Le monde de la science | ISSW 2016 partie 1

Contrairement à certaines autres conférences, les profanes intéressés trouveront également à l'ISSW l'une ou l'autre conférence passionnante et compréhensible. D'une part, il est beaucoup question de sujets hautement techniques tels que la dynamique des avalanches, la modélisation du manteau neigeux et les techniques de mesure, mais d'autre part, la pratique des sports d'hiver est de plus en plus souvent abordée. Nous résumons ci-dessous quelques nouvelles connaissances plutôt techniques, et nous consacrerons prochainement des articles séparés aux thèmes plus proches de la pratique. Nous remercions ici les organisateurs de la table de la neige d'Innsbruck, en particulier Christoph Mitterer et Sasha Bellaire, qui étaient présents à l'ISSW et qui nous ont parlé de quelques études intéressantes.

Les chaînes de modèles

La modélisation des avalanches et du manteau neigeux fait de plus en plus appel à des chaînes de modèles. Cela signifie que différents modèles sont réunis en une grande construction et ne calculent plus seulement individuellement.

Par exemple, des modèles météorologiques sont couplés à des modèles de manteau neigeux, par exemple pour mieux prévoir le "Liquid Water Content"" (teneur en eau liquide, LWC) du manteau neigeux - un facteur important pour les avalanches de neige mouillée. Jusqu'à présent, le modèle de manteau neigeux SNOWPACK était alimenté par les données des stations météorologiques afin de calculer le LWC. Par nature, le maximum possible est le "nowcasting&quot" - on prévoit quelque chose qui s'est déjà produit ou qui est en train de se produire. Si l'on alimente le modèle du manteau neigeux avec des prévisions météorologiques à haute résolution, on peut prévoir le LWC pour l'avenir. Bellaire et ses collègues ont essayé de voir si cela fonctionnait et à quel point, avec des résultats prometteurs qui faciliteront peut-être à l'avenir la prévision des avalanches de neige mouillée.

(Étude : Regional Forecasting of Wet Snow Avalanche Cycles : an Essential Tool for Avalanche Warning Services ? Sascha Bellaire, Alec van Herwijnen, Christoph Mitterer, Nora Helbig, Tobias Jonas, Jürg Schweizer, Proceedings, International Snow Science Workshop, Breckenridge, Colorado, 2016)

Une autre étude s'intéresse de plus près au modèle anti-crack et à la difficile conciliation de la théorie et de la pratique dans ce domaine jusqu'à présent. Contrairement à l'idée classique de la rupture par cisaillement, la théorie anti-crack peut expliquer de manière concluante l'effondrement généralisé de la couche fragile (et donc la mécanique des déclenchements à distance). Cependant, il ressort également de la théorie que l'inclinaison de la pente ne joue pas un rôle important dans la propagation de la rupture, ce qui ne correspond pas vraiment aux observations. Dans une nouvelle approche, l'élasticité du manteau neigeux au-dessus de la couche fragile est désormais prise en compte. Il en résulte une nouvelle façon de calculer la longueur critique pour le début de la propagation des fissures. Cette grandeur mesure la longueur de la fracture initiale nécessaire pour qu'il y ait propagation de la fracture. Il s'agit de la distance que l'on parcourt avec la scie à neige dans la couche fragile lors d'un PST jusqu'à ce que la rupture se produise. Avec cette méthode, la dépendance de la longueur critique à l'inclinaison de la pente se situe entre le modèle de cisaillement pur (plus la pente est raide, moins il faut couper loin pour obtenir une rupture avec le PST) et le modèle anti-crack (la distance à laquelle il faut couper avec le PST est plus ou moins indépendante de l'inclinaison de la pente).

(Étude : Critical Length for the Onset of Crack Propagation in Snow : Reconciling Shear and Collapse, Johan Gaume, Alec van Herwijnen, Guillaume Chambon, Nander Wever, Jürg Schweizer, Proceedings, International Snow Science Workshop, Breckenridge, Colorado, 2016)

Détection des avalanches

Une étude norvégienne s'intéresse à une avalanche de glissement qui se produit chaque année au même endroit, en amont d'une route. La route devrait bien sûr être fermée si l'avalanche se déclenche, mais on ne voudrait pas non plus la fermer pendant des semaines parce que l'avalanche pourrait peut-être se déclencher. Les déformations des parois rocheuses sont souvent mesurées par radar. Cette technique a également été utilisée pour le couloir de glissement norvégien. Le radar voit à quelle vitesse la fissure de la neige glissante s'ouvre et ce, contrairement aux caméras normales, même lorsqu'il fait sombre ou qu'il y a du brouillard. Avant le départ, la gueule de la neige glissante change de plus en plus rapidement et le radar mesure ce mouvement. Cette phase d'accélération pourrait permettre de prédire peu de temps à l'avance que l'avalanche de glissement est sur le point de partir (et de fermer la route).

(Étude : Use of Ground Based INSAR Radar to Monitor Glide Avalanches, Ingrid Skrede, Lene Kristensen, Carlo Rivolta, Proceedings, International Snow Science Workshop, Breckenridge, Colorado, 2016)

Un autre système radar a été utilisé en Suisse, sur la route d'accès à Zermatt. Ici, deux radars Doppler observent la pente au-dessus de la route. Lorsqu'ils détectent un mouvement dans la pente (avalanche !), des feux de signalisation couplés au système passent au rouge sur la route à gauche et à droite de la ligne de l'avalanche. Toutes les avalanches qui se sont produites ont été détectées de cette manière, mais il y a parfois eu de fausses alertes (par exemple lorsque des hélicoptères traversent le champ, ce qui arrive souvent à Zermatt). Les observateurs sur place sont bien adaptés au système et contrôlent en quelques minutes si une avalanche s'est effectivement produite. Si ce n'est pas le cas, ils remettent les feux au vert. Ce système a été présenté pour la première fois en 2010 et a déjà pu être utilisé avec succès en mode opérationnel l'hiver dernier - un développement très rapide de l'idée à la réalisation.

(Étude : Real-time Avalanche Detection with long-range, wide-angle radars for road safety in Zermatt, Switzerland, Lorenz Meier, Mylène Jacquemart, Bernhard Blattmann, and Bernhard Arnold, Proceedings, International Snow Science Workshop, Breckenridge, Colorado, 2016)