facilmente erodibile.
- un vento relativamente più freddo ma più umido cede viceversa vapore e quindi accelera la sinterizzazione; il fenomeno si evidenzia nella formazione di sottili strati superficiali più densi (croste ghiacciate), anche se fragili e sempre a debole resistenza, che, interagendo sulla circolazione di calore e vapore con gli orizzonti sottostanti, possono dare il via alla metamorfosi da gradiente.
- un vento più caldo e secco (ma con temperatura < 0°C, altrimenti si va in fusione) accelera la sublimazione con una rapida diminuzione dello spessore, specie in neve fresca o a debole coesione. Questa riduzione di altezza del manto non deve essere scambiata, come purtroppo spesso accade, per un normale assestamento dovuto al peso; l'assestamento favorisce il consolidamento, mentre non si può dire se la riduzione di spessore sia dovuta alla sublimazione (che mantiene la neve a debole coesione).
- un vento più caldo ma umido comporta la formazione di croste più o meno compatte ed impermeabili, spesso di notevole portanza anche se sottili, eliminabili solo dalla fusione.
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Lastroni da vento e cornici
Questo visto finora sono la spiegazione di base per due strutture tipiche causate dall'azione del vento, entrambe di estremo pericolo per l'alpinista: i lastroni da vento e le cornici.
Durante il trasporto dovuto al vento, abbiamo visto che i cristalli subiscono una rapida metamorfosi meccanica, spezzettandosi in piccoli pezzi senza dendriti, per cui non è possibile una feltratura tra di loro. Il cristallo acquista subito la forma codice 3, caratterizzata da un peso di 200 - 500 kg/mc, da un angolo di attrito statico di 35° - 50° e da quello di attrito cinetico di 23° - 25°.
La neve di un singolo deposito è in isotermia e per tanto, data anche la notevole densità che impedisce la circolazione interna del vapore, questa neve subisce una sinterizzazione che le conferisce una forte coesione, fino a formare i blocchi compatti che costituiscono i lastroni da vento.
Se il vento è molto umido, già nel momento del loro atterraggio sottovento i pezzetti di ghiaccio possono sinterizzare fra loro, creando così un deposito anche su pendenze superiori a quelle dell'attrito statico (è quello di naturale stabilità per cristalli sciolti e sottoposti alla sola forza del proprio peso).
Se il vento è secco, quando cioè manca il vapore che può formare i ponti di saldatura, i cristalli possono fermarsi e creare il deposito solo su pendenze inferiori a quelle dell'attrito cinetico. Questi depositi rimangono più o meno incoerenti in funzione della metamorfosi che si instaura al loro interno in base al gradiente termico e di umidità.
In ogni caso, friabili o compatti, i depositi da vento diventano strutture instabili molto pericolose per chiunque vi passi sopra.

Per spiegare in modo più facilmente intuibile il pericolo intrinseco a queste strutture, analizziamo ciò che accade in una valletta incisa e stretta: la neve depositata da una precedente nevicata non viene movimentata perché sottovento e su questa si deposita la neve soffiata con spessore che sarà massimo al centro della valle e minimo alla sommità delle sponde; la neve di base segue il normale ritmo di assestamento secondo la metamorfosi in atto, quella soffiata tende invece a sinterizzare rapidamente trasformandosi in strato compatto e rigido; in breve si viene a formare uno scollamento fra i due strati ed il lastrone si trova sospeso e sostenuto dagli appoggi laterali (che sopportano tutto il peso) e da quello al piede (che contrasta il neviflusso, cioè la componente peso parallela al pendio). Prima o dopo questa struttura è destinata a cedere naturalmente, per intervento della fusione o di un sovraccarico, ma nel frattempo rimane una trappola che può scattare alla minima sollecitazione.
Dall'interazione tra umidità e velocità del vento dipende anche la formazione delle cornici di neve che in genere avviene su dorsali e su creste ben rilevate.

Questa struttura richiede forte umidità dell'aria (necessita infatti una immediata sinterizzazione dei cristalli appena fermi) e che, al passaggio tra sopravvento e sottovento, si crei una inversione di flusso; inizia così a formarsi una crosta aggettante che facilita il processo e la cornice può raggiungere dimensioni notevoli, sia come spessore che come larghezza del tetto sospeso.
La cornice è una struttura sempre pericolosa: è particolarmente fragile finchè la neve non si è ben sinterizzata. È sempre prudente non camminarci sopra, cercando di rimanere sul lato sopravvento di qualche metro rispetto alla linea di cresta; il crollo avviene in genere per cedimento della base della cornice, quindi la linea di frattura è al di là dello spartiacque.
Altra zona da evitare è quella di scarpa, che inizia poco sotto la fronte della cornice e dove necessariamente sono dislocati i maggiori depositi di neve soffiata, dove quindi è quasi sicura la formazione di un lastrone anche se il terreno è piatto e regolare.
Dovendo transitare sotto una cornice, prudenza vuole che si passi il più vicino possibile al piede; la stessa regola vale in caso di salti rocciosi verticali sotto i quali, proprio per la loro azione-reazione al vento, sono sempre presenti depositi ventati con tutto quel che ne consegue.
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