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Conoscenza della montagna

Mondo della scienza| Stratigrafia del manto nevoso dall'alto

50.000 "profili di neve" in 20 minuti con l'aiuto di droni e GPR

04/03/2024
Anna Siebenbrunner
Alla ricerca di strati deboli all'interno del manto nevoso, la GEORESEARCH Forschungsgesellschaft mbH di Salisburgo e l'azienda tirolese Lo.La Peak Solutions GmbH stanno testando un nuovo metodo di registrazione della stratigrafia del manto nevoso nell'ambito del progetto di ricerca STRATIFY. A differenza dei profili di neve convenzionali, i dati vengono registrati dall'alto, più precisamente da un drone e da un GPR (Ground Penetrating Radar).

Dagli strati deboli e dai profili della neve

È noto che le valanghe di lastroni di neve si verificano a causa di uno strato legato ("tavola") sopra uno strato debole (ad esempio un pneumatico in superficie coperto di neve) nel manto nevoso. Il problema per gli appassionati di sport invernali è che questi strati deboli non sono riconoscibili in superficie. Si tratta del cosiddetto problema della neve vecchia. Oltre a tenere conto delle informazioni contenute nel bollettino valanghe, lo scavo di un profilo di neve era finora l'unico modo per avere un'idea del manto nevoso. Tuttavia, lo scavo di profili di neve o l'esecuzione di test di stabilità del manto nevoso non sono esattamente privi di pericoli. Soprattutto in situazioni di tensione valanghiva, la permanenza su terreni ripidi può essere rischiosa. Inoltre, i profili di neve forniscono informazioni affidabili solo in punti specifici; i profili di neve non sono quindi sufficientemente significativi per un intero pendio o addirittura per una camera di terreno a causa delle misurazioni selettive.

Tuttavia, è essenziale conoscere la diffusione dei potenziali strati deboli per valutare il pericolo di valanghe a lastroni. Se questi sono diffusi su una vasta area, il rischio di valanghe di lastroni aumenta. Se gli strati deboli sono disomogenei, la formazione di un lastrone è di conseguenza meno probabile. Per ottenere dati così ampi sulla struttura del manto nevoso senza doversi mettere in pericolo, il progetto di ricerca finanziato dalle FFG STRATIFY.

La combinazione di drone e radar lo rende possibile

Il drone può essere controllato da una postazione sicura, in modo da evitare l'esposizione umana nella zona di pericolo. Il drone è dotato di diversi sensori per raccogliere dati: L'altimetro (radar o LiDAR) assicura che il drone possa mantenere una distanza predefinita approssimativamente costante dalla superficie della neve. Lo "Skyhub" funge da computer di bordo. Il georadar è montato sul lato inferiore del drone.

In generale, un GPR emette onde elettromagnetiche corte. Queste onde colpiscono vari materiali presenti nel terreno, come pietre, sabbia o acqua. A seconda delle proprietà del materiale, le onde vengono riflesse in misura diversa. Il GPR riceve le onde riflesse e misura il tempo di propagazione del segnale. Questo tempo può essere utilizzato per calcolare la profondità del rispettivo materiale nel terreno. Applicato al manto nevoso, "materiali diversi" significa semplicemente diversi strati di neve, che differiscono per esempio in termini di durezza.

50.000 "profili di neve" in 20 minuti

Il drone sorvola quindi l'area di rilevamento secondo un piano di volo redatto in anticipo. Il drone può rimanere in volo per circa 20 minuti con una singola carica della batteria. In questo lasso di tempo è possibile effettuare circa 50.000 misurazioni, un numero nettamente superiore a quello che sarebbe possibile ottenere con i profili di neve in questo lasso di tempo. Se si dispone di batterie ricaricabili, il tempo di volo può essere prolungato. Una breve "sosta" per la sostituzione delle batterie deve essere presa in considerazione nella pianificazione del volo. Forti raffiche di vento o pioggia gelata sono una limitazione per l'uso di questo metodo.

Dopo l'acquisizione dei dati è prima dell'analisi

Per la valutazione dei metodi, le misure di riferimento vengono effettuate dopo il completamento dei piani di volo. Queste includono i classici profili di neve, compresi i test di stabilità (ECT) e le semplici misure di profondità della neve con sonde. Queste ultime servono come "proxy" per validare il metodo. Questi valori di riferimento vengono successivamente confrontati con i dati GPR durante la valutazione e l'analisi dei dati. In questo modo è possibile fare affermazioni sulla validità.

Il progetto di ricerca è attualmente al secondo inverno di test. I risultati finora ottenuti sono promettenti. Sebbene le condizioni non fossero esattamente ideali a causa dell'inverno precoce con poca neve nella stagione 2022/23, sono già state effettuate diverse campagne sul campo. Mentre la scorsa stagione è stato possibile determinare in modo abbastanza accurato la profondità della neve sulla base dei dati GPR, c'era ancora un certo margine di miglioramento nei profili della neve. Nella stagione invernale in corso, l'attenzione si concentra quindi su questi ultimi. Il piano prevede di scavare il maggior numero possibile di profili di neve nelle future campagne sul campo, in modo da avere a disposizione molte misure di riferimento per la validazione.

I risultati del primo inverno di prova sono stati presentati all'International Snow Science Workshop (ISSW), che si è tenuto nell'ottobre 2023 a Bend, OR. Il documento di accompagnamento della conferenza è disponibile online: Siebenbrunner, A.; Delleske, R.; Keuschnig, M.: UAV-BORNE GPR Snowpack Stratigraphy. International Snow Science Workshop Proceedings 2023, Bend, Oregon.

Dove può portarci il viaggio?

Al momento, l'attenzione è rivolta all'automazione dell'analisi dei dati. Analizzare rapidamente i dati registrati sul campo è in definitiva essenziale nel contesto della gestione del rischio valanghe. La praticità di questo metodo dipende anche da questo. I risultati della scorsa stagione erano già promettenti. Ci sono quindi buone premesse che la "stratigrafia aerea del manto nevoso" venga presto utilizzata con maggiore frequenza.

Altre informazioni sul tema

Ulteriori informazioni sul progetto di ricerca STRATIFY sono disponibili sui siti web delle due società coinvolte:

Galleria fotografica

Nota

Questo articolo è stato tradotto automaticamente con DeepL e successivamente revisionato. Se tuttavia dovessi notare errori ortografici o grammaticali o se la traduzione non fosse comprensibile, ti preghiamo di inviare un'e-mail alla redazione.

All'originale (Tedesco)

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