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La nuova classificazione internazionale della neve stagionale al suoloBasi concettuali e modifiche apportate con particolare riferimento alla forma dei grani
Anselmo Cagnati
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Un po’ di storia sui sistemi di classificazione della neve
• 1954, ICSI. The International Classification for snow – with special reference to Snow on the Ground (Schaefer et al.)
• 1990, ICSI. The International Classification for Seasonal Snow on the Ground (Colbeck et al.)
• 2009, IACS-UNESCO. The International Classification for Seasonal Snow on the Ground (Fierz et al.)
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• Gruppo di lavoro (7 (9) scienziati di fama internazionale ciascuno esperto in un particolare settore)
• Gruppo “politico” in rappresentanza degli utenti (AINEVA, SLF, CEN ecc.)
• Panel di esperti di settore (per feedbeck finale)
Modalità di lavoro
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Criteri di base della nuova classificazione
• Punto di partenza: classificazione del 1990 (Colbeck e al.)
• Osservazioni raccolte da operatori (Istituti, Enti di ricerca, Servizi valanghe ecc….)
• Stato delle conoscenze (bibliografia scientifica)
• Nuovi requisiti (es. modellistica)
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Osservazioni e proposte AINEVA
Classe Osservazioni e problemi riscontrati
Soluzione proposta Soluzione attuata
1, 2, 3, 5 nessun problema
riscontrato
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Classe Osservazioni e problemi riscontrati
Soluzione proposta Soluzione attuata
4
Oss. 1
Cristalli di crescita cinetica (4a, 4c e 5a) possono trovarsi aggregati in strutture policristalline per sinterizzazione
Introdurre una forma policristallina per identificare questi strati a maggior resistenza
Introdotta una nuova classe (Brina di profondità in fase di arrotondamento)
Oss. 2
Le particelle piene sfaccettate possono avere dimensioni molto variabili da 0,5 a 4,0 mm
Introdurre un criterio di distinzione in base alle dimensioni come per la classe 3
Proposta accettata parzialmente
Proposta non accettata
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Classe Osservazioni e problemi riscontrati
Soluzione proposta Soluzione attuata
6
Oss. 3
La denominazione della classe “grani bagnati” non è corretta
Introdurre una nuova denominazione: “grani da fusione e rigelo”
Introdotta nuova denominazione: Forme fuse
Oss. 4
Nella sottoclasse 6a la dicitura “senza cicli da fusione e rigelo” genera confusione
Specificare che si tratta di grani arrotondati a grappoli formatisi durante il primo ciclo di fusione e che non hanno ancora subito rigelo
La dicitura “senza cicli di fusione e rigelo” è stata tolta
Oss. 5
Cristalli di crescita cinetica (4a, 4c e 5a) possono trovarsi aggregati in strutture policristalline per inizio fusione
Introdurre una forma policristallina per identificare questi strati che hanno resistenza diversa a seconda se si trovano nella fase di fusione o in quella di rigelo
Oss. 6
Policristalli da fusione e rigelo possono subire processi di ricostruzione cinetica all’aumentare del gradiente termico
Introdurre una forma di transizione fra la forma 6 e le forme 4/5
Proposta accettata
Proposta accettata
Proposta non accettata
Proposta non accettata
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Classe Osservazioni e problemi riscontrati
Soluzione proposta Soluzione attuata
7Oss. 7
Mancano altre forme di deposizione (es. galaverna), inoltre la dicitura cristalli a piuma è limitativa
Riservare la classe per tutte le forme di deposizione diverse dalla precipitazione
8 Oss. 8
Mancano alcune formazioni di ghiaccio
Introdurre le sottili formazioni di ghiaccio superficiali (crosta da pioggia, firnspiegel)
Crosta da pioggia e crosta da sole sono state inserite in questa classe
9
Oss. 9
La denominazione della classe: “depositi in superficie e croste” non è chiara in quanto queste formazioni possono trovarsi anche all’interno del manto nevoso
Cambiare l’attuale denominazione della classe con la seguente: “depositi e croste formatisi in superficie”
Le relative forme sono state redistribuite in altre classi
Oss. 10
Manca un criterio di distinzione fra alcune forme della classe 9 (croste da vento e croste da fusione e rigelo) e le classi 3 e 6
Descrivere tutti gli strati superficiali nei profili utilizzando le classi da 1 a 8
Le forme della classe 9 sono state redistribuite in altre classi
Proposta accettata
Proposta accettata
Proposta non accettata
Proposta accettata parzialmente
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Sintesi delle osservazioni AINEVA
• Proposte trasmesse 10• Proposte accettate 4• Proposte parzialmente accettate 2
• Proposte non accettate 4
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Come è impostato il sistema di classificazione?
• La classificazione riguarda la neve stagionale (dalla neve fresca al firn)
• La classificazione è orientata alle necessità della pratica operativa (profili della neve)
• Ogni classificazione comporta l’ identificazione dei contenitori e la precisazione dei collegamenti fra i contenitori. Nel caso della classificazione della neve:
i contenitori sono le forme i collegamenti sono le trasformazioni (metamorfismi)
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Principali cambiamenti della nuova classificazione
• Sono state eliminate alcune incongruenze o ambiguità attraverso un processo di riclassificazione (es. croste da vento-grani fini, forme miste ecc.)
• Sono state considerate situazioni climatiche particolari anche extra alpine (es. zone sub artiche)
• Sono stati considerati adeguatamente i processi fisici inversi (es. crescita cinetica-arrotondamento, fusione-rigelo)
• Sono state introdotte nuove forme ( es. neve artificiale)
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nuova
Depositi e croste in superficieX
Le 9 classi principali
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Particelle di precipitazione
• E’ stata introdotta la sottoclasse PPrm (galaverna)
• Fra le note vengono citati i “Diamond Dust” quale ulteriore tipo di precipitazione spesso osservata nelle regioni polari
aa
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Magono and Lee, 1966
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ICSI, 1951
Dentriti stellari (piani o spaziali)
no
+ galaverna
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Nuova sottoclasse
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Riferimenti bibliografici
• AMS (2000) Glossary of Meteorology 2° edition (per la definizione di galaverna)
• Libbrecht, K.G. (2005). The physics of snow crystals. Rep. Prog. Phys. 68, 855-895http://www.its.caltech.edu/~atomic/publist/rpp5_4_R03.pdf
• Magono, C. & Lee, C. W. (1966). Meteorological classification of natural snow crystals. J. Fac. Sci. Hokaido Univ. Ser. VII (Geophys.), 2 (4), 321-335
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Neve artificiale
• E’ stata introdotta una nuova classe denominata MM (Neve artificiale) che si compone di due sottoclassi:
MMrp particelle policristalline rotonde) MMci (particelle di ghiaccio schiacciate)
Nuova classe
ss
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Formazione in aria, vicino alla superficie
Formazione in generatori di ghiaccio
Particelle di ghiaccio schiacciate, MMci
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Particelle di precipitazione decomposte e frammentate
• Nessuna modifica rispetto alla precedente classificazione
uu
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Grani arrotondati
• E’ stata introdotta la sottoclasse RGwp (particelle compattate dal vento) che sostituisce la sottoclasse 9d (crosta da vento)
• La sottoclasse RGxf (particelle rotonde sfaccettate) sostituisce la sottoclasse 3c (forme miste) della precedente classificazione
ww
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Da sottoclasse 9d (crosta da vento)
Nuova denominazione
Limite dimensionale cambiato da 0,5 a 0,25
![Page 24: La nuova classificazione internazionale della neve stagionale al suolo Basi concettuali e modifiche apportate con particolare riferimento alla forma dei](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062512/5542eb66497959361e8d268d/html5/thumbnails/24.jpg)
Il carattere distintivo principale sono i punti di contatto fra i grani che incide sulla resistenza
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Riferimenti bibliografici
• Colbeck, S.C. (1997). A review of sintering in seasonal snow. CRREL Report 97-10
http://www.crrel.usace.army.mil/library/crrelreports/CR97_10.pdf
![Page 26: La nuova classificazione internazionale della neve stagionale al suolo Basi concettuali e modifiche apportate con particolare riferimento alla forma dei](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062512/5542eb66497959361e8d268d/html5/thumbnails/26.jpg)
Cristalli sfaccettati
• La sottoclasse FCxr (particelle sfaccettate in fase di arrotondamento) sostituisce la sottoclasse 4c (forme miste) della precedente classificazione
Nuova denominazione
E’ stato eliminato il carattere distintivo basato sulle dimensioni
ee
![Page 27: La nuova classificazione internazionale della neve stagionale al suolo Basi concettuali e modifiche apportate con particolare riferimento alla forma dei](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062512/5542eb66497959361e8d268d/html5/thumbnails/27.jpg)
La questione delle forme miste (ex 3c e 4c)
I grani FCxr di solito sono più grandi dei grani RGxf (> 1 mm)
In caso di grani più piccoli, i grani FCxr si distinguono dai grani RGxf in base al processo
Talvolta il criterio di distinzione basato sulle dimensioni non è sufficiente!
![Page 28: La nuova classificazione internazionale della neve stagionale al suolo Basi concettuali e modifiche apportate con particolare riferimento alla forma dei](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062512/5542eb66497959361e8d268d/html5/thumbnails/28.jpg)
Talvolta il criterio di distinzione basato sulle dimensioni non è sufficiente!
![Page 29: La nuova classificazione internazionale della neve stagionale al suolo Basi concettuali e modifiche apportate con particolare riferimento alla forma dei](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062512/5542eb66497959361e8d268d/html5/thumbnails/29.jpg)
Riferimenti bibliografici
• Birkeland, K. (1998). Terminology and predominant processes associated wih the formation of weak layers of near-surface faceted crystals in the mountain snowpack. Arct. Alp. Res. 30 (2), 193-199
![Page 30: La nuova classificazione internazionale della neve stagionale al suolo Basi concettuali e modifiche apportate con particolare riferimento alla forma dei](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062512/5542eb66497959361e8d268d/html5/thumbnails/30.jpg)
Brina di profondità
• E’ stata introdotta la sottoclasse DHpr (prismi cavi)
• E’ stata introdotta la sottoclasse DHxr (brina di profondità in fase di arrotondamento)
• La sottoclasse 5b (colonne di brina di profondità) è stata rinominata sottoclasse DHch (catene di brina di profondità)
• La sottoclasse 5c (cristalli a colonna) è stata rinominata sottoclasse DHla (grandi cristalli striati)
DD
![Page 31: La nuova classificazione internazionale della neve stagionale al suolo Basi concettuali e modifiche apportate con particolare riferimento alla forma dei](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062512/5542eb66497959361e8d268d/html5/thumbnails/31.jpg)
Nuova denominazione
Nuova denominazione
Nuova sottoclasse
Nuova sottoclasse (tipica di zone sub artiche
![Page 32: La nuova classificazione internazionale della neve stagionale al suolo Basi concettuali e modifiche apportate con particolare riferimento alla forma dei](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062512/5542eb66497959361e8d268d/html5/thumbnails/32.jpg)
Prismi cavi: elevato gradiente termico prolungato, neve a bassa densità (zone sub artiche, ma non solo!)
Presenti anche nella neve alpina ma richiedono più tempo che per ogni altro cristallo di neve
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Riferimenti bibliografici
• Benson, C. S. and Sturm, M. (1993). Structure and wind transport of seasonal snow on the arcitc slope of Alaska. Ann. Glaciol. 18, 261-267
• Sturm, M. and Benson, C.S. (1997) Vapor transport,
grain growth and depth-hoar development in the subarctic snow. J. Glaciol. 43 (143), 42-59
![Page 34: La nuova classificazione internazionale della neve stagionale al suolo Basi concettuali e modifiche apportate con particolare riferimento alla forma dei](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062512/5542eb66497959361e8d268d/html5/thumbnails/34.jpg)
Brina di superficie
• E’ stata introdotta la sottoclasse SHxr (brina di superficie in fase di arrotondamento)
Nuova sottoclasse
Denominazione della classe cambiata da cristalli a piuma a brina di superficie
gg
![Page 35: La nuova classificazione internazionale della neve stagionale al suolo Basi concettuali e modifiche apportate con particolare riferimento alla forma dei](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062512/5542eb66497959361e8d268d/html5/thumbnails/35.jpg)
L’arrotondamento è in risposta alla diminuzione del gradiente termico e non allo scioglimento
![Page 36: La nuova classificazione internazionale della neve stagionale al suolo Basi concettuali e modifiche apportate con particolare riferimento alla forma dei](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062512/5542eb66497959361e8d268d/html5/thumbnails/36.jpg)
Riferimenti bibliografici
• Jamieson, J.B and Schweizer, J. (2000). Texture and strenght changes of buried surface hoar layers with inplications for dry snow-slab avalanche release. J. Glaciol. 46 (152), 151-160
• AMS (2000). Glossary of Meteorology 2° edition (per la
definizione di Brina di superficie)
![Page 37: La nuova classificazione internazionale della neve stagionale al suolo Basi concettuali e modifiche apportate con particolare riferimento alla forma dei](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062512/5542eb66497959361e8d268d/html5/thumbnails/37.jpg)
Forme fuse
• La sottoclasse 6c (neve fusa) è stata rinominata sottoclasse MFsl (neve fradicia)
• E’ stata introdotta la sottoclasse MFcr (crosta da fusione e rigelo) che sostituisce la sottoclasse 9e (crosta da fusione e rigelo)
hh
![Page 38: La nuova classificazione internazionale della neve stagionale al suolo Basi concettuali e modifiche apportate con particolare riferimento alla forma dei](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062512/5542eb66497959361e8d268d/html5/thumbnails/38.jpg)
Da sottoclasse 9e (crosta da fusione e rigelo)
Denominazione della classe cambiata da grani bagnati a forme fuse
La modalità di calcolo delle dimensioni dei policristalli è cambiata
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Si formano in superficie o nel manto nevoso
Contengono meno acqua rigelata rispetto ai MFcr
Possono ritornare alla forma MFcl (grani arrotondati a grappolo
Si formano in superficie
Contengono più acqua rigelata rispetto ai MFcr
Non ritornano alla forma MFcl (grani arrotondati a grappolo
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Riferimenti bibliografici
• Niente di particolare da segnalare
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Formazioni di ghiaccio
• E’ stata introdotta la sottoclasse IFcr (crosta da pioggia) che sostituisce la sottoclasse 9b (crosta da pioggia)
• E’ stata introdotta la sottoclasse IFsc (crosta da sole “firnspiegel”) che sostituisce la sottoclasse 9c (crosta da sole “firnspiegel”)
ii
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Da sottoclasse 9b (crosta da pioggia)
Da sottoclasse 9c (crosta da sole “firnspiegel”)
Denominazione della classe cambiata da masse di ghiaccio a formazioni di ghiaccio
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Riferimenti bibliografici
• Ozeki, T. and Akitaya, E. (1998). Energy balance and formation of sun crust in snow. Ann. Glaciol. 26, 35-38