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Per manto nevoso si intende il deposito al suolo di tutti i cristalli di neve e ghiaccio formatisi in atmosfera e successivamente precipitati per effetto della forza di gravità: una combinazione di ghiaccio e aria. Come abbiamo visto, i cristalli, sia in atmosfera sia al suolo, sono soggetti a continue trasformazioni, ed a seconda delle condizioni fisiche e climatiche dell'ambiente in cui si trovano, possono modificare la loro struttura, aggregarsi fra loro, variare i volumi e le forme. Di conseguenza anche le caratteristiche fisiche e meccaniche, e quindi la stabilità del manto nevoso stesso, mutano nel tempo. La "materia" neve, una volta depositata al suolo, non ha una struttura sempre uguale nel tempo e nello spazio, ma come una specie di "torta", presenta numerose stratificazioni, con caratteristiche anche molto diverse fra di loro, indice di formazione e successive trasformazioni avvenute in condizioni "climatiche" ed ambientali diverse. Anche se alla semplice vista può sembrare un corpo rigido, il manto nevoso in realtà ha un comportamento simile a quello di un fluido viscoso, molto denso, le cui proprietà meccaniche dipendono principalmente dalla temperatura e dalla velocità con cui intervengono le sollecitazioni. |
| Le sollecitazioni a cui il manto è sottoposto sono essenzialmente compressione, trazione e taglio (fig.1). Ovviamente la capacità di reazione è molto diversa: mentre è relativamente buona per la compressione, possiamo ritenerla piuttosto scarsa, se non pessima, a seconda del tipo di neve e della velocità di sollecitazione, rispettivamente per trazione e taglio. Se la sollecitazione è applicata molto lentamente si hanno delle deformazioni viscose (fig.2), poiché il manto ha la capacità di assorbire e dissipare la sollecitazione stessa, mentre se l'applicazione è veloce sono molto probabili delle fratture elastiche (fig.3); pensiamo ad esempio al peso di una nuova nevicata che pur rappresentando una notevole sollecitazione, può avere sul manto l'effetto di assestamento, mentre il sovraccarico dovuto al passaggio di uno sciatore potrebbe significare il distacco di una valanga. |
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In realtà i movimenti lenti del manto nevoso, e cioè quelli che in ogni momento lo interessano e che determinano le deformazioni tipiche della neve, oltre all’assestamento (fig. 4), comprendono anche lo scorrimento e lo slittamento. Lo scorrimento, a causa degli attriti fra manto nevoso e terreno e fra gli strati stessi, risulta più marcato nelle zone più superficiali; anche lo slittamento, cioè lo scorrimento dell'intero manto nevoso rispetto al terreno, dipende principalmente dall'attrito fra base del manto e terreno stesso, ma è fortemente influenzato dall'angolo di inclinazione del pendio (fig.5). |
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Come ogni entità fisica presente sulla terra, anche il manto nevoso è soggetto alla forza di gravità che si manifesta con movimenti e deformazioni più o meno evidenti a seconda della velocità e dell'intensità delle forze che entrano in gioco. Come abbiamo visto, con l’applicazione di queste forze su un piano orizzontale, l'effetto risultante nel tempo è l'assestamento, cioè la riduzione di spessore e di volume con conseguente aumento della densità della massa nevosa e la diminuzione dell'altezza del manto (fig.4). Quando il piano è inclinato, la forza T, componente parallela al terreno della forza peso P, determina una sollecitazione tale da causare il movimento lungo il pendio. Se questa sollecitazione è veloce e non controbilanciata da attriti e forze resistenti avremo il fenomeno valanga (fig.6). I principali fattori che influenzano la stabilità del manto nevoso sono quindi l'inclinazione dei pendii e l'altezza del manto che, con il loro aumento, accrescono la componente della forza peso parallela al pendio (fig. 7). Possiamo quindi introdurre il concetto di grado di stabilità S, definendolo come rapporto fra le forze resistenti R, cioè quelle che si oppongono al movimento, e le forze propulsive T, cioè quelle parallele al pendio che tendono a muovere il manto: S = R/T E pertanto:
Non dobbiamo comunque dimenticare che nella realtà molto spesso la situazione è più complessa a causa dell'estrema variabilità del manto nevoso, che a sua volta è legata alla variabilità di terreno, vegetazione, quota, esposizione, ecc... Nel manto infatti possiamo avere, anche in spazi ridotti, una estrema varietà di situazioni con zone caratterizzate da tensioni molto forti e zone con resistenze molto deboli (fig.8). |
se R>T sarà
S >1 e si avranno condizioni di stabilità; 