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Da un punto di vista nivologico 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.
Tralasciando i venti in quota, ai quali sono legate le precipitazioni e la loro distribuzione territoriale, quelli al suolo risentono necessariamente delle condizioni morfologiche ed ambientali del territorio che percorrono per cui, in breve spazio, lo stesso vento può acquisire caratteristiche, e quindi effetti, molto differenti.
Qualche esempio per evidenziare la variabilità del fenomeno:
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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 circa (per questo gli anemometri, per avere una misura corretta, devono essere posti in alto).
In territorio con orografia movimentata il vento deve aggirare e/o sormontare le montagne, subendo deviazioni di flusso più o meno significative seconda la forma e il volume dell'ostacolo da superare; spesso la direzione del vento a terra cambia totalmente rispetto a quella in quota, specie in valli chiuse da catene montuose molto elevate.
La presenza di rilievi e valli comporta anche 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 diminuire dove si ha un allargamento, cioè in corrispondenza delle concavità. In natura il fenomeno è molto evidente sui crinali e nei passi montuosi, dove la circolazione è sempre sostenuta anche se più in basso è in atto una brezza leggera rilevabile solo dal movimento del fumo.
La scala di Beaufort permette di valutare la velocità del vento dagli effetti rilevabili sulla vegetazione e sull'acqua; da notare che in inverno molte piante hanno perso le foglie oppure sono sommerse nella neve e che l'acqua può essere ghiacciata.
Variazione della velocità del vento in funzione della distanza dal suolo (da R. I. Perla e M. Martinelli, 1976).
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Le interazioni su deviazione e velocità sono correlate alle caratteristiche strutturali dell'ostacolo: più il "frangivento" è basso minore sarà l'effetto, infatti diminuisce la riduzione di sezione. Una barriera ortogonale al vento tenderà ad innalzare il flusso, mentre diminuendo l'angolo d'incidenza prevarrà il movimento laterale di aggiramento.
Un ostacolo "pieno" costringe il vento a deviare, con relativo aumento della velocità locale, mentre per uno "filtrante" le conseguenze sono una diminuzione della velocità media nella sua area di reazione (per attrito con le parti rigide ed interferenza tra i vari filetti di flusso) ed una deviazione ridotta, con valori che dipendono dalla "densità" della barriera.
Un esempio pratico è la differenza di azione fra un bosco denso di piante sempreverdi, come la pecceta (all'interno della quale l'unica neve in movimento è quella che cade dalle chiome), ed uno di specie decidue, quali il lariceto o la faggeta (dove si possono avere notevoli trasporti di neve con relativa formazione di lastroni). L'argomento è meglio descritto nelle pagine riguardanti la gestione del manto nevoso e gli interventi antivalanga.
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Se l'ostacolo è una lunga catena montuosa, come Alpi o Appennini, il superamento avviene più per sormonto che per aggiramento; l'aria deve quindi innalzarsi e ciò comporta un raffreddamento, sia per la riduzione di temperatura con la quota, sia perché salendo incontra via via pressioni minori che permettono un'espansione (le molecole si distanziano e la loro energia cinetica si disperde).
Il risultato è la formazione di nubi orografiche e precipitazioni sul versante sopravvento e la comparsa di venti caldi secchi su quello sottovento, il classico föhn della Svizzera dove comporta grossi problemi di valanghe, ma rappresenta anche un fattore microclimatico importante tanto da permettere la vegetazione di piante che altrimenti non sopravvivrebbero al gelo invernale (come la vite nel Canton Ticino).
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Quando la velocità del vento è inferiore ai 4 m/sec (circa 14 km/h) l'azione più efficace è quella sulle condizioni di temperatura ed umidità degli strati più superficiali, con relative conseguenze su metamorfismo, coesione ed assestamento:
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A. |
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 che via via sublima dalle parti più sottili dei cristalli)
e lo strato superficiale tende a rimanere a debole coesione, quindi facilmente erodibile; col tempo questo tipo di vento può disgregare anche croste superficiali.
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B. |
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, 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. Su neve in fusione questo tipo di vento porta a croste ghiacciate con le conseguenze accennate in precedenza.
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C. |
Un vento più caldo (ma con temperatura inferiore o al massimo eguale a 0°C, altrimenti si va in fusione) e secco 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 perché diversi sono gli effetti risultanti e quindi le conseguenti valutazioni sulla evoluzione del pericolo valanghe;
l'assestamento favorisce poi il consolidamento della neve, mentre non si può dire (salvo verifica stratigrafica) se la riduzione di spessore sia dovuta alla sublimazione.
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D. |
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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Quando la velocità supera i 4 m/sec, il vento può mettere in movimento la neve, trasportarla a distanza
e depositarla nelle zone sottovento. Mediando i dati riportati in bibliografia, in 24 ore l'incremento di spessore del manto nevoso raggiunge i seguenti valori:
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Velocità m/sec |
Velocità km/h |
Incremento cm |
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4 - 10 |
14 - 36 |
5 - 10 |
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10 - 15 |
36 - 54 |
10 - 35 |
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15 - 20 |
54 - 72 |
35 - 75 |
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20 - 25 |
72 - 90 |
75 - 200 |
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Questa velocità del deposito comporta spesso grossi problemi alla viabilità.
E' evidente che 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. Altrettanto evidente che il volume di neve trasportata dipende sia dalla quantità di neve fresca a disposizione, sia dalla superficie sulla quale il vento può raccoglierla.
La forma e la coesione interna del deposito sono correlate all'interazione dei seguenti fattori: umidità dell'aria circolante, morfologia della zona sottovento e costanza della direzione di flusso.
Durante la "soffiatura" i cristalli subiscono una rapida metamorfosi meccanica, spezzettandosi in piccoli pezzi senza dendriti, per cui non è possibile una feltratura tra di loro;
in pratica acquistano subito la forma codice 3, caratterizzata da un peso di 200 - 500 kg/mc, da un angolo di attrito statico di 50 - 35° (pendenza 84 - 70 %) e da quello di attrito cinetico di 23 - 25° (pendenza 42 - 47 %).
Si è inoltre visto che 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
(più o meno rapida secondo la disponibilità di calore e quindi di umidità) 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 che, si ricorda, è quello di naturale stabilità
per cristalli sciolti e sottoposti alla sola forza del proprio peso. Il processo è simile a quello visto per la galaverna ed in effetti si può avere deposito anche su pareti sopravvento, purchè l'impatto sia più o meno ortogonale.
Se il vento è secco, quando cioè manca il vapore che può formare i ponti di saldatura, i cristalli, che sono già in movimento perché trasportati dal vento, possono fermarsi e creare il deposito solo su pendenze inferiori a quelle dell'attrito cinetico,
ossia l'angolo sul quale cristalli in moto continuano a scorrere. 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. E' utile ribadire il perchè, analizzando 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.
La localizzazione dei lastroni dipende dalle caratteristiche del territorio e dalla costanza della direzione del vento, ricordando che la direzione da considerare è sempre quella di provenienza. Qualche esempio:
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1. |
Orografia: con forti venti da nord tutto il versante sud di una catena montuosa sarà interessato, indipendentemente dalla sua morfologia locale, da accumuli di neve soffiata; il pericolo di lastroni non sarà limitato alle concavità, ma sarà presente anche su superfici piatte regolari. Se il vento inverte la direzione il pericolo passa evidentemente dal versante sud a quello nord che diventa sottovento.
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2. |
Morfologia: con vento trasversale al versante, i depositi avvengono nelle concavità e lì rimangono anche se la direzione si inverte, mentre vengono "pelate" le convessità e tende a costituirsi una superficie piatta uniforme che nasconde la reale conformazione del terreno;
la neve può essere movimentata solo da un vento che percorra il versante secondo la massima pendenza, in pratica da venti orografici. Il problema è che il vento risente, per direzione e velocità, delle variazioni morfologiche locali
per cui, anche a ridosso di convessità di scarso rilievo e di forma regolare, si possono formare lastroni di notevoli dimensioni e quindi pericolosi.
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3. |
Copertura vegetale: funziona sempre da frangivento e quindi, rallentando la velocità, favorisce il deposito; il problema è molto evidente sui margini sottovento di boschi densi, specie se formati da sempreverdi come abete rosso ed abete bianco, o da specie a chioma espansa come il pino cembro.
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Dall'interazione tra umidità e velocità del vento, direzione di impatto e morfologia del terreno dipende anche la formazione delle cornici di neve (figura sotto), che in genere avviene su dorsali e su creste ben rilevate, ma che,
con venti molto forti, si può verificare anche su piccoli dossi arrotondati. 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, inoltre il tetto funziona da leva esaltando lo sforzo sulla base la cui resistenza dipende dallo spessore e dalla coesione dei cristalli che la compongono. E' sempre prudente non camminarci sopra, specie nel periodo primaverile o comunque con fenomeni di fusione in atto,
cercando di rimanere sul lato sopravvento di qualche metro rispetto alla linea di cresta per evitare di essere coinvolti da un eventuale crollo naturale; il crollo avviene in genere per cedimento della base della cornice, quindi la linea di frattura è al di là dello spartiacque.
Sezione schematica di una cornice con gli elementi che la costituiscono (da R. I. Perla e M. Martinelli, 1976).
Non è sempre facile, specie per chi non è pratico della zona, riconoscere il reale andamento di una dorsale o di una cresta, specie se il vento, cambiando molte volte direzione, ha via via ridistribuito la neve e ridisegnato il paesaggio.
In tali situazioni, specie se la morfologia è molto movimentata ed irregolare, a poco valgono anche carte topografiche a grande scala o foto panoramiche estive in quanto la neve ha nascosto o mascherato i necessari punti di riferimento; un valido aiuto può venire, dove esistono, dalle tracce lasciate dagli animali selvatici:
non solo conoscono perfettamente il territorio che frequentano, ma probabilmente sanno riconoscere se sotto le zampe hanno neve solida ancorata al suolo oppure un lastrone sospeso nel vuoto.
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 subverticali 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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