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Appena depositata al suolo, la neve è sottoposta all'azione del proprio peso che si traduce nella rottura meccanica delle ramificazione più sottili, con la conseguente semplificazione delle forme dei cristalli ed il progressivo aumento della densità; spesso interviene anche il vento ma di questo parleremo in dettaglio in altro capitolo. Le conseguenze pratiche sono:
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A. |
Assestamento del manto, che sul piano si evidenzia in una continua diminuzione di spessore, più o meno lenta secondo la temperatura, la forma dei cristalli e la loro coesione; su un pendio il peso, oltre all'assestamento, determina l'innesco di movimenti interni e di fondo.
Sotto il proprio peso la neve si assesta diminuendo gradualmente di spessore (da P. Gregori, 1987).
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B. |
Perdendo le ramificazioni la neve perde la coesione feltrosa; oltre un certo peso la neve fresca, che prima restava in equilibrio anche su pareti sub-verticali, si stacca naturalmente.
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C. |
Con la semplificazione dei cristalli, la riduzione delle loro dimensioni e la compressione, aumenta la densità della neve; l'aria viene via via eliminata e quella residua è costretta in piccoli interstizi nei quali la circolazione è tanto più difficile quanto maggiore è la densità. Se in neve fresca a 100 kg/mc, dove circa il 90% del volume è occupato da aria, basta una debole differenza di temperatura perché si crei una circolazione convettiva con correlato trasporto di vapore, in quella densa per la convezione è necessario un gradiente notevole, senza il quale il vapore ristagna sul posto e si attiva, anche in presenza di gradiente, la metamorfosi da isotermia.
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D. |
Con la compressione i cristalli tendono, per il già visto fenomeno del rigelo, a saldarsi tra loro nei punti di maggior pressione e la neve fresca acquista così una coesione interna che è un po' maggiore di quella feltrosa normale. E' per questo che dopo una nevicata, specie se abbondante, il distacco presenta la frattura tipica dei lastroni mentre la neve è, in realtà, ancora farinosa e leggera come dimostra la tipologia del deposito della valanga; nel fenomeno intervengono anche altri fattori come la morfologia della zona e l'esposizione rispetto alla direzione sia di provenienza della perturbazione che di deboli correnti d'aria al suolo.
Il deposito di neve fresca su un versante dipende dall'esposizione rispetto alla direzione di spostamento della perturbazione; a parità di intensità di nevicata la zona sopravvento è piu innevata delle altre esposizioni (da P. Gregori, 1987).
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Se sul piano gli effetti della metamorfosi meccanica sono quelli sopra citati, su un pendio le cose si complicano visto che la forza peso (P) verticale si scompone in una componente (PN o N) normale al terreno ed una (PP) parallela al pendio. Le relazioni tra P e le due componenti variano in funzione dell'angolo  di inclinazione del versante secondo le formule:
N = P * cos
PP = P * sen
PP = N * tg
Scomposizione del peso verticale (P) nella componente parallela al pendio (PP) e nella normale (N) in funzione all'angolo di inclinazione . Nel triangolo ABC, il lato AC rappresenta la distanza reale, cioè quella effettiva sul terreno inclinato, del punto A da punto C; il lato AB la distanza orizzontale, quella che si misura sulle cartografie; il lato BC è il dislivello tra i due punti considerati (da P. Gregori, 1987).
Da ricordare che inclinazione e pendenza sono due cose diverse:
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° |
L'inclinazione è l'angolo formato dal pendio con l'orizzontale e si misura in gradi sessagesimali (1° corrisponde alla novantesima pare di un angolo retto).
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° |
La pendenza, che viene data in percentuale, corrisponde al rapporto tra dislivello e distanza orizzontale di due punti sul terreno, oppure alla tangente dell'angolo di inclinazione; in formula:
Pendenza % = dislivello / distanza * 100 = tg * 100
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Sotto l'azione della componente PP tutto il manto nevoso tende a slittare lentamente verso il basso, dando origine al fenomeno del neviflusso.
La componente PP determina il neviflusso, cioè lo slittamento di tutto il manto sul pendio (da P. Gregori, 1987).
La velocità del neviflusso dipende:
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1. |
Dal valore di PP, a sua volta funzione del peso P e dell'inclinazione. Per lo stesso peso di 100 kg, su un angolo di 20° (pendenza del 36% circa) PP = 34,20 kg, mentre su 40° (84%) PP = 64,28 kg.
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2. |
Dalla scabrosità del piano di slittamento: su un terreno roccioso irregolare l'attrito è molto maggiore che non su un tappeto erbaceo, o su un cuscino continuo di arbusti quali mirtillo o rododendro, o ancora peggio una densa copertura di pino mugo.
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3. |
Dalla coesione interna dello strato di neve a contatto col fondo: con cristalli a debole coesione, come quelli di tipo 5 (brina di fondo) o tipo 6 (neve in fusione), l'attrito è minimo e può essere annullata anche la scabrosità di un terreno roccioso.
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Ad ogni variazione della componente PP, per variazione della morfologia o della copertura vegetale o altro, all'interno del manto si creano tensioni o compressioni.
Al variare dell'inclinazione variano le velocità di neviflusso con creazione di trazione o compressione nel manto nevoso (da P. Gregori, 1973).
Subito sotto una zona convessa la neve rimane sul posto solo finchè la trazione, in pratica PP, è minore o eguale alla resistenza, cioè alla coesione tra i cristalli. La rottura, e la conseguente probabile valanga, può avvenire:
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A. |
Per solo aumento della PP: nuovo deposito di neve fresca o da vento, passaggio di persone o animali, caduta sassi, ecc.
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B. |
Per sola diminuzione della coesione: progressiva riduzione della feltratura per metamorfosi sia meccanica che da isotermia nella neve fresca; metamorfosi da gradiente o da fusione in o sotto strati già densi ed assestati.
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C. |
Per contemporanea azione delle due cause; ad esempio, la pioggia che aumenta il peso e, portando acqua "calda", diminuisce la coesione per fusione.
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Dopo un'abbondante nevicata, tutte le zone convesse tendono a scaricare, in tempi più o meno brevi che, come già detto, dipendono dalla pendenza e dalla morfologia, interessando spesso vaste aree laterali.
Nelle concavità, o dove comunque la pendenza passa da un valore maggiore ad uno minore, la diversa velocità di neviflusso porta alla compressione con relative sollecitazioni nel manto. Anche qui si crea una zona di potenziale instabilità, ma gli effetti sono meno drastici che per la trazione:
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° |
Con neve fresca la compressione si limita ad una costipazione con aumento della densità e, per rigelo, della coesione.
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Con manto già compatto ma umido, grazie alla buona plasticità di questo tipo di neve e alla gradualità della pressione, si ha una deformazione a onde con pieghe che possono raggiungere dimensioni eccezionali.
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Il pericolo maggiore si ha con strati a forte coesione interna ed asciutti, quindi pesanti e rigidi come i lastroni da vento, che per compressione assiale possono improvvisamente frantumarsi come una semplice lastra di vetro (il cedimento può avvenire anche per sovraccarico ortogonale, ma questo discorso verrà trattato in altra sede). Dalla tipologia del percorso e del deposito della valanga, per i lastroni è possibile riconoscere la causa del cedimento naturale: se è dovuto a trazione il percorso è sempre notevole ed i blocchi risultanti sono più o meno frantumati secondo la coesione interna; nel cedimendo per compressione assiale i blocchi si fermano praticamente sul posto e restano interi.
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Nel manto nevoso, anche se omogeneo perché derivato da un unico deposito, il neviflusso comporta un altro problema: rispetto alla neve di superficie, quella sul fondo trova un maggior attrito nel movimento a causa del peso per cui, a parità di tempo, il suo slittamento sarà minore rispetto a quella che la sovrasta; ciò comporta uno scorrimento tra cristalli posti a diverse quote, con conseguente creazione di uno sforzo di taglio che si aggiunge alle altre tensioni.
In basso, causa il maggior attrito dovuto al peso, il neviflusso è più lento che in superficie; la diversa velocità crea uno scorrimento tra i cristalli che determina uno sforzo di taglio tra strati posti a quote diverse (da P. Gregori, 1987).
La velocità del neviflusso è di norma di pochi millimetri al giorno, ma può arrivare anche ad alcuni metri quando la neve è completamente imbevuta d'acqua; nonostante un movimento lento, gli effetti sono molto evidenti sia sul manto, dove oltre al distacco di valanghe crea crepe molto significative, che sulla vegetazione, con le caratteristiche sciabolature delle piante arboree, ma può riuscire a sradicare letteralmente piante giovani la cui chioma sia inglobata nel manto che slitta a valle; degli effetti sugli ecosistemi parleremo nel capitolo dedicato alle interazioni tra neve ed ambiente.
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