La nuova classificazione
internazionale della neve stagionale al
suolo
Basi concettuali e modifiche apportate con
particolare riferimento alla forma dei grani
Anselmo Cagnati
[email protected]
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.)
Modalità di lavoro
• 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)
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)
Osservazioni e proposte AINEVA
Classe
Osservazioni e
problemi riscontrati
1, 2, 3, 5
nessun problema
riscontrato
Soluzione proposta
Soluzione attuata
Classe
Osservazioni e problemi
riscontrati
Soluzione proposta
Soluzione attuata
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)
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
Oss. 1
4
Oss. 2
Proposta accettata
parzialmente
Proposta non
accettata
Classe
Osservazioni e problemi
riscontrati
Oss. 3
La denominazione della
classe “grani bagnati”
non è corretta
Soluzione proposta
Soluzione attuata
Introdurre una nuova
denominazione: “grani da
fusione e rigelo”
Introdotta nuova
denominazione: Forme
fuse
Proposta
accettata
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
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
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
6
Oss. 5
Oss. 6
La dicitura “senza cicli
di fusione e rigelo” è
stata tolta
Proposta
accettata
Proposta non
accettata
Proposta non
accettata
Classe
Osservazioni e problemi
riscontrati
Oss. 7
7
8
Soluzione proposta
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
Mancano alcune
formazioni di ghiaccio
Introdurre le sottili
formazioni di ghiaccio
superficiali (crosta da
pioggia, firnspiegel)
Oss. 8
Soluzione attuata
Proposta non
accettata
Crosta da pioggia e
crosta da sole sono
state inserite in questa
classe
Proposta accettata
Oss. 9
9
Oss. 10
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
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
parzialmente
Proposta accettata
Sintesi delle osservazioni AINEVA
•
•
•
•
Proposte trasmesse
Proposte accettate
Proposte parzialmente accettate
Proposte non accettate
10
4
2
4
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)
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, fusionerigelo)
• Sono state introdotte nuove forme ( es. neve artificiale)
Le 9 classi principali
nuova
X
Depositi e croste in superficie
Particelle di precipitazione a
• 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
Magono and Lee, 1966
Dentriti stellari
(piani o spaziali)
no
ICSI, 1951
+ galaverna
Nuova sottoclasse
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, 855-895
http://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
Neve artificiale
s
• 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
Formazione in aria,
vicino alla superficie
Formazione in generatori
di ghiaccio
Particelle di ghiaccio schiacciate, MMci
Particelle di precipitazione
decomposte e frammentate
• Nessuna modifica rispetto alla precedente
classificazione
u
Grani arrotondati
w
• 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
Limite dimensionale
cambiato da 0,5 a
0,25
Da sottoclasse 9d (crosta
da vento)
Nuova denominazione
Il carattere distintivo principale
sono i punti di contatto fra i grani
che incide sulla resistenza
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
Cristalli sfaccettati
e
• La sottoclasse FCxr (particelle sfaccettate in fase di
arrotondamento) sostituisce la sottoclasse 4c (forme
miste) della precedente classificazione
E’ stato eliminato il carattere
distintivo basato sulle
dimensioni
Nuova denominazione
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!
Talvolta il criterio di
distinzione basato
sulle dimensioni non è
sufficiente!
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
Brina di profondità
D
• 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)
Nuova sottoclasse (tipica
di zone sub artiche
Nuova denominazione
Nuova denominazione
Nuova sottoclasse
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
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
Brina di superficie
g
• E’ stata introdotta la sottoclasse SHxr (brina di superficie in fase di
arrotondamento)
Denominazione della
classe cambiata da
cristalli a piuma a brina
di superficie
Nuova sottoclasse
L’arrotondamento è in
risposta alla
diminuzione del
gradiente termico e
non allo scioglimento
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)
Forme fuse
h
• 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)
Denominazione della
classe cambiata da grani
bagnati a forme fuse
La modalità di calcolo
delle dimensioni dei
policristalli è cambiata
Da sottoclasse 9e (crosta
da fusione e rigelo)
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
Riferimenti bibliografici
• Niente di particolare da segnalare
Formazioni di ghiaccio
i
• 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”)
Denominazione della
classe cambiata da
masse di ghiaccio a
formazioni di ghiaccio
Da sottoclasse 9b (crosta
da pioggia)
Da sottoclasse 9c (crosta
da sole “firnspiegel”)
Riferimenti bibliografici
• Ozeki, T. and Akitaya, E. (1998). Energy balance and
formation of sun crust in snow. Ann. Glaciol. 26, 35-38