Il sito italiano sulla neve e le valanghe

HOME PAGE

Cristalli  Idrometeore  Calore  TrasCal  Neviflusso  Metamorfosi  Vento  Valanghe  Dinamica  Effetti  Difesa  Distacco  Scialpino  Autori

  NIVOLAND

Idrometeore

 


In meteorologia sono così chiamati i prodotti di condensazione o sublimazione del vapore acqueo che interessano il suolo o l'aria subito sovrastante. Per lo studio della neve è importante saper riconoscere e rilevare le diverse idrometeore in quanto molte di esse hanno effetti particolari, interagendo sulla maggior o minor complessità di stratificazione del manto nevoso, sulla possibilità di saldatura fra gli strati o col terreno, sulla permeabilità della neve superficiale, sugli scambi termici e di umidità e via elencando.
Di seguito si riporta uno schematico elenco, evidenziando gli effetti più significativi dal punto di vista nivologico.
 


Pioviggine o acquerugiola

Precipitazione molto fitta, lenta ed uniforme di piccolissime gocce d'acqua (diametro inferiore a 0,5 mm) provenienti da nubi basse (quindi anche dalla nebbia) e di scarso spessore; sulla neve apporta calore ed acqua che si aggiunge a quella della fusione eventualmente già in atto, con aumento del peso e rapida diminuzione della coesione tra i cristalli per imbibizione, mentre un successivo gelo porta a lastre ghiacciate impermeabili. La precipitazione solida corrispondente è il nevischio o neve granulosa: piccoli (diametro < 1 mm) granuli discoidali, bianchi e opachi (quindi ghiaccio amorfo da congelamento dell'acqua e non da sublimazione), che non rimbalzano e non si frantumano cadendo su terreno duro; sulla neve creano uno strato di "pallini" a minima coesione che, se coperto da una nuova nevicata, determina sempre un punto di rottura in quanto la loro possibile metamorfosi ha, come vedremo, solo risultati negativi. Simili al nevischio, per origine ed effetti, sono: la neve tonda, con granelli di ghiaccio (2 - 3 mm di diametro) opachi e bianchi, sferici o conici, facilmente comprimibili; la gragnola, granuli (fino a 5 mm di diametro) trasparenti o traslucidi, sferici o irregolari, duri, che cadendo al suolo rimbalzano con suono caratteristico. Quest'ultima non è da confondere con la grandine: grani o pezzi di ghiaccio (chicchi) con diametro da 5 a 50 mm, separati o agglomerati in pezzi più grandi e irregolari, che si formano durante temporali violenti e di lunga durata, raramente con temperatura a terra inferiore a 0°C.
 


Pioggia

Gocce d'acqua liquida con diametro > 0,5 mm (anche minore, ma allora gocce sparse e non fitte come per la pioviggine); nel caso di rovesci (precipitazioni di breve durata ma di forte intensità) il diametro è compreso tra 2 e 7 mm. La pioggia si misura in millimetri; su 1 mq con 1 mm si ha la precipitazione di 1 dmc, pari ad 1 litro ossia circa 1 kg di acqua. Sulla neve gli effetti sono molteplici e sempre importanti: percola nella massa, favorendo la fusione in superficie e creando solcature caratteristiche, il cui orientamento dipende sia dalla morfologia che dalla copertura vegetale del terreno; imbibendo il manto diminuisce la coesione interna, crea fessure da deflusso incanalato e zone di ristagno, fino ad originare il distacco di valanghe che possono andare dalle piccole colate alle grandi masse ed interessare versanti poco inclinati, inoltre la neve marcia può scorrere anche su pendenze minime; crea i presupposti per la formazione di croste ghiacciate; aumenta in modo rapido e notevole il peso della neve, specie su superfici piane o poco inclinate dove l'acqua tende a concentrarsi invece che a defluire (ed è questa la causa del crollo di coperture industriali, degli schianti alle chiome degli alberi, ecc.).
Per quanto alla fusione della neve spesso si osserva che una pioggia, anche intensa e di una certa durata, ha scarsi effetti visibili sullo spessore preesistente; la cosa si spiega tenendo conto del calore latente di fusione del ghiaccio (80 kcal/kg) e del calore specifico dell'acqua (1 kcal/kg*°C).
Vediamo cosa succede risolvendo un ipotetico problema: quanti millimetri di pioggia con temperatura di 2°C servono per fondere 1 mm di spessore su neve già a 0°C e con peso di 400 kg/mc.
Con lo spessore di 1 mm, per mq la neve pesa 0,4 kg, quindi per fonderla sono necessarie 32 kcal (0,4 * 80); 1 kg di acqua (cioè 1 mm di pioggia) passando da 2°C a 0°C fornisce 2 kcal; quindi, nelle condizioni ipotizzate, servono ben 16 mm (32 : 2) di pioggia per eliminare 1 mm di neve. Una quantità minore non avrebbe effetto in quanto sarebbe semplicemente congelata nel manto, sempre con correlato aumento del peso.
Da notare, infine, che buona parte della pioggia che arriva al suolo, specie con nubi stratiformi di notevole spessore, deriva dalla fusione dei cristalli di ghiaccio nel passaggio attraverso gli strati caldi della bassa atmosfera.
 

pioggia su neve effetto delle chiome distacco per pioggia valanghe di fondo da pioggia valanga da pioggia eccezionale croste ghiacciate
 


Nebbia

Sospensione di piccolissime gocce d'acqua di condensa che si forma, in calma d'aria, a seguito di un raffreddamento, in genere notturno; in montagna si tende a chiamare nebbia anche la nuvola; per convenzione internazionale la visibilità deve essere inferiore a 1 km.
Quando le gocce sono più disperse e la visibilità orizzontale è superiore a 1 km si parla di foschia o bruma, da non confondere con la caligine che è una lito-meteora data da sospensione di particelle solide non di ghiaccio (polvere, cenere, ecc.).
 


Galaverna

Deposito di ghiaccio duro, biancastro e di aspetto spugnoso, prodotto dal rapido congelamento di microscopiche gocce sopraffuse di nebbia o di foschia, trasportate dal vento, per l'urto contro un ostacolo; ricordare che il deposito avviene sempre sul lato sopravvento.
Da non confondere con la calabrosa, che è uno strato di ghiaccio semitrasparente, più o meno omogeneo e resistente che si forma sul terreno per solidificazione di grosse gocce di nebbia; ancora diverso il vetrone o gelicidio, strato di ghiaccio anche di notevole spessore che può formarsi sia quando gocce sopraffuse (liquide a temperatura < 0°C) di pioggia colpiscono un terreno di poco sopra 0°C, sia viceversa quando normali gocce di pioggia cadono su superfici la cui temperatura sia < 0°C.
L'effetto di queste idrometeore sul manto nevoso è sempre negativo, creando strati impermeabili che scompaiono solo per sublimazione (ad esempio sotto l'azione di un vento secco) o per fusione; non meno importanti le conseguenze a livello di sicurezza del traffico, di stabilità per elettrodotti ed impianti di risalita, di normale sviluppo delle chiome degli alberi d'alto fusto e di vivibilità ambientale per la fauna in genere.
 

deposito di galaverna bandiera di galaverna
 


Scaccianeve o tormenta

Neve trasportata da vento forte e più o meno turbinoso; i cristalli soffiati possono essere quelli sollevati dal suolo o quelli che stanno cadendo durante una nevicata; si distingue lo scaccianeve basso, quando la neve è sollevata ad una altezza tale da non ridurre la visibilità all'altezza degli occhi, e quello alto, quando la visibilità è praticamente zero. L'altezza è funzione della velocità del vento, della morfologia del terreno e del tipo di neve in gioco. I principali effetti nivologici dello scaccianeve sono quelli della rottura meccanica dei cristalli ed il loro accumulo nelle zone sottovento, azioni determinanti per la successiva stabilità della copertura nevosa e che, quindi, sono approfondite a parte.
 

debole scaccianeve scaccianeve alto sbuffi di neve montagne che fumano smerigliatura da vento
 


Rugiada

Deposito di gocce d'acqua per condensazione del vapore su superfici più fredde dell'aria sovrastante, come avviene con la perdita di calore per irraggiamento durante le notti serene e con calma di vento o quasi.
 


Brina

Deposito di ghiaccio per sublimazione inversa di vapore su superfici a temperatura sotto 0°C, con costruzione di cristalli laminari a forma di foglia, di piume o di scaglie che possono raggiungere anche grandi dimensioni acquisendo, per successivi accrescimenti, un aspetto striato caratteristico. La brina si forma più facilmente sui versanti in ombra e/o esposti a nord, oppure in valli e conche chiuse dove si accumula e ristagna l'aria fredda. Se inglobati nel manto nevoso questi cristalli creano una situazione di grave e duraturo pericolo di instabilità, sia perché offrono un minimo attrito allo scorrimento fra di loro, sia perché le sole metamorfosi possibili sono o la fusione o la scomparsa per sublimazione diretta. Nell'analisi di un profilo stratigrafico si possono incontrare due tipi di cristalli striati, e quindi indicati entrambi col nome di brina, anche se diversi per origine, se non per quanto al loro effetto sulla stabilità della copertura nevosa. Dal punto di vista nivologico è importante saper distinguere i due tipi, cosa abbastanza semplice in base alle seguenti note segnaletiche:

  • Brina di superficie: (indicata col codice 7 o col simbolo VVV) si forma solo in superficie per essere eventualmente coperta da una nevicata; cristalli striati ma laminari, molto fragili ma con discreta resistenza alla compressione una volta impilati l'uno sull'altro; minima coesione tra cristalli che non offrono attrito allo scorrimento per cui sono nulle le resistenze alla trazione ed al taglio; gli strati inglobati hanno spessori molto ridotti, al massimo di qualche millimetro.
  • Brina di fondo: (codice 5 e simbolo ^^^) si forma all'interno del manto nevoso (a qualsiasi livello, anche se è più frequente a contatto col suolo, da cui il nome) ed è la fase finale della metamorfosi da gradiente; cristalli striati ma prismatici o piramidali cavi, singolarmente molto resistenti alla compressione ma senza coesione fra di loro, lo scorrimento è facile anche se le forme spigolate forniscono un certo attrito; strati anche di parecchi centimetri di spessore, con scarsa resistenza a compressione, trazione e taglio.

larghe foglie di brina lunghi aghi di brina scaglie di brina cristallo laminare brina sul fondo di una valle
 


Nevicata

Precipitazione di cristalli di ghiaccio, di forma varia e più o meno aggregati in fiocchi, che si depositano sul terreno formando un miscuglio eterogeneo di ghiaccio, aria ed acqua, acqua che può essere sotto forma di vapore o di liquido secondo le condizioni di temperatura e di pressione alle quali la neve è sottoposta. Le nevicate più intense ed abbondanti, a grossi fiocchi, avvengono con temperature relativamente calde (tra 0 e -5°C), condizione che permette un maggior contenuto di vapore nell'atmosfera e quindi la formazione di un maggior numero di cristalli e di maggiore dimensione. Per quanto ad intensità di nevicata, ricordando che lo spessore si riduce per assestamento da compressione via via che la neve si deposita, in calma d'aria il massimo al momento è di 4,2 cm/h, registrato il 30 marzo 1975 (quindi con neve "calda" pesante) in località Rifugio Gilberti (Alpi Carniche; quota 1.850 m). L'intensità oraria ha forse scarso significato scientifico, ma in pratica è un dato importante perché permette il calcolo dei tempi per gli interventi anti valanghe a mezzo distacco artificiale con esplosivi. Il peso della neve fresca varia in funzione della temperatura e della forma dei cristalli; da rilievi francesi, eseguiti sulle Alpi a quota 1.320 m, risultano i seguenti valori:
 
Temperatura °C -15 -10 -5 0
Peso minimo kg/mc 20 30 60 90
Peso massimo kg/mc 40 60 130 200

Già in fase di deposito fiocchi e cristalli vanno incontro ad un cambiamento di forma per effetto del loro peso, in quanto le strutture più sottili si rompono (per impatto contro superfici dure o per sovraccarico dei cristalli che seguono) con conseguente riduzione degli spazi "vuoti" interclusi: in pratica la neve subisce un assestamento, che si evidenzia in un aumento di densità dall'alto in basso e in una graduale diminuzione dello spessore totale, riduzione che dipende dal sovraccarico di neve, dal tempo trascorso dopo il deposito e dalla temperatura dell'aria. Nemmeno uno strato derivato da una singola nevicata è, quindi, omogeneo per forma dei cristalli e per densità ai diversi livelli di quota e ciò comporta notevoli differenze nella trasmissione di calore e di umidità, con effetti diversi sulle possibili successive metamorfosi e sulla stabilità del manto.
La successione di più nevicate, nonchè la variabilità delle condizioni microclimatiche a cui la neve è sottoposta, porta alla costruzione di depositi formati da strati di caratteristiche molto diverse, facilmente riconoscibili in una stratigrafia; la diversificazione in strati è poi accentuata dal tipo di metamorfosi che agisce e che può variare anche in uno strato derivato da una singola precipitazione (alla base si può avere trasformazione da gradiente, con formazione di brina di fondo incoerente e quindi instabile, mentre in alto la metamorfosi da isotermia consolida la neve formando uno strato apparentemente resistente, ma anch'esso instabile perché senza un sufficiente appoggio al terreno).

stratigrafia

L'analisi delle forme dei cristalli ci permette da un lato di sapere se, in quel posto ed in quel momento, la situazione è o meno sicura e di individuare l'eventuale tipo di pericolo per adeguarvi il comportamento e/o le misure di prevenzione, dall'altro di valutare come la situazione può cambiare nel tempo (ad esempio dopo alcuni giorni di freddo intenso) o nello spazio (ad esempio cambiando esposizione e/o copertura vegetale del versante).
 
Come detto, la forma dei cristalli è in continua evoluzione e con essa, con la coesione, cambiano anche i due angoli di attrito dai quali dipende il meccanismo di deposito della neve e del distacco di valanga su un pendio:

  • Angolo di attrito statico: inclinazione massima di equilibrio oltre la quale quel tipo di cristallo, se asciutto ed incorente, si pone spontaneamente in movimento.
  • Angolo di attrito dinamico: inclinazione sufficiente perché il cristallo, una volta in moto, si mantenga in movimento.

Da quanto sopra risulta evidente l'importanza dell'analisi stratigrafica e cristallografica; anticipando in parte argomenti trattati in altre pagine, si riporta schematicamente la tipologia generale dei cristalli che si possono trovare in un profilo e le loro caratteristiche più significative:

Cristalli in cui è ben riconoscibile la forma originaria: neve fresca (codice 1 o simbolo +++); angolo di attrito statico 70° - 90° (pendenza da 275 % ad infinito), come dimostra il fatto che i fiocchi dendritici, grazie alla coesione feltrosa, possono fermarsi anche su pareti verticali; angolo di attrito dinamico 10 - 15° (pendenza 18 - 27 %), quindi una valanga di neve fresca, pur se radente e non nubiforme, può rimanere molto veloce anche su pendenze ridotte ed investire ampi territori, quindi è pericoloso transitare alla base di un versante subito dopo un'abbondante nevicata, viceversa, una volta partita, la valanga scarica praticamente tutti i versanti sottostanti che risultano quindi sicuri fino a nuovo deposito; peso 20 - 200 kg/mc.

Cristalli ancora brillanti e semitrasparenti, irregolari ma prevalentemente piatti con bordi spigolosi, forme originarie non o solo parzialmente riconoscibili: neve recente (codice 2 o simbolo ///) che ha già subito una prima metamorfosi meccanica per naturale assestamento o per effetto del vento (neve soffiata o ventata); attrito statico 50 - 70° (pendenze 119 - 275 %); attrito dinamico 25 - 35° (pendenze 47 - 70 %); peso 80 - 250 kg/mc.

Grani opachi, discoidali con facce e bordi arrotondati, in genere collegati tra di loro da sottili ponti di ghiaccio: neve vecchia o granulosa (codice 3 o simbolo   ) che si forma per metamorfosi da isotermia e fornisce una buona stabilità al manto; attrito statico 50 - 35° (pendenze 119 - 70 %); attrito dinamico 23 - 25° (pendenze 42 - 45 %); peso 200 - 500 kg/mc.

Grani prismatici o quasi, con spigoli vivi e faccette piane brillanti: neve a "sale grosso" (codice 4 o simbolo   ) che deriva dall'azione della metamorfosi da gradiente, in genere ha scarsa coesione; attrito statico 50° (pendenza 119 %); attrito dinamico 25 - 35° (pendenza 45 - 70 %); peso 200 - 500 kg/mc.

Cristalli brillanti, striati, prismatici o a calice cavo: brina di fondo (codice 5 o simbolo ^^^) che rappresenta la fase finale della metamorfosi da gradiente, sempre a minima coesione e con larghi spazi tra i singoli cristalli per cui costituisce uno strato debole ed instabile; attrito statico 50° (pendenza 119 %); attrito dinamico 35° (pendenza 70 %); peso 250 - 450 kg/mc.

Grossi grani sferici, opachi, circondati da acqua o inclusi in croste di ghiaccio: neve da fusione (codice 6 o simbolo OOO) dal nome della metamorfosi da cui si origina; peso 500 - 750 kg/mc; se imbevuta di acqua liquida gli angoli di attrito sono di pochi gradi.

A volte in uno strato si possono osservare situazioni intermedie, ad esempio prevalenza di neve fresca (codice 1) ma con presenza di cristalli già alterati (codice 2); in questo caso l'annotazione diventa in codice 1-2 (o in simboli +/+), viceversa se a prevalere è il tipo 2 l'annotazione diventa 2-1 (oppure /+/); la distinzione è importante perché nel primo caso la neve mantiene una notevole coesione feltrosa (quindi molti versanti non si sono ancora scaricati ed è probabile il distacco naturale di valanghe di neve a debole coesione, molto veloci, che possono interessare anche tratti pianeggianti), nel secondo la fase critica è già praticamente superata ed il pericolo limitato a zone particolari o a depositi di grande spessore o al cedimento di altri punti deboli del manto nevoso, comunque individuabili dall'analisi cristallografica del profilo.
 
La neve è bianca, salvo inclusione di inquinanti vari (sabbia del deserto, polvere, ecc.), perché assorbe e riflette allo stesso modo tutte le lunghezze delle onde elettromagnetiche nel campo del visibile (da 0,4 a 1,0 micron) che la colpiscono, quindi il suo colore è eguale a quello della luce incidente e quella solare è appunto bianca; nelle statigrafie, con spessori notevoli, la neve appare azzurrata ed il fatto è dovuto ad un leggero minor assorbimento nel blu-viola rispetto agli altri colori.
Il 99% della luce visibile è assorbito dai primi 15 cm di neve e poco più sotto è il buio totale, come dimostra l'ingiallimento dell'erba sotto abbondante coperura e come testimoniano i sepolti in valanga superstiti.
Per l'ultravioletto (nella banda inferiore a 0,4 micron) la riflessione è totale, cosa che spiega come sulla neve sia facile abbronzarsi anche stando all'ombra, nonché le scottature ed i "colpi di sole"; viceversa l'infrarosso (banda da 1,0 a 10 micron, a più alto effetto termico) è praticamente tutto assorbito, ma oltre il 98% viene nuovamente irradiato come infrarosso. Dopo una notte serena e in calma d'aria, la perdita di calore per irraggiamento può essere tanto forte che, invece di un sostanziale stato di equilibrio termico se non proprio di isotermia, la temperatura della neve in superficie può essere anche di 10°C inferiore a quella dell'aria sovrastante; il fenomeno giustifica la rapidità di crescita della brina di superficie e la formazione, su neve fresca, delle sottili croste friabili che, presenti fino all'aurora, scompaiono al primo riscaldamento.
 
Per "albedo" si intende il rapporto, in %, tra l'intensità della luce riflessa da un materiale e quella della luce ricevuta. L'albedo della neve varia in funzione delle dimensioni dei cristalli, della micromorfologia della superficie e della presenza di materiali estranei, mentre non risente delle variazioni di densità e di contenuto di acqua liquida; come valori si passa da 0,9 (il 90 % della luce incidente è riflessa) per la neve fresca, bianca e brillante al sole con superficie piana omogenea, fino a 0,4 per neve primaverile grigiastra per deposito di polvere e detriti vari.
Assieme alla luce viene evidentemente riflesso anche il calore che essa trasporta, quindi dall'albedo dipende non tanto la maggior o minor luminosità di un paesaggio, ma la durata della copertura nevosa; da secoli l'effetto "sporco" viene sfruttato spargendo la cenere del focolare o altro davanti all'uscio di casa per eliminare al più presto neve e ghiacco; ora si usa il sale, l'azione è più rapida e sicura ma comporta inquinamento ambientale con conseguenze spesso deleterie per la componente idrobiologica e per la salute pubblica.
Vediamo come funziona l'effetto "sporco" nell'ipotesi che la luce porti 1500 kcal/mq al giorno e che tutti gli altri fattori siano eguali: con albedo 0,9 la neve riflette 1350 kcal (1500 * 0,9) ed assorbe solo le restanti 150 kcal, quantità sufficiente per fondere 1,87 kg (150 : 80, cioè il calore di fusione) di ghiaccio posto già a 0°C (il che, con neve a 500 kg/mc, porterebbe alla fusione di 1,87 : 0,5 = 3,74 mm/mq); con albedo 0,4 il calore assorbito è di 900 kcal, sufficienti a fondere (900 : 80) 11,25 kg (e la nostra neve perderebbe ben 22,5 mm); se consideriamo il tempo, possiamo calcolare che 20 cm di neve a 500 kg/mc nel primo caso impiegherebbero (200 : 3,74) oltre 53 giorni per scomparire, nel secondo caso (200 : 22,5) solo circa 9 giorni, il che fa una bella differenza.
 
Infine è da accennare al problema, sul quale molti "esperti" discutono, se il manto nevoso sia da misurare come altezza, cioè secondo la verticale, o come spessore, ossia secondo la perpendicolare al terreno; è forse preferibile misurare l'altezza, che non cambia con la pendenza del versante, dalla quale dipendono sovraccarico, gradiente termico e relativi effetti per quanto a valutazione della stabilità del manto; tanto più che, per eventuali altri scopi, si può facilmente calcolare lo spessore corrispondente al variare dell'angolo di inclinazione del terreno.
 

Cristalli  Idrometeore  Calore  TrasCal  Neviflusso  Metamorfosi  Vento  Valanghe  Dinamica  Effetti  Difesa  Distacco  Scialpino  Autori

Webmaster: Stefano Bondanelli