Avalancha
Una avalancha es un flujo rápido de nieve por una pendiente, como una colina o una montaña.
Las avalanchas pueden desencadenarse espontáneamente, por factores como el aumento de las precipitaciones o el debilitamiento de la capa de nieve, o por medios externos, como humanos, animales y terremotos. Compuestas principalmente de nieve y aire que fluyen, las grandes avalanchas tienen la capacidad de capturar y mover hielo, rocas y árboles.
Las avalanchas ocurren en dos formas generales, o combinaciones de las mismas: avalanchas de losa hechas de nieve compactada, provocadas por el colapso de una capa de nieve débil subyacente, y avalanchas de nieve suelta hecho de nieve suelta. Después de desencadenarse, las avalanchas generalmente se aceleran rápidamente y crecen en masa y volumen a medida que capturan más nieve. Si una avalancha se mueve lo suficientemente rápido, parte de la nieve puede mezclarse con el aire y formar una avalancha de nieve en polvo.
Aunque parecen compartir similitudes, las avalanchas son distintas de los flujos de aguanieve, los deslizamientos de tierra, los deslizamientos de rocas y los derrumbes de seracs. También son diferentes de los movimientos de hielo a gran escala.
Las avalanchas pueden ocurrir en cualquier cadena montañosa que tenga una capa de nieve duradera. Son más frecuentes en invierno o primavera, pero pueden presentarse en cualquier época del año. En las zonas montañosas, las avalanchas se encuentran entre los peligros naturales más graves para la vida y la propiedad, por lo que se realizan grandes esfuerzos para controlar las avalanchas.
Existen muchos sistemas de clasificación para las diferentes formas de avalanchas, que varían según sus usuarios' necesidades. Las avalanchas se pueden describir por su tamaño, potencial destructivo, mecanismo de iniciación, composición y dinámica.
Formación
La mayoría de las avalanchas ocurren espontáneamente durante las tormentas bajo una mayor carga debido a las nevadas y/o la erosión. La segunda causa más importante de avalanchas naturales son los cambios metamórficos en la capa de nieve, como el derretimiento debido a la radiación solar. Otras causas naturales incluyen lluvia, terremotos, caída de rocas y caída de hielo. Los desencadenantes artificiales de avalanchas incluyen esquiadores, motos de nieve y trabajo con explosivos controlados. Contrariamente a la creencia popular, las avalanchas no son provocadas por un sonido fuerte; la presión del sonido es demasiado pequeña para desencadenar una avalancha.
La iniciación de una avalancha puede comenzar en un punto con solo una pequeña cantidad de nieve moviéndose inicialmente; esto es típico de avalanchas de nieve húmeda o avalanchas en nieve seca no consolidada. Sin embargo, si la nieve se ha sinterizado en una losa rígida que recubre una capa débil, las fracturas pueden propagarse muy rápidamente, de modo que un gran volumen de nieve, que puede ser de miles de metros cúbicos, puede comenzar a moverse casi simultáneamente.
Una capa de nieve fallará cuando la carga exceda la fuerza. La carga es sencilla; es el peso de la nieve. Sin embargo, la fuerza de la capa de nieve es mucho más difícil de determinar y es extremadamente heterogénea. Varía en detalle con las propiedades de los granos de nieve, tamaño, densidad, morfología, temperatura, contenido de agua; y las propiedades de los enlaces entre los granos. Todas estas propiedades pueden metamorfosearse con el tiempo de acuerdo con la humedad local, el flujo de vapor de agua, la temperatura y el flujo de calor. La parte superior de la capa de nieve también está muy influenciada por la radiación entrante y el flujo de aire local. Uno de los objetivos de la investigación de avalanchas es desarrollar y validar modelos informáticos que puedan describir la evolución de la capa de nieve estacional a lo largo del tiempo. Un factor de complicación es la compleja interacción del terreno y el clima, que provoca una variabilidad espacial y temporal significativa de las profundidades, las formas de los cristales y las capas de la capa de nieve estacional.
Avalanchas de losas
Las avalanchas de losas se forman con frecuencia en la nieve que ha sido depositada o redepositada por el viento. Tienen el aspecto característico de un bloque (losa) de nieve cortado de su entorno por fracturas. Los elementos de las avalanchas de losa incluyen lo siguiente: una fractura de corona en la parte superior de la zona de inicio, fracturas de flanco en los lados de las zonas de inicio y una fractura en la parte inferior llamada stauchwall. Las fracturas de corona y flanco son paredes verticales en la nieve que delimitan la nieve que fue arrastrada en la avalancha de la nieve que permaneció en la ladera. Las losas pueden variar en espesor desde unos pocos centímetros hasta tres metros. Las avalanchas de losa representan alrededor del 90% de las muertes relacionadas con avalanchas en usuarios de zonas rurales.
Avalanchas de nieve en polvo
Las avalanchas más grandes forman corrientes de suspensión turbulentas conocidas como avalanchas de nieve en polvo o avalanchas mixtas, una especie de corriente de gravedad. Estos consisten en una nube de polvo, que se superpone a una densa avalancha. Pueden formarse a partir de cualquier tipo de nieve o mecanismo de iniciación, pero generalmente ocurren con polvo fresco y seco. Pueden superar velocidades de 300 km/h (190 mph) y masas de 10 000 000 toneladas; sus flujos pueden viajar largas distancias a lo largo de fondos de valles planos e incluso cuesta arriba en distancias cortas.
Avalanchas de nieve húmeda
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A diferencia de las avalanchas de nieve en polvo, las avalanchas de nieve húmeda son una suspensión de nieve y agua a baja velocidad, con el flujo confinado a la superficie de la pista (McClung, primera edición 1999, página 108). La baja velocidad de viaje se debe a la fricción entre la superficie deslizante de la pista y el flujo saturado de agua. A pesar de la baja velocidad de viaje (≈10–40 km/h), las avalanchas de nieve húmeda son capaces de generar poderosas fuerzas destructivas, debido a su gran masa y densidad. El cuerpo del flujo de una avalancha de nieve húmeda puede abrirse camino a través de la nieve blanda y puede arrasar rocas, tierra, árboles y otra vegetación; dejando terreno expuesto y, a menudo, marcado en la pista de la avalancha. Las avalanchas de nieve húmeda pueden iniciarse a partir de liberaciones de nieve suelta o liberaciones de losas, y solo ocurren en acumulaciones de nieve que están saturadas de agua y equilibradas isotérmicamente al punto de fusión del agua. La característica isotérmica de las avalanchas de nieve húmeda ha llevado al término secundario de deslizamientos isotérmicos que se encuentra en la literatura (por ejemplo, en Daffern, 1999, página 93). En latitudes templadas, las avalanchas de nieve húmeda se asocian con frecuencia con ciclos de avalanchas climáticas al final de la temporada de invierno, cuando hay un calentamiento diurno significativo.
Avalancha de hielo
Una avalancha de hielo se produce cuando un gran trozo de hielo, como el de un serac o glaciar desprendido, cae sobre el hielo (como la cascada de hielo de Khumbu), lo que provoca un movimiento de trozos de hielo rotos. El movimiento resultante es más análogo a un desprendimiento de rocas o un deslizamiento de tierra que a una avalancha de nieve. Por lo general, son muy difíciles de predecir y casi imposibles de mitigar.
Camino de avalancha
A medida que una avalancha desciende por una pendiente, sigue una trayectoria determinada que depende del grado de inclinación de la pendiente y del volumen de nieve/hielo involucrado en el movimiento en masa. El origen de una avalancha se llama punto de partida y generalmente ocurre en una pendiente de 30 a 45 grados. El cuerpo de la vía se llama la Pista de la avalancha y generalmente ocurre en una pendiente de 20 a 30 grados. Cuando la avalancha pierde su impulso y finalmente se detiene, llega a Runout Zone. Esto suele ocurrir cuando la pendiente ha alcanzado una inclinación inferior a 20 grados. Estos grados no son siempre ciertos debido al hecho de que cada avalancha es única según la estabilidad de la capa de nieve de la que se derivó, así como las influencias ambientales o humanas que desencadenaron el movimiento en masa.
Lesiones y muertes
Las personas atrapadas en avalanchas pueden morir por asfixia, trauma o hipotermia.
De "1950 - 1951 a 2020 - 2021" hubo 1.169 personas que murieron en avalanchas en los Estados Unidos. Durante el período de 11 años que finalizó en abril de 2006, 445 personas murieron en avalanchas en toda América del Norte. En promedio, 28 personas mueren en avalanchas cada invierno en los Estados Unidos.
En 2001 se informó que a nivel mundial un promedio de 150 personas mueren cada año a causa de las avalanchas. Tres de las avalanchas más mortíferas registradas han matado a más de mil personas cada una.
Terreno, capa de nieve, clima
Doug Fesler y Jill Fredston desarrollaron un modelo conceptual de los tres elementos principales de las avalanchas: terreno, clima y capa de nieve. El terreno describe los lugares donde ocurren las avalanchas, el clima describe las condiciones meteorológicas que crean la capa de nieve y la capa de nieve describe las características estructurales de la nieve que hacen posible la formación de avalanchas.
Terreno
La formación de avalanchas requiere una pendiente lo suficientemente poco profunda para que se acumule la nieve, pero lo suficientemente empinada para que la nieve se acelere una vez que se pone en movimiento debido a la combinación de fallas mecánicas (de la capa de nieve) y la gravedad. El ángulo de la pendiente que puede contener nieve, llamado ángulo de reposo, depende de una variedad de factores, como la forma de los cristales y el contenido de humedad. Algunas formas de nieve más seca y fría solo se adhieren a pendientes menos profundas, mientras que la nieve húmeda y cálida puede adherirse a superficies muy empinadas. En particular, en las montañas costeras, como la región de la Cordillera del Paine en la Patagonia, se acumulan capas de nieve profundas en paredes rocosas verticales e incluso colgantes. El ángulo de pendiente que puede permitir que la nieve en movimiento se acelere depende de una variedad de factores, como la resistencia al corte de la nieve (que a su vez depende de la forma del cristal) y la configuración de las capas y las interfaces entre capas.
La capa de nieve en las laderas expuestas al sol está fuertemente influenciada por la luz del sol. Los ciclos diurnos de descongelación y recongelación pueden estabilizar la capa de nieve al promover el asentamiento. Los fuertes ciclos de congelación y descongelación dan como resultado la formación de costras superficiales durante la noche y de nieve superficial inestable durante el día. Las laderas a sotavento de una cresta u otro obstáculo de viento acumulan más nieve y es más probable que incluyan bolsas de nieve profunda, losas de viento y cornisas, todo lo cual, cuando se altera, puede provocar la formación de avalanchas. Por el contrario, la capa de nieve en una ladera de barlovento suele ser mucho menos profunda que en una ladera de sotavento.
Las avalanchas y las rutas de las avalanchas comparten elementos comunes: una zona de inicio donde se origina la avalancha, una ruta a lo largo de la cual fluye la avalancha y una zona de salida donde la avalancha se detiene. El depósito de escombros es la masa acumulada de la nieve avalancha una vez reposada en la zona de salida. En la imagen de la izquierda, cada año se forman muchas avalanchas pequeñas en esta ruta de avalanchas, pero la mayoría de estas avalanchas no recorren la longitud total vertical u horizontal de la ruta. La frecuencia con la que se forman las avalanchas en un área determinada se conoce como período de retorno.
La zona de inicio de una avalancha debe ser lo suficientemente empinada para permitir que la nieve se acelere una vez que se pone en movimiento; además, las pendientes convexas son menos estables que las pendientes cóncavas, debido a la disparidad entre la resistencia a la tracción de las capas de nieve y su resistencia a la compresión. La composición y estructura de la superficie del suelo debajo de la capa de nieve influye en la estabilidad de la capa de nieve, ya sea como fuente de fortaleza o debilidad. Es poco probable que se formen avalanchas en bosques muy espesos, pero los cantos rodados y la vegetación escasamente distribuida pueden crear áreas débiles en lo profundo de la capa de nieve a través de la formación de fuertes gradientes de temperatura. Las avalanchas de profundidad total (avalanchas que barren una pendiente prácticamente libre de nieve) son más comunes en pendientes con suelo liso, como hierba o losas de roca.
En términos generales, las avalanchas siguen los drenajes cuesta abajo y con frecuencia comparten características de drenaje con las cuencas hidrográficas de verano. En y por debajo de la línea de árboles, las trayectorias de las avalanchas a través de los drenajes están bien definidas por los límites de la vegetación llamados líneas de recorte, que se producen donde las avalanchas han eliminado árboles y evitado que vuelva a crecer una gran vegetación. Los drenajes diseñados, como la presa de avalanchas en Mount Stephen en Kicking Horse Pass, se han construido para proteger a las personas y las propiedades al redirigir el flujo de avalanchas. Los depósitos de escombros profundos de las avalanchas se acumularán en las cuencas al final de una salida, como barrancos y lechos de ríos.
Las pendientes de menos de 25 grados o de más de 60 grados suelen tener una menor incidencia de avalanchas. Las avalanchas provocadas por el hombre tienen mayor incidencia cuando el ángulo de reposo de la nieve está entre 35 y 45 grados; el ángulo crítico, el ángulo en el que las avalanchas provocadas por humanos son más frecuentes, es de 38 grados. Sin embargo, cuando la incidencia de avalanchas provocadas por humanos se normaliza por las tasas de uso recreativo, el peligro aumenta uniformemente con el ángulo de la pendiente y no se puede encontrar una diferencia significativa en el peligro para una dirección de exposición determinada. La regla general es: Una pendiente que es lo suficientemente plana para contener nieve pero lo suficientemente empinada para esquiar tiene el potencial de generar una avalancha, independientemente del ángulo.
Estructura y características de la capa de nieve
La capa de nieve se compone de capas paralelas al suelo que se acumulan durante el invierno. Cada capa contiene granos de hielo que son representativos de las distintas condiciones meteorológicas durante las cuales se formó y se depositó la nieve. Una vez depositada, una capa de nieve continúa evolucionando bajo la influencia de las condiciones meteorológicas que prevalecen después de la deposición.
Para que ocurra una avalancha, es necesario que una capa de nieve tenga una capa débil (o inestabilidad) debajo de una losa de nieve cohesiva. En la práctica, los factores mecánicos y estructurales formales relacionados con la inestabilidad de la capa de nieve no se pueden observar directamente fuera de los laboratorios, por lo que las propiedades más fáciles de observar de las capas de nieve (p. ej., resistencia a la penetración, tamaño de grano, tipo de grano, temperatura) se utilizan como medidas índice de la propiedades mecánicas de la nieve (por ejemplo, resistencia a la tracción, coeficientes de fricción, resistencia al corte y resistencia dúctil). Esto da como resultado dos fuentes principales de incertidumbre para determinar la estabilidad de la capa de nieve en función de la estructura de la nieve: primero, tanto los factores que influyen en la estabilidad de la nieve como las características específicas de la capa de nieve varían ampliamente dentro de áreas pequeñas y escalas de tiempo, lo que resulta en una dificultad significativa para extrapolar las observaciones puntuales de la nieve. capas a diferentes escalas de espacio y tiempo. En segundo lugar, la relación entre las características fácilmente observables del manto de nieve y las propiedades mecánicas críticas del manto de nieve no se ha desarrollado por completo.
Si bien la relación determinista entre las características de la capa de nieve y la estabilidad de la capa de nieve sigue siendo un tema de estudio científico en curso, hay una comprensión empírica cada vez mayor de la composición de la nieve y las características de deposición que influyen en la probabilidad de una avalancha. La observación y la experiencia han demostrado que la nieve recién caída requiere tiempo para adherirse a las capas de nieve debajo de ella, especialmente si la nieve nueva cae durante condiciones muy frías y secas. Si la temperatura del aire ambiente es lo suficientemente fría, la nieve poco profunda sobre o alrededor de rocas, plantas y otras discontinuidades en la pendiente se debilita debido al rápido crecimiento de cristales que ocurre en presencia de un gradiente de temperatura crítico. Los cristales de nieve grandes y angulares son indicadores de nieve débil, porque estos cristales tienen menos enlaces por unidad de volumen que los cristales pequeños y redondeados que se empaquetan muy juntos. Es menos probable que la nieve consolidada se desprenda que las capas de polvo sueltas o la nieve isotérmica húmeda; sin embargo, la nieve consolidada es una condición necesaria para que ocurran avalanchas de placas, y las inestabilidades persistentes dentro de la capa de nieve pueden ocultarse debajo de capas superficiales bien consolidadas. La incertidumbre asociada con la comprensión empírica de los factores que influyen en la estabilidad de la nieve lleva a la mayoría de los trabajadores profesionales de avalanchas a recomendar el uso conservador del terreno de avalancha en relación con la inestabilidad actual de la capa de nieve.
Tiempo
Las avalanchas solo ocurren en una capa de nieve permanente. Por lo general, las temporadas de invierno en latitudes altas, altitudes altas o ambas tienen un clima lo suficientemente inestable y frío como para que la nieve precipitada se acumule en una capa de nieve estacional. La continentalidad, a través de su influencia potencializadora sobre los extremos meteorológicos experimentados por las capas de nieve, es un factor importante en la evolución de las inestabilidades y la consiguiente ocurrencia de avalanchas que aceleran la estabilización de la capa de nieve después de los ciclos de tormentas. La evolución de la capa de nieve es críticamente sensible a pequeñas variaciones dentro del estrecho rango de condiciones meteorológicas que permiten la acumulación de nieve en una capa de nieve. Entre los factores críticos que controlan la evolución de la capa de nieve se encuentran: el calentamiento por el sol, el enfriamiento por radiación, los gradientes verticales de temperatura en la nieve acumulada, las cantidades de nieve y los tipos de nieve. En general, el clima templado de invierno promoverá el asentamiento y la estabilización de la capa de nieve; por el contrario, el clima muy frío, ventoso o caluroso debilitará la capa de nieve.
A temperaturas cercanas al punto de congelación del agua, o durante épocas de radiación solar moderada, tendrá lugar un suave ciclo de congelación-descongelación. El derretimiento y recongelamiento del agua en la nieve fortalece la capa de nieve durante la fase de congelación y la debilita durante la fase de descongelación. Un aumento rápido de la temperatura, hasta un punto significativamente por encima del punto de congelación del agua, puede provocar la formación de avalanchas en cualquier época del año.
Las temperaturas frías persistentes pueden impedir que la nieve nueva se estabilice o desestabilizar la capa de nieve existente. Las temperaturas del aire frío en la superficie de la nieve producen un gradiente de temperatura en la nieve, porque la temperatura del suelo en la base de la capa de nieve suele rondar los 0 °C y la temperatura del aire ambiente puede ser mucho más fría. Cuando se mantiene un gradiente de temperatura superior a 10 °C por metro vertical de nieve durante más de un día, se empiezan a formar cristales angulares llamados hoar o facetas de profundidad en la capa de nieve debido al rápido transporte de humedad a lo largo del gradiente de temperatura. Estos cristales angulares, que se unen mal entre sí y con la nieve circundante, a menudo se convierten en una debilidad persistente en la capa de nieve. Cuando una losa que se encuentra sobre una debilidad persistente se carga con una fuerza mayor que la resistencia de la losa y la capa débil persistente, la capa débil persistente puede fallar y generar una avalancha.
Cualquier viento más fuerte que una brisa ligera puede contribuir a una rápida acumulación de nieve en las laderas protegidas a favor del viento. Las placas de viento se forman rápidamente y, si está presente, la nieve más débil debajo de la placa puede no tener tiempo para adaptarse a la nueva carga. Incluso en un día despejado, el viento puede cargar rápidamente una pendiente con nieve arrastrando la nieve de un lugar a otro. La carga superior ocurre cuando el viento deposita nieve desde la parte superior de una pendiente; la carga cruzada ocurre cuando el viento deposita nieve paralela a la pendiente. Cuando un viento sopla sobre la cima de una montaña, el lado de sotavento, o a favor del viento, de la montaña experimenta una carga superior, desde la parte superior hasta la parte inferior de esa pendiente de sotavento. Cuando el viento sopla a través de una cresta que conduce a la montaña, el lado de sotavento de la cresta está sujeto a carga cruzada. Las losas de viento con cargas cruzadas suelen ser difíciles de identificar visualmente.
Las tormentas de nieve y lluvia contribuyen de manera importante al peligro de avalanchas. Las fuertes nevadas causarán inestabilidad en la capa de nieve existente, tanto por el peso adicional como porque la nieve nueva no tiene tiempo suficiente para adherirse a las capas de nieve subyacentes. La lluvia tiene un efecto similar. A corto plazo, la lluvia provoca inestabilidad porque, al igual que una fuerte nevada, impone una carga adicional sobre la capa de nieve; y, una vez que el agua de lluvia se filtra a través de la nieve, actúa como lubricante, reduciendo la fricción natural entre las capas de nieve que mantiene unida la capa de nieve. La mayoría de las avalanchas ocurren durante o poco después de una tormenta.
La exposición diurna a la luz solar desestabilizará rápidamente las capas superiores de la capa de nieve si la luz solar es lo suficientemente fuerte como para derretir la nieve, reduciendo así su dureza. Durante las noches despejadas, la capa de nieve puede volver a congelarse cuando la temperatura del aire ambiente cae por debajo del punto de congelación, a través del proceso de enfriamiento radiativo de onda larga, o ambos. La pérdida de calor por radiación ocurre cuando el aire de la noche es significativamente más frío que la capa de nieve y el calor almacenado en la nieve se vuelve a irradiar a la atmósfera.
Dinámica
Cuando se forma una avalancha de placas, la placa se desintegra en fragmentos cada vez más pequeños a medida que la nieve desciende. Si los fragmentos se vuelven lo suficientemente pequeños, la capa exterior de la avalancha, llamada capa de saltación, adquiere las características de un fluido. Cuando hay partículas lo suficientemente finas, pueden volar y, dada una cantidad suficiente de nieve en el aire, esta parte de la avalancha puede separarse de la mayor parte de la avalancha y viajar una distancia mayor como una avalancha de nieve en polvo. Los estudios científicos que utilizaron radar, luego del desastre de la avalancha Galtür de 1999, confirmaron la hipótesis de que se forma una capa de saltación entre la superficie y los componentes aéreos de una avalancha, que también puede separarse de la mayor parte de la avalancha.
Conducir una avalancha es la componente del peso de la avalancha paralela a la pendiente; a medida que avanza la avalancha, cualquier nieve inestable en su camino tenderá a incorporarse, aumentando así el peso total. Esta fuerza aumentará a medida que aumente la inclinación de la pendiente y disminuirá a medida que la pendiente se aplane. Resistiendo esto hay una serie de componentes que se cree que interactúan entre sí: la fricción entre la avalancha y la superficie debajo; fricción entre el aire y la nieve dentro del fluido; arrastre fluidodinámico en el borde de ataque de la avalancha; resistencia al corte entre la avalancha y el aire a través del cual pasa, y resistencia al corte entre los fragmentos dentro de la propia avalancha. Una avalancha continuará acelerándose hasta que la resistencia exceda la fuerza de avance.
Modelado
Los intentos de modelar el comportamiento de las avalanchas datan de principios del siglo XX, en particular el trabajo del profesor Lagotala en preparación para los Juegos Olímpicos de Invierno de 1924 en Chamonix. Su método fue desarrollado por A. Voellmy y popularizado tras la publicación en 1955 de su Ueber die Zerstoerungskraft von Lawinen (Sobre la fuerza destructiva de las avalanchas).
Voellmy usó una fórmula empírica simple, tratando una avalancha como un bloque de nieve que se desliza y se mueve con una fuerza de arrastre que es proporcional al cuadrado de la velocidad de su flujo:
Él y otros posteriormente derivaron otras fórmulas que tienen en cuenta otros factores, con los modelos Voellmy-Salm-Gubler y Perla-Cheng-McClung que se utilizan más ampliamente como herramientas simples para modelar avalanchas que fluyen (a diferencia de la nieve en polvo)..
Desde la década de 1990, se han desarrollado muchos modelos más sofisticados. En Europa, gran parte del trabajo reciente se llevó a cabo como parte del proyecto de investigación SATSIE (Estudios de Avalanchas y Validación de Modelos en Europa) apoyado por la Comisión Europea que produjo el modelo de vanguardia MN2L, ahora en uso con el Servicio de Restauración des Terrains en Montagne (Servicio de rescate de montaña) en Francia, y D2FRAM (Dynamical Two-Flow-Regime Avalanche Model), que aún estaba en proceso de validación en 2007. Otros modelos conocidos son el software de simulación de avalanchas SAMOS-AT y el software RAMMS.
Participación humana
Prevención
Las medidas preventivas se emplean en áreas donde las avalanchas representan una amenaza significativa para las personas, como estaciones de esquí, pueblos de montaña, carreteras y vías férreas. Hay varias formas de prevenir las avalanchas y disminuir su poder y desarrollar medidas preventivas para reducir la probabilidad y el tamaño de las avalanchas al alterar la estructura de la capa de nieve, mientras que las medidas pasivas refuerzan y estabilizan la capa de nieve in situ. La medida activa más simple es viajar repetidamente sobre una capa de nieve a medida que se acumula la nieve; esto puede ser por medio de embalaje de botas, corte de esquís o preparación de máquinas. Los explosivos se usan ampliamente para prevenir avalanchas, desencadenando avalanchas más pequeñas que rompen las inestabilidades en la capa de nieve y eliminando la sobrecarga que puede resultar en avalanchas más grandes. Las cargas explosivas se lanzan mediante una serie de métodos que incluyen cargas lanzadas a mano, bombas lanzadas desde helicópteros, líneas de conmoción cerebral Gazex y proyectiles balísticos lanzados por cañones de aire y artillería. Se pueden utilizar sistemas preventivos pasivos, como vallas para la nieve y muros ligeros, para dirigir la colocación de la nieve. La nieve se acumula alrededor de la valla, especialmente en el lado que da a los vientos predominantes. A favor del viento de la valla, se reduce la acumulación de nieve. Esto es causado por la pérdida de nieve en la valla que se habría depositado y la recogida de la nieve que ya está allí por el viento, que se quedó sin nieve en la valla. Cuando hay una densidad suficiente de árboles, estos pueden reducir mucho la fuerza de las avalanchas. Mantienen la nieve en su lugar y cuando hay una avalancha, el impacto de la nieve contra los árboles la frena. Los árboles pueden plantarse o conservarse, como en la construcción de una estación de esquí, para reducir la fuerza de las avalanchas.
A su vez, los cambios socioambientales pueden influir en la ocurrencia de avalanchas dañinas: algunos estudios que vinculan los cambios en los patrones de uso/cobertura del suelo y la evolución del daño de las avalanchas de nieve en las montañas de latitudes medias muestran la importancia del papel desempeñado por cubierta vegetal, que está en la raíz del aumento de daños cuando se deforesta el bosque protector (por crecimiento demográfico, pastoreo intensivo y causas industriales o legales), y en la raíz de la disminución de daños por la transformación de un sistema de gestión de la tierra basado en la sobreexplotación a un sistema basado en la marginación de la tierra y la reforestación, algo que ha ocurrido principalmente desde mediados del siglo XX en ambientes montañosos de países desarrollados
Mitigación
En muchas áreas, se pueden identificar huellas regulares de avalanchas y se pueden tomar precauciones para minimizar los daños, como la prevención del desarrollo en estas áreas. Para mitigar el efecto de las avalanchas, la construcción de barreras artificiales puede ser muy efectiva para reducir el daño de las avalanchas. Hay varios tipos: Un tipo de barrera (red para la nieve) usa una red tendida entre postes que están anclados por cables de sujeción además de sus cimientos. Estas barreras son similares a las que se utilizan para los deslizamientos de rocas. Otro tipo de barrera es una estructura rígida similar a una valla (valla para la nieve) y puede estar construida de acero, madera u hormigón pretensado. Suelen tener huecos entre las vigas y se construyen perpendiculares a la pendiente, con vigas de refuerzo en el lado cuesta abajo. Las barreras rígidas a menudo se consideran antiestéticas, especialmente cuando se deben construir muchas filas. También son caros y vulnerables a los daños causados por la caída de rocas en los meses más cálidos. Además de las barreras fabricadas industrialmente, las barreras ajardinadas, llamadas presas de avalancha, detienen o desvían las avalanchas con su peso y fuerza. Estas barreras están hechas de hormigón, rocas o tierra. Suelen colocarse justo encima de la estructura, carretera o vía férrea que intentan proteger, aunque también pueden utilizarse para canalizar avalanchas hacia otras barreras. Ocasionalmente, se colocan montículos de tierra en el camino de la avalancha para frenarla. Finalmente, a lo largo de los corredores de transporte, se pueden construir grandes refugios, llamados cobertizos de nieve, directamente en la ruta de deslizamiento de una avalancha para proteger el tráfico de las avalanchas.
Sistemas de alerta temprana
Los sistemas de alerta pueden detectar avalanchas que se desarrollan lentamente, como las avalanchas de hielo provocadas por las caídas de hielo de los glaciares. Los radares interferométricos, las cámaras de alta resolución o los sensores de movimiento pueden monitorear áreas inestables a largo plazo, de días a años. Los expertos interpretan los datos registrados y pueden reconocer próximas rupturas para iniciar las medidas apropiadas. Dichos sistemas (por ejemplo, el monitoreo del glaciar Weissmies en Suiza) pueden reconocer eventos con varios días de anticipación.
Sistemas de alarma
La moderna tecnología de radar permite monitorear grandes áreas y localizar avalanchas en cualquier condición climática, de día y de noche. Los complejos sistemas de alarma pueden detectar avalanchas en poco tiempo para cerrar (p. ej., carreteras y vías férreas) o evacuar (p. ej., obras de construcción) áreas en peligro. Un ejemplo de un sistema de este tipo está instalado en la única vía de acceso de Zermatt en Suiza. Dos radares controlan la pendiente de una montaña por encima de la carretera. El sistema cierra automáticamente la carretera activando varias barreras y semáforos en segundos para que nadie resulte herido.
Supervivencia, rescate y recuperación
Los accidentes de avalancha se diferencian ampliamente en 2 categorías: accidentes en entornos recreativos y accidentes en entornos residenciales, industriales y de transporte. Esta distinción está motivada por la diferencia observada en las causas de los accidentes por avalancha en los dos escenarios. En el ámbito recreativo la mayoría de los accidentes son provocados por las personas involucradas en la avalancha. En un estudio de 1996, Jamieson et al. (páginas 7 a 20) encontró que el 83% de todas las avalanchas en el entorno recreativo fueron causadas por quienes estuvieron involucrados en el accidente. En contraste, todos los accidentes en los entornos residencial, industrial y de transporte se debieron a avalanchas naturales espontáneas. Debido a la diferencia en las causas de los accidentes por avalanchas y las actividades realizadas en los dos escenarios, los profesionales de manejo de avalanchas y desastres han desarrollado dos estrategias relacionadas de preparación, rescate y recuperación para cada uno de los escenarios.
Aludes notables
Dos avalanchas ocurrieron en marzo de 1910 en las cadenas montañosas Cascade y Selkirk; El 1 de marzo, la avalancha de Wellington mató a 96 personas en el estado de Washington, Estados Unidos. Tres días después, 62 trabajadores ferroviarios murieron en la avalancha de Rogers Pass en la Columbia Británica, Canadá.
Durante la Primera Guerra Mundial, se estima que entre 40 000 y 80 000 soldados murieron como resultado de avalanchas durante la campaña de montaña en los Alpes en el frente austro-italiano, muchas de las cuales fueron causadas por fuego de artillería. Unos 10.000 hombres, de ambos lados, murieron en avalanchas en diciembre de 1916.
En el invierno del hemisferio norte de 1950-1951 se registraron aproximadamente 649 avalanchas en un período de tres meses en los Alpes de Austria, Francia, Suiza, Italia y Alemania. Esta serie de avalanchas mató a unas 265 personas y se denominó el Invierno del Terror.
Un campamento de alpinismo en el Pico Lenin, en lo que ahora es Kirguistán, fue arrasado en 1990 cuando un terremoto provocó una gran avalancha que invadió el campamento. Cuarenta y tres escaladores murieron.
En 1993, la avalancha de Bayburt Üzengili mató a 60 personas en Üzengili, en la provincia de Bayburt, Turquía.
Una gran avalancha en Montroc, Francia, en 1999, 300 000 metros cúbicos de nieve se deslizaron en una pendiente de 30°, alcanzando una velocidad de alrededor de 100 km/h (62 mph). Mató a 12 personas en sus chalets bajo 100.000 toneladas de nieve, a 5 metros (16 pies) de profundidad. El alcalde de Chamonix fue condenado por asesinato en segundo grado por no evacuar la zona, pero recibió una sentencia suspendida.
La pequeña aldea austriaca de Galtür fue golpeada por la avalancha de Galtür en 1999. Se pensaba que la aldea estaba en una zona segura, pero la avalancha fue excepcionalmente grande y fluyó hacia la aldea. Treinta y una personas murieron.
El 1 de diciembre de 2000, el Glory Bowl Avalanche se formó en Mt. Glory, que se encuentra dentro de la Cordillera de Teton en Wyoming, Estados Unidos. Joel Roof estaba practicando snowboard de forma recreativa en esta pista de travesía en forma de cuenco y desencadenó la avalancha. Fue llevado casi 2000 pies hasta la base de la montaña y no fue rescatado con éxito.
Clasificación
Riesgo de avalanchas en Europa
En Europa, el riesgo de avalanchas se clasifica ampliamente en la siguiente escala, que se adoptó en abril de 1993 para reemplazar los esquemas nacionales no estándar anteriores. Las descripciones se actualizaron por última vez en mayo de 2003 para mejorar la uniformidad.
En Francia, la mayoría de las muertes por avalancha ocurren en los niveles de riesgo 3 y 4. En Suiza, la mayoría ocurre en los niveles 2 y 3. Se cree que esto puede deberse a las diferencias nacionales de interpretación al evaluar los riesgos.
| Nivel de riesgo | Estabilidad de la nieve | Icon | Riesgo de Avalanche |
|---|---|---|---|
| 1 – Bajo | La nieve es generalmente muy estable. |  | Los avalanches son poco probables excepto cuando se aplican cargas pesadas en unas pocas pendientes empinadas extremas. Cualquier avalancha espontáneo será menor. En general, condiciones seguras. |
| 2 – Moderado | En algunas pendientes empinadas la nieve sólo es moderadamente estable. En otro lugar es muy estable. |  | Los avalanches pueden desencadenarse cuando se aplican cargas pesadas, especialmente en algunas pistas generalmente identificadas. No se esperan grandes avalanchas espontáneas. |
| 3 – Considerable | En muchas pendientes empinadas la nieve es sólo moderada o débilmente estable. |  | Los Avalanches pueden ser activados en muchas pistas, incluso si sólo se aplican cargas de luz. En algunas pistas, pueden ocurrir avalanchas espontáneas medias o incluso bastante grandes. |
| 4 – Alto | En la mayoría de las pendientes empinadas la nieve no es muy estable. |  | Es probable que los Avalanches se desencadenen en muchas pistas aunque sólo se apliquen cargas de luz. En algunos lugares, muchas avalanchas espontáneas medias o a veces grandes son probables. |
| 5 – Muy alta | La nieve es generalmente inestable. | | Incluso en las suaves laderas, muchas grandes avalanchas espontáneas pueden ocurrir. |
[1] Estabilidad:
- Generalmente descrito en más detalle en el boletín avalanche (regarding la altitud, aspecto, tipo de terreno etc.)
[2] carga adicional:
- pesado: dos o más esquiadores o tableros sin espaciamiento entre ellos, un solo excursionista o escalador, una máquina de acristalado, explosión avalancha
- luz: una sola esquiadora o snowboarder que une suavemente los giros y sin caer, un grupo de esquiadores o snowboarders con una distancia mínima de 10 m entre cada persona, una sola persona en raquetas de nieve
Gradiente:
- pendientes suaves: con una inclinación inferior a unos 30°
- pendientes empinadas: con una inclinación superior a 30°
- pendientes muy empinadas: con una inclinación superior a 35°
- pendientes extremadamente empinadas: extremo en términos de la inclinación (más de 40°), el perfil del terreno, proximidad de la cresta, suavidad del suelo subyacente
Tabla europea de tamaños de avalanchas
Tamaño de la avalancha:
| Tamaño | Runout | Daños potenciales | Tamaño físico |
|---|---|---|---|
| 1 – Sluff | Una pequeña diapositiva de nieve que no puede enterrar a una persona, aunque hay un peligro de caer. | A diferencia, pero posible riesgo de lesión o muerte a las personas. | longitud volumen 100 m3 |
| 2 – Pequeño | Para dentro de la pendiente. | Podría enterrar, herir o matar a una persona. | longitud 100 m volumen3 |
| 3 – Media | Corre al fondo de la pendiente. | Podría enterrar y destruir un coche, dañar un camión, destruir pequeños edificios o romper árboles. | longitud volumen3 |
| 4 – Grande | Corre sobre áreas planas (significantemente menos de 30°) de al menos 50 m de longitud, puede llegar al fondo del valle. | Podría enterrar y destruir grandes camiones y trenes, grandes edificios y áreas boscosas. | longitud volumen Ø10,000 m3 |
Escala de peligro de avalanchas de América del Norte
En los Estados Unidos y Canadá, se utiliza la siguiente escala de peligro de avalancha. Los descriptores varían según el país.
Problemas de avalanchas
Hay nueve tipos diferentes de problemas de avalanchas:
- Tormenta
- Borde de viento
- Avalanchas de losa mojadas
- Placa persistente
- Losa persistente profunda
- Avalanchas secas
- Avalanchas húmedas
- Glide avalanches
- Caída de la esquina
Clasificación canadiense para el tamaño de las avalanchas
La clasificación canadiense del tamaño de las avalanchas se basa en las consecuencias de la avalancha. Los medios tamaños se utilizan comúnmente.
| Tamaño | Potencial destructivo |
|---|---|
| 1 | Relativamente inofensivo para la gente. |
| 2 | Podría enterrar, herir o matar a una persona. |
| 3 | Podría enterrar y destruir un coche, dañar un camión, destruir un pequeño edificio o romper algunos árboles. |
| 4 | Podría destruir un coche ferroviario, un camión grande, varios edificios o un área forestal de hasta 4 hectáreas. |
| 5 | La mayor avalancha de nieve conocida. Podría destruir un pueblo o un bosque de 40 hectáreas. |
Clasificación de Estados Unidos para el tamaño de avalanchas
El tamaño de las avalanchas se clasifica utilizando dos escalas; tamaño relativo a la fuerza destructiva o escala D y tamaño relativo a la trayectoria de la avalancha o escala R. Ambas escalas de tamaño van del 1 al 5, con la escala de tamaño D se pueden usar la mitad de los tamaños.
| Tamaño relativo al camino |
|---|
| R1~ Muy pequeño, relativo al camino. |
| R2~Small, relativa al camino |
| R3~Medium, relativo al camino |
| R4~Large, relativa al camino |
| R5~Major o máximo, relativo al camino |
| Tamaño – Fuerza destructiva | |||
|---|---|---|---|
| código | masa | longitud | |
| D1 | Relativamente inofensivo a las personas | # 10 t | 10 m |
| D2 | Podría enterrar, herir o matar a una persona | 102 t | 100 m |
| D3 | Podría enterrar y destruir un coche, dañar un camión, destruir una casa de marco de madera, o romper algunos árboles | 103 t | 1000 m |
| D4 | Podría destruir un coche ferroviario, camión grande, varios edificios, o cantidad sustancial de bosque | 104 t | 2000 m |
| D5 | Podría dominar el paisaje. mayor avalancha de nieve conocida | 105 t | 3000 m |
Prueba de bloques de Rutsch
El análisis de riesgo de avalancha de losa se puede realizar mediante la prueba de Rutschblock. Un bloque de nieve de 2 m de ancho se aísla del resto de la pendiente y se carga progresivamente. El resultado es una calificación de la estabilidad de taludes en una escala de siete pasos. (Rutsch significa diapositiva en alemán).
Avalanchas y cambio climático
La formación y la frecuencia de las avalanchas se ven muy afectadas por los patrones meteorológicos y el clima local. Las capas de nieve se formarán de manera diferente dependiendo de si la nieve cae en condiciones muy frías o muy cálidas, y en condiciones muy secas o muy húmedas. Por lo tanto, el cambio climático puede afectar cuándo, dónde y con qué frecuencia ocurren las avalanchas, y también puede cambiar el tipo de avalanchas que ocurren.
Impactos en el tipo y la frecuencia de las avalanchas
En general, se pronostica una línea de nieve estacional ascendente y una disminución en la cantidad de días con cubierta de nieve. Los aumentos de temperatura causados por el cambio climático y los cambios en los patrones de precipitación probablemente diferirán entre las diferentes regiones montañosas, y los impactos de estos cambios en las avalanchas cambiarán en diferentes elevaciones. A largo plazo, se espera que la frecuencia de avalanchas en las elevaciones más bajas disminuya en correspondencia con una disminución de la capa y la profundidad de la nieve, y se pronostica un aumento a corto plazo en el número de avalanchas húmedas.
Se espera que aumenten las precipitaciones, lo que significa más nieve o lluvia según la elevación. Las elevaciones más altas que se prevé que permanezcan por encima de la línea de nieve estacional probablemente verán un aumento en la actividad de avalanchas debido al aumento de las precipitaciones durante la temporada de invierno. También se espera que aumente la intensidad de las precipitaciones de las tormentas, lo que probablemente dará lugar a más días con suficientes nevadas como para que la capa de nieve se vuelva inestable. Las elevaciones moderadas y altas pueden ver un aumento en los cambios volátiles de un clima extremo al otro. Las predicciones también muestran un aumento en la cantidad de lluvia sobre eventos de nieve y ciclos de avalanchas húmedas que ocurren a principios de la primavera durante el resto de este siglo.
Impactos en la tasa de supervivencia del entierro
Las capas de nieve cálidas y húmedas que probablemente aumenten en frecuencia debido al cambio climático también pueden hacer que los entierros por avalancha sean más mortales. La nieve cálida tiene un mayor contenido de humedad y, por lo tanto, es más densa que la nieve más fría. Los escombros de avalanchas más densos disminuyen la capacidad de respiración de una persona enterrada y la cantidad de tiempo que tienen antes de quedarse sin oxígeno. Esto aumenta la probabilidad de muerte por asfixia en caso de entierro. Además, las capas de nieve más delgadas pronosticadas pueden aumentar la frecuencia de lesiones debido a traumatismos, como un esquiador enterrado que golpea una roca o un árbol.
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