Motto : Natura nu știe de glumă, ea este gravă, severă și are întotdeauna dreptate. [306925]
Introducere
Motto : [anonimizat], severă și are întotdeauna dreptate.
Defectele și greșelile sunt de fiecare data ale omului.
Goethe
Avalanșa este o masă importantă de zapadă care se pune în mișcare și alunecă in jos pe versantul unui munte. O [anonimizat] o unda de soc care spulbera si striveste orice se afla in calea ei. Cine are ghinionul sa fie prins in ea va muri aproape sigur strivit sau sufocat.
Aceste fenomene se inscriu printre cele mai dramatice evenimente ale muntelui si reprezinta un pericol pentru populatia montana din numeroase tari ale lumii. [anonimizat], practicarea sporturilor de iarna determina o crestere a riscului impactului avalanselor asupra societatii.
[anonimizat]. Asemenea tulburări în copaci au fost folosite începând cu anii 1970 pentru a [anonimizat] a studia amploarea și a [anonimizat] a documenta declanșatoarele lor.
Majoritatea avalanselor de zapada nu sunt declansate de oameni. [anonimizat], nu sunt cunoscute decat de specialistii care le studiaza. Se scrie si se vorbeste doar cand ele fac distrugeri sau cand se soldeaza cu victime. Dar este demonstrat statistic faptul ca marea majoritate a avalanselor cu victime umane ( exceptand catastrofele !) [anonimizat].
Capitolul 1
[anonimizat]-[anonimizat], greutatea și viteza. [anonimizat] = a coborî; [anonimizat] a materiei fiind din aceeași categorie cu lava.
[anonimizat] (autodeclansate, de factori naturali) sau declansate (de oameni)
pot produce victime omenesti sau pagube materiale importante
Termenul de avalanșă sau lavină este folosit de oamenii de munte pentru toate mișcările de zăpadă sau de gheață de mari proporții. Ca și în cazul altor deplasări gravitaționale există factori potențiali și factori declanșatori ai avalanșelor (Grecu, 1997).
[anonimizat]. [anonimizat] o anumită regiune. [anonimizat], un singur eveniment de avalanșă nu poate fi prezis în timp și spațiu. [anonimizat], [anonimizat]. [anonimizat]. [anonimizat]. Alternativ, procesul de eliberare poate fi studiat și modelat.
Această abordare se bazează în mare măsură pe mecanica zăpezii și pe proprietățile de zăpadă, inclusiv textura. În timp ce efectul condițiilor meteorologice sau al schimbărilor asupra comportamentului deformativ al zăpezii este cunoscut în mod calitativ sau semicantiantic, cunoașterea relației cantitative dintre textura zăpezii și propetițiile mecanice este limitată, însă evoluțiile promițătoare sunt în desfășurare.
Clasificare tehnico-stiintifica si statistica
Exista diverse clasificari cu rol in studiul stiintific si statistic al avalanselor. Mai larg consacrata este una multicriteriala, care utilizeaza urmatorii parametri, grupati in functie de zona avalansei:
Criterii privind zona de plecare
Modul de plecare: Plecare punctuala; Plecare liniara; Plecare mixta; Plecare prin rupere sub forma de crevasa;
Pozitia planului de alunecare:In interiorul paturii de zapada; Ruptura in zapada proaspata; Ruptura in zapada veche; Pana la sol
Apa lichida in zapada: Absenta; Prezenta
Criterii privind zona de curgere
Traseul parcursului: Parcurs pe o panta deschisa = avalansa de versant; Parcurs pe un culoar sau valcel = avalansa de culoar
Tipul miscarii: Nor de zapada = avalansa cu nor / aerosoli; Curgere de-a lungul solului = avalansa curgatoare; Criteriile 1 si 2 simultan = avalansa mixta
Pozitia suprafetei de glisare: Curgere pe un strat de zapada (avalansa superficiala); Curgere pe sol = avalansa de fund
Criterii privind zona de oprire
Rugozitatea zapezii din aria de oprire: Grosiera; Bulgari colturosi; Bulgari rotunjiti; Fina
Apa lichida: Absenta = depozit uscat; Prezenta = depozit umed
Impurificarea depozitului: Fara materiale vizibile = depozit curat; Depozit murdar; Stanci, pietre, pamant; Crengi, arbori; Resturi de constructii.
Clasificare practica a avalanselor
Generalitati privind clasificarea practica a avalanselor
Avalanse cu zapada uscata (cu trei subtipuri, in ordine crescanda a densitatii zapezii):
Avalansa cu zapada pudroasa (cu nor);
Avalansa cu zapada granuloasa (fara nor);
Avalansa cu zapada in placi uscate
Avalanse cu zapada umeda (cu trei subtipuri, in ordine crescanda a umiditatii):
Avalansa cu zapada in placi umede;
Avalansa cu bulgari si rulouri;
Avalansa de fuziune
Avalansa cu zapada pudroasa: Apare dupa ninsori abundente cazute pe timp friguros. Se declanseaza: spontan, la orice ora din zi sau din noapte, nefiind legate de temperatura si neimplicand o modificare calitativa a stratului de zapada ; provocat (de diverse cauze exterioare, ex. de oameni). Are doua componente distincte: avalansa propriu-zisa; norul avalanse.
Avalansa propriu-zisa este masa de zapada care aluneca pe panta. Sau mai corect spus "zboara" paralel cu panta, atingand viteze de 200-400 km/h. "Norul" este format din microcristale de gheata. El insoteste avalansa propriu-zisa si este in sine foarte periculos.Zapada fiind foarte usoara si fragila, "zboara", pe o "perna de aer". Nu se insinueaza ca un ic intre stratul existent si straturile de aer, ci navaleste la vale ca un talaz imens, izbind "cu fruntea" ca un berbec straturile de aer imobile.
Prin urmare: Produce un zgomot foarte puternic ("ca un tunet"); Frontul avalansei si norul creaza "efectul de suflu".
Suflul este o veritabila unda de soc care poate culca la pamant padurea, smulge acoperisuri, declansa alte avalanse etc. Asupra oamenilor poate produce barotraume grave, afectand plamanii etc.
"Norul" avalansei poate ucide oameni daca microparticulele ce-l compun intra in bronhii / plamani, prin : inhalare (inspirarea aerului cu particule fine de zapada); patrundere fortata, involuntara, in plamani, din cauza presiunii;
Ca la toate tipurile de avalansa, riscul de ranire grava / moarte creste mult daca omul este antrenat intr-o avalansa pe un culoar / valcel, din cauza riscului sporit: de a fi izbit de stanci si alte obstacole sau de elemente dure din masa avalansei; de a fi strivit de presiunea crescuta la trecerea prin sectiuni mai inguste; de a fi ingropat de avalansa (eventual foarte adanc) chiar daca aceasta are volum mic
Avalansa cu zapada granuloasa
Se produce cu zapada formata din microgranule de 2-5 mm, deci nu din fulgi cu forme arborescente.
Microgranulele pot fi: cristale poliedrice, cu forme regulate; structuri amorfe elipsoidale.
Acest tip de zapada poate fi: proaspat ninsa ("mazariche" foarte fina); mai veche, a carei structura s-a modificat (fenomen frecvent si la suprafata zapezii, prin proces de metamorfoza constructiva).
Se declanseaza: spontan, oricand; provocat. Se comporta ca un covor rulant: Zapada curge pe panta, lipita de ea, intra ca un ic sub straturile de aer imobil.
Prin urmare: Nu se formeaza nor; Nu produce suflu; Nu produce zgomot semnificativ (e silentioasa); La oprire zapada se taseaza mai putin, mai lent.
Prin urmare: se poate mai usor sapa in ea de catre salvatori, dar uneori curge inapoi in sant/ groapa; uneori chiar cei ingropati reusesc sa razbata singuri la suprafata; se pastreaza mai mult aer in masa de zapada si confera astfel sanse sporite de supravietuire
Avalansa cu zapada in placi uscate
Se mai numeste avalansa cu placi de zapada sau cu "placi de vant". Sunt produse de obicei de "placi de vant" = mase lenticulare de zapada compacta. Placile de vant sunt formate din zapada tasata, adesea dura, dar pe ansamblu fragila. Forma si dimensiunile placilor de vant difera (de obicei diametru de metri – zeci de metri, rar sute)
Placile de vant se formeaza, ca moment: in timpul ninsorilor viscolite cu zapada uscata; dupa ninsori linistite, cand incepe vant puternic si la suprafata e un strat de zapada neconsolidat;
Placile de vant se formeaza, ca mecanism, prin redistribuirea inegala, de catre vant, a zapezii, prin dezgolirea unor zone expuse ex. creste, fete si alte zone convexe sau expuse; acumulari in zone concave sau ferite (culoare, valcele, partea superioara a versantului, sub cornisa = placa "sub vant", cu zapada "suflata", mai putin tasata); acumulari in zone expuse perpendicular la vant (placa "in vant", din zapada "tencuita", mai dura – se formeaza pe versant, adesea sub creasta, simetic cu placa formata "sub vant" pe partea opusa); Pot fi produse, mai rar, de placile tip crusta
Placile tip crusta: se formeaza prin "imbatranirea" zapezii cu intarirea numai a stratului superior (nu prin acumulare de zapada datorita vantului); sunt mai intinse dar mai subtiri decat "placile de vant"; la zone plate sau pante mai mici, doar se "prabusesc" brusc, cu zgomot surd ("vuum"), in micile goluri formate sub ele, dar fara sa "plece"; pe pante inclinate semnificativ, pot crapa brusc, de regula cu zgomot sec tip "pocnet" sau "sfasiere" si pot fie sa nu "plece", fie sa plece la vale generand o avalansa
Identificarea placilor se poate face uneori, privind cu atentie, pe baza de diferente de culoare:
Placile de vant sunt mai albe (zapada mai proaspata decat in rest)
Crusta produsa de inghet-dezghete e mai gri, mai mata, fata de placile de vant
Adesea, placa e ascunsa vederii de un mic strat de zapada ninsa proaspat si unifor
Avalansele cu placi sunt de obicei "avalanse de strat", alunecand pe un strat mai vechi
Fragmentele mai mari de placi aluneca incalecandu-se si spargandu-se.
Avalansa cu zapada in placi umede
Avalansele cu placi umede se mai numesc si avalanse "cu zapada umeda" sau avalanse "de fund" (pentru ca adesea intereseaza tot stratul de zapada, lasand solul dezgolit, antrenand bolovani, vegetatie etc.)
Se produc la incalzire accentuata: la crestere brusca a temperaturii generale (front cald, "inmuierea" gerului…) și la insorire puternica a versantului respectiv. Zapada care le formeaza este moale, grea, uda, cu coerenta redusa in interiorul stratului / paturii precum si la substrat, fapt accentuat de aparitia frecventa a unei pelicule lichide, cu efect lubrefiant. Apar mai ales pe culoare, dar si pe fetze. Au un traseu aproape identic an de an, previzibil ("culoare de avalansa" tipice, observabile si vara prin lipsa vegetatiei fata de zonele vecine). Apar de regula primavara, cam in aceeasi perioada a anului, "curgand" la ore fixe (cele mai calde ale zilei – tinand cont si de cum bate soarele pe acea panta). Uneori se produc si in miezul iernii, cand vin fronturi de aer cald (atunci pot curge la orice ora, si noaptea). Viteza de curgere e mult mai lenta (25-100 km/h) fata de avalansele cu zapade uscata. Nu produc efect de suflu, nici nor, de obicei nici zgomot puternic. Sunt de obicei autodeclansate, dar pot fi declansate si de oameni. Fac de regula victime in randul celor care, in mod imprudent, se afla in calea lor.
Avalansa cu bulgari si rulouri
Se produce de regula primavara sau in perioade relativ calde, cu zapada uda, moale, lipicioasa.
Mecanismul : pornesc mici fragmente la vale si, prin rostogolire, cresc treptat in dimensiuni ca bulgari sau rulouri (burelet, ca un covor rulat) "infasurand" continuu, in spirala, un strat de zapada pe ele (arata in sectiune ca o cochilie de melc). Pot ajunge si la diametre mari, de peste 1-2 metri si mase de multe sute de kilograme. Multe din aceste avalanse sunt nepericuloase, bulgarii si rulourile venind la vale izolat si lent, striind pantele insorite si culoarele dar si padurea rara, permitant sa te feresti relativ usor din calea lor daca esti atent sa ii observi la timp
Avalansa de fuziune
Sunt cu zapada "putreda" care se scurge ca o masa lichida. Acet tip de avalanșe pot antrena si alte materiale și sunt mai rare
Avalansa atipica
Avalansele pot fi atipice, in prezenta unor anumiti factori meteo si de teren
Exemple de avalanse atipice: o avalansa in placi poate deveni "de fund"; o avalansa cu zapada pudroasa se poate produce si in aprilie – mai; o avalansa "umeda" poate porni nu ziua, din cauza soarelui, ci noaptea, de la front cald.
In munti de mare altitudine sau in zone polare, tipul de avalansa probabila nu tine de sezon, ci de altitudine (plus desigur de conditiile meteo)
Alte clasificări au în vedere pe lângă caracteristicile zăpezii și alte criterii, cum sunt cauza desprinderii, tipul de desprindere și tipul de deplasare, poziția suprafeței de alunecare și forma traseului de deplasare, criterii care se regăsesc la deplasarea și a altor mase de materiale pe versanți (tabelul 1).
Fig. 1. Schema dezvoltării unei avalanșe pudroase (după Lliboutry, 1965)
Avalanșele de zăpadă prăfoasă, uscate, se produc în zăpada proaspătă, fără coeziune, la scurt timp după căderea ei (figura 1). Frecvența lor este maximă în mijlocul iernii, în Alpi, Anzi, Himalaya, Arctica. Sunt avalanșe fie superficiale, fie de adâncime, foarte repezi. Avalanșele de adâncime sunt specifice regiunilor cu climă rece și uscată. Avalanșele sunt periculoase nu numai prin efectul greutății zăpezii, ci și prin presiunea aerului care are efectul unui uragan. Diferența dintre coeficientul cinetic și cel static este foarte mare, din această cauză viteza zăpezii crește rapid pe pantă. După Oechslin (citat de Lliboutry, 1965):
V = 64 Jh m/s = 230 km/h.
Avalanșele în plăci sau de rostogolire se produc după trei-patru zile de la căderea zăpezii, când se formează o crustă superficială și o anumită consolidare și datorită vântului. Mecanismul avalanșei se aseamănă puțin cu cel al alunecărilor .
Deplasarea este determinată de straturile de zăpadă care acționează ca un lubrifiant.
Avalanșele de primăvară se produc în zăpezi mai grele și vechi, la primele temperaturi ridicate de primăvară. Sunt avalanșe mari, de adâncime, care antrenează și o parte din materialele de pe versanți. Viteza lor este:
V = 18 yjh m/s.
Survin de obicei în locuri previzibile de aceea pagubele sunt mai reduse decât la celelalte tipuri de avalanșe.
O clasificare așa-zis „geografică” a avalanșelor aparține lui Vanny. În opinia sa, avalanșele sunt un fapt geografic deci trebuie studiate în relație cu forma terenului, altitudinea, expoziția. El a împărțit avalanșele în trei clase în funcție de zonele în care acestea se desfășoară (fig. 3).
Figura 3. Nomenclatura avalanșelor de sticlă și sistemul de coordonate (adaptat de la Perla cu permisiunea Consiliului Național de Cercetare din Canada)
Avalanșele din prima clasă se produc în zona montană înaltă sau zona circurilor glaciare, dincolo de limita zăpezilor permanente, la peste 2900-3000 m, și sunt de trei tipuri: avalanșe de culoar, de perete și de gheață.
Avalanșele din a doua clasă se produc în zona montană medie sau zona pantelor reduse a pajiștilor alpine, la altitudini cuprinse între 2000-2700 m și sunt de patru tipuri: avalanșe de pantă, de culoar, de alunecare și în straturi.
Avalanșele din a treia clasă se produc în sectoarele inferioare ale văilor sau zona jgheaburilor glaciare și sunt de trei tipuri: avalanșe locale, mari și mixte. (Vanni, 1965)
Microstructură
Zăpada este un material poros format din particule de gheață cristalină (sau granule) sudate împreună. Scala microstructurii este de ordinul a 10 ~ 4 m. Microstructura descrie mărimea, forma și dispunerea granulelor care nu pot fi văzute cu ochiul liber. Proprietățile mecanice sunt determinate de aranjarea granulelor și în special de mărimea și numărul de legături. Aceste caracteristici, cu toate acestea, de obicei, nu pot fi văzute cu o lentilă obișnuită. În timp ce termenul microstructură este utilizat în mod obișnuit în inginerie, un termen alternativ (textură de zăpadă) este mai frecvent utilizat în geosciences.
Zăpada poate fi considerată mai degrabă solidă celulară decât ca material granular. Este un material sinterizat, iar pentru densitățile scăzute are proprietăți asemănătoare spumei. Cu toate acestea, pe măsură ce microstructura se schimbă cu o densitate în creștere, conceptul de spumă este probabil imposibil de aplicat pentru întreaga gamă de densități (50-500 kg m ~ 3) de zăpadă sezonieră. Importanța microstructurii (texturii) asupra proceselor de deformare a fost de mult cunoscută, iar imprastierea mare în parcelele de proprietăți mecanice față de densitate a fost atribuită influenței texturii. Voitkovsky a arătat că coeziunea se corelează mai bine cu suprafața specifică de contact a cerealelor decât cu densitatea. Kry și Gubler au încercat mai întâi să coreleze proprietățile mecanice cu microstructura, în special cu mărimea obligațiunilor.
Caracterizarea clasică a zăpezii nu ia în considerare legătura, însă dimensiunea și forma cristalelor / granulelor au o anumită legătură cu legarea. Granulele mai mari, în special granulele unghiulare (persistente) neregulate, au, de regulă, mai puține legături pe fiecare granulă (număr de coordonare), precum și mai puține obligațiuni pe unitate de volum. În mod corespunzător, ele formează straturi de rezistență redusă. Jamieson și Schweizer au arătat că rezistența la forfecare a suprafeței de rupere a suprafeței se mărește cu subțierea stratului, pe care au susținut-o că a fost asociată cu pătrunderea cristalelor în straturile adiacente și creșterea legăturii (figura 4).
Fig. 4 – Cristale de gheață pătrunzând în stratul de suprafață
O altă clasificare a avalanșelor (după factorul care le declanșeză) :
Avalanse spontane, cu cauze naturale.
Majoritatea avalanselor nu sunt declansate de oameni. In functie de o serie de factori, sunt zile in munti cand avalansele pornesc singure una dupa alta. Daca le privim de aproape, dar dintr-un loc sigur, ele ofera un spectacol vizual -uneori si sonor- de neuitat. Si fascinant si terifiant. Privite de la distanta, mai ales cand sunt mici si silentioase, ele par banale, nepericuloase. Si de fapt sunt nepericuloase daca nu se afla oameni, animale, constructii in calea lor.
Aceste avalanse, atat cele "de primavara" , cu zapada umeda, grea, cat mai ales cele din plina iarna, cu zapada proaspata, uscata, ninsa in cantitati mari, pot fi in general prevazute si evitate de catre cei care au cunostinte temeinice despre iarna in munti, din carti, reviste, relatari orale sau mai ales din experienta acumulata in ture comune cu veterani in domeniu. Dacă acei veterani explica, spun ce gandesc privind, zapada, sapand in ea. Caci daca de ex. cineva a parcurs Creasta Fagarasului iarna -chiar si de mai multe ori- doar pe urmele unor veterani, nu a invatat mai nimic ! Nu poate spune ca are experienta, ca a devenit veteran. Caci a parcurs creasta doar cu muschii, nu si cu capul ! Nu a gandit el, nu el a "citit" zapada; au facut-o altii pentru el ! O avalansa declansata spontan (autodeclansata ) uriasa pentru muntii nostri a "maturat" in iarna anului 1953 cabana "Radu Negru" din Piatra Craiului, ridicata/consolidata in 1932 de entuziastii membrii ai. Se afla acolo unde acum este Refugiul Grind.
Avalanse provocate de oameni
Cum spuneam, majoritatea avalanselor pornesc singure. Insa avalanșele soldate cu victim sunt de obicei declanșate de oameni, de regula de cei in cauza. Exemple de avalanse provocate de cei in cauza, din pacate sunt destule . Statisticile straine arata ca asa sunt mai toate si credem ca si la noi e asa. Numai ca, daca nu sunt supravieuitori, nu se poate intotdeauna dovedi. Se poate de exemplu cand urmele de bocanci sau de schiuri se termina brusc la o cornisa rupta.
De obicei, avalansele provocate de oameni, fac doar 1-4 victime dintre alpinistii, schiorii si drumetii ce abordeaza muntii inzapeziti.
Avalanse de cauza neprecizata
Tot la Balea, nu s-a putut stabili daca oamenii au fost surprinsi de aceasta ( n-au stiut s-o prevada) sau chiar ei au declansat-o. Indiferent cum a fost, baimarenii Gabriel Cojocaru-Kitty si Calin T., nu ar fi trebuit sa se hazardeze cu snowboardurile pe acea zapada mare si recenta. Avalansa ( 29 martie 1977 ) a fost uriasa.
Si avalansele mici pot fi ucigase. O astfel de avalansa mica, pe un scoc in padure, a curmat viata salvamontistului sibian Robert Ungureanu in 13 martie 1980, in timpul unei actiuni la care au participat zeci de alpinisti si salvamontisti pentru gasirea trupului unui alpinist zarnestean – Gigi Pascu. Acesta si coechipirul sau declansasera in 11 martie o avalansa uriasa de sub Fruntea Moasei ( zona Suru ). O avalansa mica, "o caruta de zapada" au spus salvamontistii sibieni, l-a omorat in Caldarea Saratii pe Rednic Verone, in 26 dec.2001.
"Alpinismul incepe acolo unde ascensiunea unui munte devine dificila si periculoasa prin relief sau climat" scria Roger Frison- Roche.
Iar in sfera alpinismului, legile muntelui sunt severe, mai ales in legatura cu avalansele. Pentru a le evita, primele ture de iarna trebuie realizate, in compania unor veterani.
Capitolul 2
Reconstiturea avalanșelor folosind metode dendrocronologice
Dendrocronologia este o știință de graniță relativ tânără, care în contextul general al dezvoltării științifice va permite cercetătorului să descifreze din ce în ce mai precis (să diminueze zgomotul) mulțimea de informații stocată și pusă la dispoziție de către arbori.
Dendrocronologia, privită în sensul larg, este chemată să elucideze cauzele care au determinat variabilitatea caracteristicilor unei secvențe multianuale de inele de creștere, utilizând material și metode specifice, să identifice schimbările și evenimentele survenite în ecosistemele forestiere în retrospectivă. Giurgiu (1976) afirma “arborele își scrie într-un limbaj specific propria istorie. Arborele înregistrează pe răboj nu numai anii, dar și starea timpului. Se afirmă că arborele este un conștiincios cronicar (letopiseț) al timpurilor de mult apuse. Se justifică afirmația potrivit cărei arborele reprezintă un fitoclimatograf de mare sensibilitate, capabil să înregistreze și să depoziteze informații privind acțiunea factorilor de mediu”. Descifrarea acestui dendroalfabet constituie obiectul dendrocronologiei.
Cunoașterea structurii lemnului este necesară pentru construirea și interpretarea modelelor privind legătura dintre variația factorilor de mediu și creșterea radială a arborilor, exprimată prin lățimea inelului anual, sau prin intermediul altor caracteristici ale acestuia (densitate, structură etc.)
Fig. 5 Structura macroscopică a lemnului de rășinoase (după Fritts, 1984)
Fig. 6. Structura microscopică a lemnului de pin
(după Marocico, 1994)
Fig. 7. Structura microscopică a lemnului de fag (după Marocico, 1994)
Metodologia de studiu a avalanșelor
Metode geomorfologice utilizate în cadrul studiului
Rolul metodelor geomorfologice în studiul avalanșelor constau în analizarea caracteristicile morfologiei generate de avalanșe, respectiv a culoarelor de avalanșe.
Cartarea în teren se realizează prin întocmirea unor schițe de hartă care trebuie să respecte o scară de proporție (Grigore, 1979). Pe schița de hartă se reprezintă micromorfologia observată în cadrul culoarului de avalanșă (abrupturi, ravene conuri de acumulare etc.), diferitele depozitele de grohotiș, depozitele nivo-pluviale, limitele arealelor ocupate de arbori etc.
Determinarea altitudinii și coordonatelor geografice (latitudine, longitudine) diferitelor puncte importante pentru studiu (arbori eșantionați, inflexiuni morfologice, limite micromorfologice etc.) se face în teren cu ajutorul unui GPS. Din cauza faptului ca modelul folosit de noi nu este unul foarte performant (Magellan Explorist 600) pot rezulta erori importante de măsurare a altitudinii, astfel acest dispozitiv GPS s-a folosit doar orientativ. Având în vedere faptul că latitudinea și longitudinea sunt înregistrate cu erori mult mai mici decât altitudinea, este recomandata folosirea valorilor indicate de GPS, ulterior datele se descarcă în computer, putându-se suprapune harților topografice georeferențiate de detaliu, altitudinea putând fi determinată prin măsuratori efectuate pe acestea.
Pentru construirea planului culoarului de avalanșă am realizat în teren un profil longitudinal al acestuia și mai multe profile transversale. În acest scop, pot fi folosite instrumente precum ruleta topografică, clinometrul și busola, GPS-ul. Pentru realizarea profilului transversal s-au identificat, într-o primă fază, sectoarele de culoar care prezentau valori apropiate ale pantei. Pentru fiecare astfel de sector s-a măsurat cu ajutorul ruletei topografice parametrul lungime; iar unghiul de pantă s-a determinat cu ajutorul clinometrului, altitudinea fiind stabilită prin măsurarea cu GPS-ul. Aceste informații, alături de direcția aliniamentului pe care s-a făcut măsurătoarea, se notează pe schița de hartă.
Pentru realizarea profilelor transversale se aleg punctele reprezentative de pe linia pe care s-a făcut măsurătoarea longitudinală și se determină lungimea și panta sectoarelor situate până la marginile culoarului, pe direcții perpendiculare față de linia longitudinală. Aceste operațiuni se realizează pentru fiecare profil transversal în parte. Pe schița de hartă realizată în teren se notează atât direcțiile pe care s-au realizat măsurătorile necesare completării profilelor transversale, cat și rezultatele acestor măsurători. Ulterior, în laborator, schița de hartă este transpusă în format vectorial, cu ajutorul softurilor GIS.
Punctele prelevate în teren cu ajutorul GPS-ului sunt descărcate în computer, corectate, pentru ca ulterior să fie prelucrate cu ajutorul softurilor GIS în vederea utilizării lor la construcția hărților finale.
Profilul culoarului de avalanșă se realizează utilizând un model numeric al terenului cu acuratețe de 10 m (DEM a fost realizat din curbele de nivel existente în cadrul harților topografice la scara 1:25.000, completate cu alte date altitudinale) la care se adaugă informațiile din cadrul schițelor întocmite în teren și puncte preluate cu GPS-ul.
Metoda dendrogeomorfologică și aplicabilitatea ei în studierea avalanșelor
Termenul de dendrocronologie provine de la temenii grecești dendron care înseamnă copac, chronos care înseamnă timp și logos care înseamnă știință. Dendrocronologia este știința care se ocupă cu datarea inelelor de creștere ale arborilor cu scopul de a răspunde la întrebări legate de istoria naturală (Wenk, 1999).
Diferitele ramuri ale dendrocronologiei s-au dezvoltat în corelație cu diverse domenii ale științelor bio-geografice. Dendroclimatologia își propune reconstituirea variației factorilor climatici respectiv: cantitatea de precipitații, temperatura, nebulozitatea, vântul, adâncimea zăpezii etc. Dendroecologia se concentrează pe investigarea aspectelor de mediu dezvoltate în trecut (frecvența și intensitatea unor fenomene), astfel cu ajutorul acestei metode se poate determina impactul poluării industriale asupra diverselor comunități forestiere. Dendropirocronologia vizează reconstituirea apariției și periodicității incendiilor. Dendroglaciologia se ocupă de studierea mișcării și extensiunii ghețarilor. Dendrohidrologia studiază inundațiile, modificările albiei râurilor, oscilațiile nivelului lacurilor etc. Dendroarheologia analizează lemnul existent în diverse construcții, artefacte etc. pentru a afla cu ajutorul interdatării când a fost tăiat copacul respectiv. Dendroentocronologia este ramura dendrocronologiei ce vizează analizarea dinamicii focarelor de insecte care afectează copacii (Chiroiu, 2012). Dendrogeomorfologia studiază inelele copacilor pentru a data procese geomorfologice care acu creat sau modificat forme de relief precum: alunecările de teren, avalanșele, curgeri de debrite, creeping, erupții vulcanice etc.
Principiul proces – eveniment – răspuns
În zonele temperate, ca urmare a diferențelor de temperatură dintre anotimpul de iarnă și cel de vară, procesul de creșterea arborilor se realizează de-a lungul unei scurte perioadă din an, denumită sezon de vegetație (Vuia, 2006), respectiv din luna aprilie până în luna august. În schimb, în cadrul zonelor tropicale și intertropicale creștea arborilor are loc pe parcursul întregului an calendaristic.
Pentru vegetația sempervirescentă (conifere), procesul de creștere a arborilor se realizează prin intermediul unui țesut situat imediat sub scoarță numit cambium. Lemnul timpuriu are o culoare deschisă și se formează în prima parte a sezonului de vegetație, fiind alcătuit din celule cu diametru mai mare și pereți subțiri. În a doua parte a sezonului de vegetație, când temperatura începe să scadă, se formează celule cu pereți mai groși și diametru mai mic, acestea având un rol important în asigurarea rezistenței arborelui. Celulele generate în perioada secundă de vegetație au culoare mai închisă și formează lemnul târziu (fig. 4). În orice secțiune transversală printr-un arbore din zona temperată se pot observa secvențe de lemn timpuriu care alternează cu secvențe de lemn târziu. O secvență de lemn timpuriu împreună cu secvența de lemn târziu consecutivă formează un inel anual de creștere. În fiecare an calendaristic se formează un nou inel de creștere, acesta fiind situat în exteriorul inelului din anul anterior. Într-o vedere tridimensională, inelele anuale de creștere din trunchiul unui arbore au aspectul unor conuri de lemn suprapuse (Vuia, 2006), așa cum se poate observa în fig. 8.
Fig. 8 Aspectul creșterii anuale a arborilor în profilul longitudinal al trunchiului (după Vuia, 2006)
Fig. 9 Disc scanat pe care sunt evidențiate trei secvențe cu lemn de compresiune
Intensitatea răspunsurilor arborilor se stabilește pe baza fișei Criteria for quantifying reactions on samples, utilizată în cadrul Laboratorului de Dendrogeomorfologie de la Institutul de Geologie al Universității din Berna. Astfel, intensitatea răspunsului de tip lemn de compresiune se stabilește în funcție de intervalul de timp în care acestă reacție apare fără întrerupere. Pentru un interval mai mic de 5 ani intenitatea se încadrează în clasa C, pentru 5 – 10 ani intensitatea se încadrează în clasa B, iar pentru un interval mai mare de 10 ani avem intensitate aparținătoare clasei A. Datorită fragilității arborelui în primii ani de viață, acesta poate forma lemn de compresiune nu doar în urma avalanșelor ci și datorită impactului mult mai redus al altor factori de mediu precum vântul sau zăpada depozitată lângă trunchiul arborelui. Pentru a înlătura aceste erori, pentru datarea avalanșelor nu se ia în considerare acest tip de răspuns decât la arborii în vârstă de cel puțin 10 ani.
Canalele rezinifere traumatice (fig 9.) sunt specifice coniferelor și se formează în urma impactului mecanic exercitat asupra trunchiului unui arbore, din diferite cauze precum: invazia unor insecte, atacul unor ciuperci, manifestarea incendiilor, manifestarea condițiilor climatice care determină distrugerea parțială a cambiului (Bollschweiler et al. 2008, Pop et al., 2012 b). Aceste canale rezinifere sunt alcătuite din celule epiteliale ce înconjoară arborele și care au proprietatea de a produce rășină care circulă prin arbore. Apariția celulelor epiteliale se datorează reacției de apărare a arborelui prin mărirea fluxului de rășină pentru a asigura izolarea leziunii și a împiedica răspândirea diferiților agenți patogeni în interiorul lemnului.
Canalele rezinifere traumatice în mod normal apar doar ocazional în lemnul coniferelor și sunt foarte dispersate. Însă, în cazul apariției unor leziuni, canalele rezinifere traumatice formează șiruri tangențiale în jurul leziunii. S-a observat interconectarea canalelor rezinifere traumatice cu pungile de rășină și cu celule parenchimatice, rezultând astfel o rețea complexă care asigură transportul rășinii atât axial cât și radiar înspre zona afectată. Acest mecanism complex se dezvoltă în numai 18 zile de la impact (Nagy et al, 2000). Seriile de canale rezinifere traumatice se pot dezvolta până la 5 cm deasupra leziunii lemnului și până la 10 cm sub aceasta, uneori dezvoltându-se și în inelele crescute următorii 2-3 ani de la producerea evenimentului. Dacă leziunea apare în timpul sezonului de creștere, canalele rezinifere traumatice se individualizează în perioada imediat următoare. Dacă leziunea apare imediat după terminarea sezonului de creștere, uneori are loc o reluare a creșterii pentru o scurtă perioadă și formarea canalelor rezinifere traumatice însă, în cele mai multe cazuri, canalele rezinifere traumatice apar doar anul următor, după reluare creșterii (Bollschweiler et al. 2008).
Etapele cercetării
Prima etapă a studiului constă în identificarea arealului de studiu, respectiv un culoar de avalanșă cu arbori în viață afectați de procesul geomorfologic în cauză. Această etapă se realizează în laborator utilizând documente cartografice precum: hărți sau planuri topografice, imagini aeriene sau satelitare, ortofotoplanuri etc. Astfel, se individualizează culoarele de avalanșă, arealele cu pante accentuate și grupurile de arbori afectați de avalanșe în vederea eșantionării lor (Wilford et al, 2005).
Următorul pas în cercetare constă în studiul de teren, respectiv prelevarea de eșantioane din arborii afectați de avalanșe. Această etapă începe prin stabilirea în teren a arealelor afectate de avalanșe. În arealele selectate sunt eșantionați arborii care prezintă urme vizibile ale impactului avalanșelor (cicatrici, trunchiuri curbate la bază, vârfuri rupte etc., este preferabil ca arborii eșantionați să întrunească mai multe dintre aceste condiții), precum și arbori situați în afara acestor areale (oferă posibilitatea de a observa creșterea normală a arborilor). Comparând creșterea arborilor (afectați și neafectați de avalanșe) devin evidente răspunsurile arborilor afectați și, mai important, această analiză permite înlăturarea erorile induse de influența climatului (Wilford et al, 2005).
Discurile se obțin prin tăierea arborilor afectați de avalanșă și obținerea unei secțiuni transversale. Aceste probe conțin mult mai multe informații decât carotele. În procedura de prelevare a eșantioanelor din teren se notează atât orientarea pe carote cât și pe discuri: C – amonte, D – aval, A – 90° spre stânga față de C iar B – 90° spre dreapta față de C.
Fig. 10 Burghiu Presler
Carotele se extrag cu ajutorul unor instrumente special concepute denumite burghie Presler (fig. 10). Interiorul acestora are un diametru de 6 milimetri, ceea ce coincide cu diametrul carotelor obținute. Pentru prelevarea probelor se montează setul de carotare, respectiv se introduce tija burghiului în mâner .
Pentru a preleva o carotă cu ajutorul burghiului Presler, se înlătură mai întâi scoarța arborelui în locul unde va fi introdus burghiul. Următorul pas constă în introducerea burghiului în trunchiul arborelui, prin răsucire în sensul acelor de ceasornic, pe cât posibil perpendicular pe axa longitudinală a acestuia deoarece se urmărește atingerea măduvei arborelui.
După ce întreg burghiul a intrat în trunchiul arborelui sau atunci când utilizatorul consideră că a atins măduva, are loc introducerea extractorului pe întreaga sa lungime în interiorul burghiului, după care se răsucește la 360 de grade în sens invers acelor de ceasornic, pentru a rupe carota de țesutul arborelui. Odată efectuată această procedură se scoate extractorul împreună cu carota din interiorul burghiului. Pasul următor constă în extragerea burghiul din trunchiul arborelui, procedeu ce trebuie realizat imediat după extragerea carotei, în caz contrar, după câteva minute, burghiul se poate bloca în trunchiul arborelui. Se recomandă ca înaintea depozitării carotei în suportul special conceput pentru a păstra probele intacte să se realizeze o analiză superficiale a carotei cu scopul detectării anumitor defecte (prezența prelungirii a unei crengi etc.) ceea ce ar putea să o facă inutilizabilă (Philips, 1985).
Fig. 11 Moduri de eșantionare pentru datarea unei cicatrici
A – carotă extrasă prin cicatrice, lipsesc inelele formate după anul producerii cicatricii;
B – carotă extrasă prin cicatrice și țesutul calus de deasupra, lipsesc parțial inelele formate după anul producerii cicatricii;
C – carotă extrasă în apropierea cicatricii, datarea se face cu ajutorul țesutului calus și a canalelor rezinifere traumatice;
D – carotă extrasă prea departe de cicatrice, cicatricea nu mai poate fi datată. (Stoffel și Bollschweiler, 2008)
Fig. 14 Burghiu Presler (sursa: http://www.gavimex.ro/masurare-forestiera.html)
Factori pregătitori și declanșatori ai avalanșelor
Pentru orice proces geomorfologic poate fi identificat un mare număr de factori care contribuie în mod direct sau indirect la declanșarea sau desfășurarea acestuia. Fiecare factor are o influență mai mare sau mai mică asupra desfășurării procesului în cauză, accentuându-i sau diminuându-i efectele, fapt valabil și în cazul avalanșelor. Din multitudinea de factori care contribuie la apariția avalanșelor vom investiga pe cei mai importanți. Se remarcă faptul că, în cazul avalanșelor, acești factori pot fi împărțiți în două categorii: factori pregătitori ai avalanșelor(exemplu: factorii geomorfologici) și factori declanșatori (cutremurele de pământ) (Munteanu et al, 2012).
Factorii geologici
Din categoria caracteristicilor geologice ale unui areal, cele mai importante în ceea ce privește favorizarea producerii avalanșelor sunt tipul de rocă, structura geologică și tectonica (Munteanu et al, 2012).
Tipul de rocă influențează producerea avalanșelor indirect, prin caracteristicile pe care le impune reliefului: pantă, masivitate, rezistența la eroziune. Structura geologică are o importanță semnificativă deoarece aceasta determină principalele caracteristici ale reliefului precum: pantele, expoziția și gradul de fragmentare, dimensiunile văilor (Munteanu et al, 2012). Pentru Masivul Șureanu, structura geologică este factorul dominant și coordonator în ce privește morfologia de ansamblu. Aproximativ două treimi din suprafața masivului reprezintă un monoclin, mai exact flancul vestic al sinclinalului Șureanu.
Prin acest caracter de sinclinal suspendat se explică asimetria masivului, evidențiată mai ales prin pantele foarte accentuate de pe versantul vestic și pantele mai domoale ce caracterizează versantul estic, caracterul de creastă unitară, trăsături care favorizează acumularea și desprinderea zăpezii, mai ales pe versantul estic, favorizând deci producerea avalanșelor.
Tectonica masivului reprezintă unul dintre factorii pregătitori ai avalanșelor de zăpadă prin faptul că aceasta determină gradul de fragmentare (Munteanu et al, 2012). Tectonica este pusă în evidență prin intermediul faliilor. Traian Constantinescu (2009) a observat faptul că în teren faliile sunt mult mai numeroase decât pe harta geologică 1:50000 și că toate văile principale care fragmentează versanții vestic și nord-vestic sunt structurate de-a lungul lor.
Considerăm că această afirmație poate fi generalizată la nivelul întregului masiv. Chiar și culoarele de avalanșă fiind axate pe văile apărute pe falii. Cu cât numărul de falii este mai mare și implicit numărul de văi și gradul de fragmentare este mai mare. Situarea majorității culoarelor de avalanșă pe văi explică influența tectonicii asupra producerii avalanșelor.
Factorii geomorfologici
În categoria factorilor geomorfologici intră toate caracteristicile reliefului. Dintre acestea, cea mai mare influență asupra avalanșelor o au morfologia, altitudinea, panta, expoziția versanților, rugozitatea substratului (Munteanu et al., 2012).
Morfologia este unul din factorii care determină cantitatea de zăpadă acumulată pe o anumită suprafață și momentul în care această zăpadă își pierde echilibrul, astfel se formează avalanșa. De exemplu, suprafețele stâncoase, netede și înclinate, existente în partea superioară a crestei favorizează declanșarea avalanșelor (Voiculescu, 2002). Morfologia de creastă prezentă în cadrul Masivului Piatra Craiului favorizează formarea cornișelor de zăpadă (fig. 23) care prin rupere, datorită propriei greutăți sau datorită unor factori externi (turiștii, schiorii, animalele ș. a.) pot declanșa avalanșe (Munteanu et al., 2012). Cele mai frecvente avalanșe cauzate de ruperea cornișelor se înregistrează pe coastele estice și sud-estice, unde datorită direcției dominante a vântului se acumulează cantități mai mari de zăpadă (Cristea, 1984), rezultând cornișe de dimensiuni semnificative. Forma versanților, concavă sau convexă, influențează avalanșele prin tensiunile pe generate în stratul de zăpadă, acestea putând determina apariția fracturilor (Moțoiu, 2008).
Maria Dana Moțoiu (2008) a identificat patru categorii de areale morfologice favorabile desfășurării avalanșelor:
pantele deschise și versanții largi de vale, canalele nivo-torențiale și văiugile largi, arealele stâncoase cu văiugi și microdepresiuni precum și a versanții adăpostiți unde se acumulează zăpada transportată de vânt.
În Munții Șureanu morfologia este diferențiată puternic între cei doi versanți: estic și vestic și în cadrul versanților între sectoarele calcaroase și conglomeratice. Versantul vestic format din capetele stratelor calcaroase se remarcă prin varietatea formelor structurale fiind dominat de văi și creste secundare. Pe versantul estic formele structurale menționate anterior au amploare mult mai redusă. Sectorul superior al crestei, constituit din calcare, prezintă văi torențiale care separă interfluvii sub formă de creste secundare, cu adâncime a fragmentării relativ redusă
În schimb, sectorul inferior al crestei, constituit din conglomerate are o declivitate mai redusă cu 5-10° față de sectorul superior dar adâncimea fragmentării atinge cele mai mari valori din cadrul masivului, văile având interfluvii mai impunătoare, mai extinse decât în sectorul superior (Constantinescu, 2009), ceea ce favorizează acumularea zăpezii.
Altitudinea este un factor pregătitor al avalanșelor doar prin influența pe care o are în etajarea caracteristicilor climatice și a vegetației. Acest parametru se constituie într-un instrument util în clasificarea avalanșelor, luând în calcul valoarea altimetrică caracteristică zonelor de desprindere a avalanșelor, precum și altitudinea zonelor de oprire a avalanșelor. Odată cu creșterea altitudinii, scade temperatura medie anuală și crește cantitatea de precipitații astfel că, stratul de zăpadă se poate menține o perioadă mai mare de timp, prelungind perioada în care pot apărea avalanșe (Moțoiu, 2008).
Panta este un alt factor pregătitor extrem de important, de multe ori dominant, pentru declanșarea avalanșelor. Cel mai frecvent avalanșele se desfășoară pe pante cu înclinație cuprinsă între 25° și 50°. În acest interval avalanșele ating frecvența maximă la înclinații de 35-45°. Pe pante cu înclinare peste 45-50° avalanșele sunt rare deoarece cantitatea mică de zăpadă acumulată în aceste condiții nu este suficientă pentru declanșarea avalanșelor (Voiculescu, 2002). Și pe suprafețele cu înclinare mai mică de 25° avalanșele sunt rare pentru că această înclinație slabă face ca forța de frecare să fie mai puternică decât forța gravitațională, iar în acest caz pentru deplasarea zăpezii e nevoie de acumularea unor cantități mari de zăpadă.
Remarcăm faptul că poate fi identificată o relație între valoarea unghiului de pantă și tipul de avalanșă. Pe suprafețele cu înclinare de peste 60° avalanșele au dimensiuni foarte mici. Pe suprafețe cu înclinare de 30-60° se produc cel mai adesea avalanșele uscate. Avalanșe în plăci destul de frecvente dar de dimensiuni reduse se produc pe pante de 45-55°. Pe versanți cu înclinare mai redusă, 35-45°, se pot produce avalanșe în plăci de toate mărimile. Pe suprafețe cu înclinație între 25-35° se produc avalanșele umede dar rareori se pot produce și mari avalanșe în plăci. La valori ale pantei sub 25° se pot produce avalanșe umede și curgeri de zăpadă amestecată cu apă (McClung și Schaerer, 2006).
Asimetria Masivului Șureanu crește treptat dinspre nord înspre sus. Acest fapt se poate observa cel mai ușor prin diferența de geodeclivitate a celor doi versanți. În partea nordică aceasta atinge doar valori de aproximativ 7° în timp ce în partea sudică depășește 20°. Pe versantul estic se înregistrează valori ale geodeclivității de 35-45° doar în sectorul superior, calcaros, valori de 25-35° în partea centrală a crestei, pe conglomeratele apțiene, valori de 15-20° în partea nordică și sudică pe conglomeratele vracononian-cenomaniene și valori de 10-15° în partea inferioară a versantului. Arealele cu valori ale unghiului de pantă ce depășesc 45°, alături de cele situate sub 10° ocupă suprafețe foarte restrânse în cadrul versantului estic. În schimb, versantul vestic se individualizează prin două sectoare distincte, delimitate de Bârsa Tămașului. La nord de acest râu se înregistrează valori ale geodeclivității de 30-40° în partea superioară a versanților, la peste 1900 m, valori de 45-50° în partea medie a versanților și valori de 25-30° în partea inferioară a versanților. La sud de Bârsa Tămașului valorile declivității cresc, distingându-se două categorii: 35-40° în partea superioară și peste 45° în partea inferioară (Constantinescu, 2009). Din punct de vedere al pantelor Masivul Piatra Craiului reprezintă un areal foarte favorabil desfășurării avalanșelor.
Expoziția versanților față de soare se remarcă tot ca factor pregătitor al avalanșelor prin reglarea cantității de zăpadă depusă, păstrată și topită pe versanți (Munteanu et al, 2012) și a cantității de energie calorică primită de suprafețele acoperite cu zăpadă și indirect coeziunea stratului de zăpadă. Versanții umbriți primesc o cantitate mai mică de energie calorică, ceea ce face ca stratul de zăpadă să rămână rece mai mult timp și să se stabilizeze mai încet. Primăvara stabilitatea stratului de zăpadă crește odată cu creșterea temperaturilor (Moțoiu, 2008) dar prin depășirea unui anumit prag, stratul de zăpadă stratul încălzindu-se devine instabil. De aceea, pe versanții nordici, primăvara se produc cele mai multe avalanșe. Avalanșele foarte puternice apar atunci când toate straturile de zăpadă s-au încălzit suficient de mult pentru a determina deplasarea stratului de la bază. În schimb, versanții însoriți prezintă o stabilitate mai ridicată a stratului de zăpadă dar și posibilitatea topirii rapide a zăpezii în timpul iernii, iar primăvara creșterea temperaturilor determină instabilitatea zăpezii și topirea mai rapidă a acesteia. De aceea, pe versanții însoriți avalanșele sunt frecvente pe întreaga perioadă a iernii (Munteanu et al, 2012).
În Munții Șureanu, datorită orientării culmii principale pe direcția SE-NV în jumătatea nordică, versantul vestic este predominant umbrit (orientat spre N și NE) și semiumbrit (orientat spre NV), în timp ce versantul estic este predominant însorit (orientat spre S și SV) și semiînsorit (orientat spre SE). În jumătatea sudică a Masivului culmea principală este orientată pe direcția N-S, astfel că versantul vestic este în mare parte semiînsorit (orientat spre V) iar versantul estic este semiumbrit (orientat spre E), (fig. 27). Prezența văilor în cadrul celor doi versanți nuanțează acest model al expoziției, aducând o diversitate mai mare a condițiilor locale, ceea ce împiedică realizarea unei corelații generale din punct de vedere al expoziției între versantul estic și cel vestic, astfel declanșându-se avalanșele de primăvară și de iarnă.
S-a observat că în funcție de expoziția versanților în timpul momentul instabilității maxime a stratului de zăpadă variază și probabilitatea producerii avalanșelor. Astfel, pe versanții estici această probabilitate este maximă între orele 9-12, pe versanții sudici între orele 12-14, pe cei vestici între 14-18, iar pe cei nordici între 18 și 24. Expoziția versanților față de circulația generală a maselor de aer se remarcă îndeosebi prin formarea cornișelor (Moțoiu, 2008).
Rugozitatea substratului este un factor pregătitor al avalanșelor deoarece controlează coeficientul de frecare dintre masele de zăpadă în mișcare. Au fost identificate patru clase de rugozitate a substratului, fiecăreia fiindu-i atribuit un coeficient de alunecare.
Coeficientul de alunecare. variază și în funcție de expoziția versanților.
Cum se studiaza avalanșele
Institutele specializate din tarile dezvoltate au si mijloace si surse speciale, de ex:
retea de statii (unele cu specialisti, altele automate
retele de senzori amplasati pe si in sol
surse din informare prin teledetectie inclusiv prin satelit
Se culeg si analizeaza de ex:
parametri privind zapada (grosime, numar de straturi, temperatura lor, structura, coeziunea dintre straturi)
locul, ora, cauza declansarii avalanselor, viteza de deplasare, distanta parcursa, marimea conului avalansei, tipul avalansei etc.
Metode foarte diverse, de ex:
Studiu direct pe teren, inclusiv in timpul avalanselor (din exterior ex. filmare, din interior" ex. observatori in buncare).
Studii "de laborator", inclusiv pe avalanse miniaturale cu zapada sau alte materiale
Studii de caz si statistice pe avalanse documentate de altii (ex. la cele cu victime – de la supravietuitori, de la salvatori…)
Curgerea si oprirea avalansei
Factori ce influenteaza curgerea: Avalansa odata pornita, evolueaza / curge in functie de:
morfologia pantei (schimbari e inclinatie, obstacole etc.)
inclinarea pantei
cantitatea de zapada antrenat
tipul zapezii
alti factori
Zonarea traseului avalansei
Se pot de regula distinge mai multe zone pe traseu. Principalele zone de traseu sunt:
zona de pornire
zona de curgere
zona de oprire ("limba")
Daca panta a avut o morfologie complexa (schimbari de inclinatie, obstacole etc.) traseul e mai complex, exista mai multe trasee de curgere, limbi secundare etc. Morfologia traseului are mare importanta in actiunile de salvare din avalansa, pentru ca iti sugereaza unde e cel mai probabil sa fie cei ingropati.
Procese interne in timpul avalansei
In masa de zapada in alunecare se petrec multe fenomene interne. De la frecare, presiune etc. cristalele de zapada se modifica prin factori mecanici si termodinamici. De exemplu, in majoritatea tipurilor de avalanse cu zapada uscata, aceasta devine o pudra fina, cu forta de frecare redusa intre particule si deci cu o mare "fluiditate", ce duce la o mare viteza de curgere, chiar daca initial cristalele de zapada erau complexe si aderente intre ele, de ex. de tip stea.
Procese interne la / dupa oprirea avalansei
La oprire, cel mai adesea zapada antrenatase taseaza, devenind aderenta si dura, chiar daca initial era "pulver". Cand exista placi si blocuri de zapada, ele adesea se "sudeaza" la oprirea avalansei.
Cand zapada era umeda, de regula la oprirea avalansei ea se "betoneaza", devenind extrem de dura, incat nu se poate sapa in ea nici cu lopeti metalice. In putine tipuri de avalansa, zapada ramane afanata si la final…
Influente pe substrat si la distanta
Avalansa, in curgerea ei, influenteaza si poate afecta alte elemente:
Afectarea substratului: Unele avalanse sunt "de fund", antreneaza vegetatia, bolovani, chiar solul
Afectarea obstacolelor intalnte: Unele avalanse rup, in cugere, arbori, darama stanci, doboara stalpi de linii electrice sau mijloace de transport pe cablu etc.
Zgomot: Unele avalanse (cele cu zapada uscata pudroasa) fac un zgomot puternic, ca de tunet
Nor de zapada: Unele avalanse inalta un veritabil "nor" de particule fine de zapada
Unda de soc: Unele avalanse (cele cu zapada uscata pudroasa) fac o veritabila unda de soc, ce provoaca distrugeri la distanta, unde nu ajunge zapada din avalansa propriu-zisa
Avalanșele sunt generate în momentul în care o parte a păturii de zăpadă ce acoperă o pantă abruptă devine instabilă și începe să se deplaseze înspre aval sub impulsul gravitației. În cazul avalanșelor canalizate, aceasta urmează o traiectorie determinată de microformele de relief existente (Sovila, 2004). Datorită eroziunii realizate de avalanșe succesive pe aceeași traiectorie, în timp se dezvoltă o formă de relief specifică denumită culoar de avalanșă.
Aceasta este alcătuită din trei părți componente diferențiate prin acțiunea realizată de masa de zăpadă în fiecare dintre ele: zona de desprindere, zona de transport și zona de depozitare.
Modul de manifestare a avalanșelor diferă mult în funcție de tipul de avalanșă: uscată umedă, sau în plăci. De cele mai multe ori, în timpul deplasării lor, avalanșele nu se încadrează într-un singur tip de mișcare ci reprezintă o combinație între aceste tipuri. Se pot identifica trei forme de deplasare a avalanșei care se produc concomitent. Din cauza impactului între masa avalanșei și neregularitățile terenului, zăpada se rupe și formează particule rotunde de diferite dimensiuni.
Fig. 11. Forme ale deplasării zăpezii în timpul unei avalanșe (după Sovila, 2004)
Acestea alcătuiesc partea cea mai densă a avalanșei și anume nucleul.
A doua formă de deplasare se realizează prin saltație deasupra nucleului avalanșei, de către particule aruncate din acesta.
A treia formă de deplasare se realizează în suspensie, prin intermediul norilor formați din granule fine de zăpadă și gheață. În cazul avalanșelor uscate sau prăfoase reprezintă componenta dominantă (Sovila, 2004). Factorii declanșatori:
factorii potențiali când depășesc pragurile ce conduc la dezechilibrarea maselor de zăpadă;
vântul;
trepidațiile antropice;
cutremurele.
Grosimea zăpezii proaspete este considerată factor esențial în declanșarea avalanșelor. După grosimea zăpezii se consideră că prezintă un anumit risc pentru:
turiști: 30-50 cm;
căi de comunicație: 40-70 cm;
case: 70-100 cm;
catastrofă peste 110 cm.
Momentul deplasării este în funcție de valoarea precipitațiilor și de structura stratului de zăpadă. Vânturile puternice însoțesc sau premerg avalanșele. Sunt și situații când nu vântul declanșează avalanșa.
Deci, riscul de avalanșă depinde de:
importanța precipitațiilor;
structura mantalei de zăpadă.
Temperatura aerului acționează indirect influențând căderile mari de zăpadă. Obișnuit, nu constituie un factor al avalanșelor. Pentru avalanșe, dezechilibrul este dependent de limita de rupere a păturii de zăpadă .
Fig. 12.
Curba intrinsecă a două tipuri de zăpadă
Rezistența păturii de zăpadă este determinată de acțiunea forței de gravitație, materializată prin unghiul de pantă. Pentru zăpadă, unghiul de frecare statică este de circa 50°. Pentru zăpada proaspătă însă are valori de 90°.
În straturile succesive de zăpadă depuse pe un strat preexistent, tensiunea normală și tensiunea de forfecare cresc proporțional, coeficientul de proporționalitate fiind egal cu tangenta pantei: T = o tg a
Rezultă că o zăpadă stabilă pentru sarcini mici poate fi instabilă pentru sarcini mai mari. Zăpada pusă în mișcare se deplasează în funcție de unghiul de frecare cinetic (frecare de alunecare). Pe versanții al căror unghi cu orizontala este cuprins între unghiul de frecare cinetic și unghiul de frecare static, zăpada nu curge, dar, pusă în mișcare datorită unor cauze brutale, ea nu se mai oprește.
Pe măsură ce o masă de zăpadă coboară, lucrul mecanic al greutății este mai mare decât lucrul mecanic al frecării interne. O anumită cantitate de energie eliberată rupe coeziunea zăpezii și pune în mișcare particulele învecinate. Astfel încât masa de zăpadă care coboară este din ce în ce mai mare în aval, producându-se o avalanșă.
Când avalanșa ajunge în zona inferioară a culoarului unde panta este mai redusă, de obicei sub 15°, și forțele de frecare sunt mai puternice decât forța gravitațională, nucleul avalanșei se oprește. S-a observat că avalanșele mai mici se pot opri și pe pante mai abrupte, în cadrul zonei de transport. Zona în care avalanșele încep să depoziteze materialele transportate se numește zona de depozitare. După producerea avalanșelor se poate observa faptul că și în zona de transport prezența rigolelor și a fragmentelor de rocă favorizează depozitarea, ceea ce face foarte dificilă identificarea limitei între zona de transport și zona de acumulare (Sovila, 2004).
Factorii potențiali: acumularea zăpezii; structura stratelor de zăpadă; rezistența păturii de zăpadă.
Factorii declanșatori: factorii potențiali când depășesc pragurile ce conduc la dezechilibrarea maselor de zăpadă; vântul; trepidațiile antropice; cutremurele.
Grosimea zăpezii proaspete este considerată factor esențială în declanșarea avalanșelor. După grosimea zăpezii se consideră că prezintă un anumit risc pentru: turiști: 30-50 cm; căi de comunicație: 40-70 cm; case: 70-100 cm; catastrofă peste 110 cm.
Momentul deplasării este în funcție de valoarea precipitațiilor și de structura stratului de zăpadă. Vânturile puternice însoțesc sau premerg avalanșele. Sunt și situații când nu vântul declanșează avalanșa.
Deci, riscul de avalanșă depinde de: importanța precipitațiilor; structura mantalei de zăpadă.
Temperatura aerului acționează indirect influențând căderile mari de zăpadă. Obișnuit, nu constituie un factor al avalanșelor. Pentru avalanșe, dezechilibrul este dependent de limita de rupere a păturii de zăpadă (figura )
Rezistența păturii de zăpadă este determinată de acțiunea forței de gravitație, materializată prin unghiul de pantă. Pentru zăpadă, unghiul de frecare statică este de circa 50°. Pentru zăpada proaspătă însă are valori de 90°.
În straturile succesive de zăpadă depuse pe un strat preexistent, tensiunea normală și tensiunea de forfecare cresc proporțional, coeficientul de proporționalitate fiind egal cu tangenta pantei: T = o tg a
Rezultă că o zăpadă stabilă pentru sarcini mici poate fi instabilă pentru sarcini mai mari. Zăpada pusă în mișcare se deplasează în funcție de unghiul de frecare cinetic (frecare de alunecare). Pe versanții al căror unghi cu orizontala este cuprins între unghiul de frecare cinetic și unghiul de frecare static, zăpada nu curge, dar, pusă în mișcare datorită unor cauze brutale, ea nu se mai oprește.
Pe măsură ce o masă de zăpadă coboară, lucrul mecanic al greutății este mai mare decât lucrul mecanic al frecării interne. O anumită cantitate de energie eliberată rupe coeziunea zăpezii și pune în mișcare particulele învecinate. Astfel încât masa de zăpadă care coboară este din ce în ce mai mare în aval, producându-se o avalanșă.
Figura. Rezultatele măsurătorilor de stabilitate pe o pantă mică. Încercările de stabilitate sunt marcate cu pătrate. O cruce printr-un pătrat marchează o fractură la o anumită slăbiciune prezentă la data măsurării (14 februarie 2002). Din cele 24 de teste de stabilitate efectuate în perechi, 22 au prezentat fracturi la această slăbiciune. Înălțimea de cădere (în cm), care este o măsură a stabilității, este prezentată deasupra locului de testare. S-a găsit o tendință de stabilitate liniară a pantei și este indicată prin contururi de 5 cm. Înălțimea mediană a picăturilor a fost de 35 cm, cu un coeficient de variație a cartilajului de 26%.
Forme de relief formate de avalanșe:
Culoarele de avalanșă „sunt formele erozionale cele mai caracteristice, în modelarea cărora avalanșele de zăpadă au un rol primordial. Ulterior sunt modelate și de apele torențiale pe timpul verii. Se consideră că sunt rezultatul modelării alternative nivale, criogene și pluviale”. Culoarele de avalanșă reprezintă suprafața pe care se deplasează masa de zăpadă în timpul unei avalanșe. Culoare de avalanșă se localizează preponderent pe versantul vestic pe care de cele mai multe ori îl străbat în întregime, dar apar bine dezvoltate pe versantul estic. Culoarele complexe sunt alcătuite dintr-un jgheab bine individualizat în partea inferioară iar în partea superioară se poate identifica un bazin de recepție, sub formă de pâlnie, dată de dispoziția de evantai a unor jgheaburi mai mici.
La baza culoarelor de avalanșă se află conuri de grohotiș, uneori potcoave nivale cu dimensiuni ce variază în funcție de mărimea culoarelor de avalanșă și a cantității materialelor transportate. Zăpada în deplasare are o acțiune mecanică distructivă antrenând materiale dezagregate anterior, dar are și acțiune de dizolvare datorită rocilor calcaroase (creasta Pietrei Craiului fiind alcătuită în întregime din calcare), aici rezultând văile de tip „padină” unde se reamarcă acțiunea de dizolvare urmată de prăbușiri.
Caracteristic pentru Munții Piatra Craiului sunt straturile de calcar rederesate, în poziție aproape verticală, constituente ale flancului de sinclinal redresat. În aceste formațiuni, văile se dezvoltă în special pe versantul de vest, pe liniile de diaclaze, cât și pe suprafețele de strat. Este cunoscută dezvoltarea preponderent pe verticală a formelor carstice în Munții Piatra Craiului. Pe versantul de vest se dezvoltă și văi cu caracter obsecvent, cu pantă foarte mare și profil transversal îngust, uneori cu aspect de canion, denumite padine. Datorită pantelor foarte mari predomină avalanșele în balcoane, determinate de ruperea cornișelor. Pe de altă parte apa provenită din topirea treptată a depozitelor de avalanșă are o acțiune chimică deosebit de agresivă asupra calcarului, determinând formarea unor microdepresiuni de nivație.
Semipâlniile nivale „sunt forme negative de relief, asociate deseori cu torenți de pietre și culoare de avalanșă, fiind dezvoltate la partea superioară a acestora prin adâncirea mai puternică în zona axială”. Au formă de pâlnie asemănătoare microdepresiunilor formate prin tasare. Suprafața lor este în general mică. Ele sunt rezultatul avalanșelor dar sunt și moderate de către apele de topire și cele pluviale pe timpul sezonului cald.
Potcoavele nivale sunt forme de acumulare în forma lor tipică de val arcuit, asimetric, cu înălțimi relative de 2-3 m. Sunt prezente gelifracte mari, nesortate care se formează la baza culoarelor de avalanșă. Se află în zona de depozitare a avalanșelor, adică la baza culoarelor de avalanșă.
Conuri și trene de grohotiș se întâlnesc atât la baza torenților cât și în zona de recepție. Conurile de grohotiș sunt specifice bazei versanților, la capătul culoarelor de avalanșă și la baza abrupturilor de pe versantul vestic.
Torenți/ râuri de grohotiș acestea sunt materiale de diverse dimensiuni, depuse de-a lungul văilor de pe versanți. Avalanșele au caracter distructiv, determinând deplasarea acestora către baza culoarelor. „Torenții de pietre au caracter permanent doar în arealele cu pantă mică (300). Lobii aplatizați, terasele și torenții de pietre sunt denumite în Munții Piatra Craiului horjuri (eng. stripes placations, stone-banked, lobes and terraces), sunt activate atât de avalanșe cât și de torenți .
Capitolul 3
Arealul de studiu Iezeru Șureanu
◄ Localizarea pe hartă – Munții Șureanu
Lacul de acumulare Iezeru ►
Masivul Șureanu, o grupă de munți pe lângă care trecusem în câteva rânduri dar niciodată nu am oprit s-o ,,explorăm’’, cu toate că au existat tentative, dar în partea de vest, în subdiviziunea numită ,,munții Orăștiei’’, în partea de est fiind subdiviziunea ,,munții Sebeșului’’, cea pe care am vizitat-o cu această ocazie. Munții Șureanu, cu o suprafață de cca 1 600 km2, sunt delimitați de dealurile Orăștiei la nord, munții Cindrel și Lotrului la est (de care-i desparte Valea Sebeșului și Pâraiele Tărtărău), munții Parâng și depresiunea Petroșani la sud (aici îi desparte Jiețul și Jiul de Est) și depresiunea Hațegului la vest (despărțiți fiind de Valea Streiului și Pârâul Banița).
Munții Șureanu reprezintă o zonă mai puțin vizitată din Carpații Meridionali, este mai puțin cunoscută decât ,,renumitele’’ masive Bucegi, Făgăraș, Parâng sau Retezat, are o înălțime mai mică decât acestea, vârfurile cele mai înalte fiind ,,vârful lui Pătru’’ cu 2 130 metri și ,,vârful Șureanu’’ cu 2 059 metri care, alături de ,,vârful Cârpa’’ și ,,vârful Aușel’’ sunt singurele vârfuri de peste 2 000 de metri din întregul masiv, toate situate în subdiviziunea ,,munții Sebeșului’’. Faptul că sunt mai puțin înalți, iar vârfurile mai puțin ,,sălbatice’’ ci mai degrabă line și accesibile, nu înseamnă că sunt mai puțin frumoși decât ceilalți munți, de care am pomenit, iar pentru amatorii de liniște și ,,natură nealterată’’ reprezintă locul ideal de a petrece câteva zile ,,de vis’’, loc care, aflu cu plăcută surprindere de la colega @sunflower (o părere ,,avizată’’, fiind din zonă!) că este supranumit ,,Elveția Estului’’, supranume pe care-l merită cu prisosință.
Domeniul Schiabil Șureanu
Pârtii: 9 , Lungime: 11 km; Altitudine maximă: 2.010 m; Tunuri de zăpadă: nu; Webcam: da; Nocturnă: nu; Pârtie pentru sănii: da; Semnal mobil: în principal Telekom
Acces: Sebeș – Șugag – lacul Oașa (DN 67 C), apoi la dreapta spre – mănăstirea Oașa – Luncile Prigoanei – Poarta Raiului – Domeniul Schiabil Șureanu (DJ 704). Distanță față de Sebeș: 82 km, care pot fi parcurși în aproximativ 2 h.
Arealul Poarta Raiului este înconjurat de versanți acoperiți cu păduri de molid din care se înalță singurele vârfuri cu altitudinea de peste 2 000 de metri din Masivul Șureanu și anume:
la sud ,,Vârful lui Pătru’’ (2 130 metri, cel mai înalt din masiv) și vârful ,,Aușel’’ (2009 metri)
la vest vârful ,,Șureanu’’ (2058 metri), fiind și cel mai aproape de poiană
la nord-vest vârful ,,Cârpa’’ (2012 metri).
Niciunul dintre aceste vârfuri nu prezintă creste ascuțite sau abrupturi stâncoase prăpăstioase, fiind mai degrabă niște coame curbe și domoale, acoperite de pășuni sau păduri de molid.
Pe latura de vest a poienii curge râul Cugir, aici un mic pârâiaș care trece chiar prin fața pensiunii Bellamy, îndreptându-se spre nord, spre orășelul cu același nume.
,,Iezerul Șureanu’’ , obiectiv turistic situat la cca 2 km vest de poiană și la care se ajunge cu mașina pe un drum forestier , este un lac glaciar situat la o altitudine de 1840 de metri, are dimensiuni relativ mici (100 metri lungime și 60 lățime), are o adâncime maximă de 7,3 m, s-a format la baza circului glaciar din partea estică a vârfului Șureanu iar în apropierea lui se află un mic tinov (mlaștină montană pe care am întâlnit-o și în Luncile Prigoanei) cu o floră interesantă multicoloră care, coroborată cu nuanțele de verde oglindite în lac de vegetația riverană (molizi, jepi, jnepeni, ienupări și afini) fac din acesta unul dintre cele mai frumoase lacuri glaciare din țară.
Puțin mai la nord întâlnim încă două lacuri glaciare ,,Iezerul Cârpa’’ și ,,Iezerașul Cârpa’’ care sunt formate în partea superioară a circului Cârpa, deci sunt nivale, spre deosebire de Șureanu care dăinuie la baza circului.
,,Domeniul Schiabil Șureanu’’ (un domeniu nou, datând din 2009) este poate cel mai izolat areal de ski din țara noastră, situat la peste 80 de kilometri de cel mai apropiat oraș din județul de care aparține (Sebeș), la cca 18 km de singurul drum asfaltat din zonă (Transalpina), la 2 km de cea mai apropiată unitate de cazare (cabana Șureanu) și la 3,5 km de Poarta Raiului.
În prezent, în acest domeniu schiabil funcționează 7 pârtii de schi cu lungimi cuprinse între 650 și 1700 de metri, cu diferențe de nivel de 175-200 de metri, încadrate la categoriile ușoară și medie, cu puncte de start situate la o altitudine de cca 1850 de metri, deservite deocamdată de 2 instalații de schi și un telescaun.
Capitolul 4
Reconstituirea avalanșelor din arealul studiat
Metode si tehnici utilizate
Mecanismul de declansare a avalanselor
Stratul de zapada adera la sol sau la stratul depus anterior mai mult sau mai putin, in functie de factorii descrisi anterior. Consolidarea dintre stratul nou si cel vechi se produce lent, in 2-3 zile sau chiar mai multe, reducand progresiv riscul de declansare spontana, care este foarte mare imediat dupa ninsoare. Dar riscul nu dispare de tot! Aderenta mentine patura de zapada; greutatea (mai exact componenta paralela cu panta a greutatii zapezii) tinde sa invinga aderenta la sol sau coeziunea dintre straturi.Avalanșa se declanseaza cand se rupe echilibrul fortelor. Aceasta se poate produce prin doua mecanisme:
scaderea aderentei (= forta de frecare, intr-o modelare mecanica a cazului) Are loc prin metamorfoza destructiva, aparitie de cristale granuloase ("zahar") sau prin cresterea temperaturii (topire), care diminueaza forta de atractie/contact intre cristale.
cresterea greutatii masei de zapada dincolo de limita in care o poate compensa aderenta.
Cresterea greutatii poate fi o crestere propru-zisa de greutate a stratului de zapada (de regula prin noi depuneri), cand se autodeclanseaza (avalanse spontane). Sau prin adaugarea altor forte (cauzate de caderi de cornise, trecerea unor turisti, schiori, capre negre, strigate, zgomote, explozii, vant puternic etc.) – cand pornesc avalanse provocate.
Locul/planul de alunecare nu e intotdeauna o interfata dintre straturi, ci uneori poate fi chiar in interiorul unui strat devenit fragil. De asemenea, nu intotdeauna fractura paturii de zapada se produce la locul de trecere a turistilor, schiorilor. Se poate produce si la distanta, dar nu mare, zeci de metri, in zone unde intervine si "patul" avalansei (de ex. la racord al pantelor, mai ales in zonele convexe). Greutatea suplimentara reprezentata de oameni mareste tensiunile interne, "stresul" din patura de zapada data de metamorfoza interna, stratul superficial actionand ca un resort.
Pe pantele cu inclinatie mare – in jur de 45 grade – autodeclansarea se produce la cantitati mai mici de zapada si prin urmare se "descarca" mai des. Pe pantele mai line e necesara o cantitate mai mare pentru a rupe echilibrul, dar potentialul distructiv este mai mare din cauza energiei potentiale mai mari.
Avalansa pornita, evolueaza nu numai in functie de inclinarea pantei si masa de zapada, ci si de morfologia pantei, de tipul zapezii si de multi alti factori. Evolutia depinde si de procesele interne ce se petrec in masa de zapada in alunecare. Cristalele de zapada se modifica, devenind in majoritatea tipurilor de avalanse o pudra fina, cu forta de frecare redusa intre particule si deci cu o mare "fluiditate", ce duce la o mare viteza de curgere a avalansei.
Riscul de avalanșă este determinat atât de existența fenomenului geomorfologic de avalanșă în sine cât și de posibilitatea expunerii persoanelor sau bunurilor în raza de acțiune a acestiu fenomen. Pentru a măsura acest risc, au fost întocmite scale ale gradelor de risc de avalanșă (intocmite de EISL Davos și adoptată de multe țări europene) cuprinde cinci nivele de risc.
Metode
Eșantionarea pe câmp și analizele de laborator
După identificarea traseului de avalanșă pe ortofotopeni și pe teren, au fost selectați pentru prelevare probele distruse copacii care cresc în calea.
Un număr total de 54 copaci au fost prelevate, poziția lor spațială fiind determinată utilizând un dispozitiv GPS. Colectarea probelor include miezuri de extragere extrase cu un burghiu de tip Pressler de la 36 copaci (minimum 2 nuclee pe copac) și discuri de tăiere tăiate de la 18 copaci căzuți și / sau de sus. În laborator, toate probele (miezuri și discuri de tulpină) au fost pregătite pentru analiză urmând procedurile dendro-cronologice standard (Braker, 2002)
După uscarea în aer, șlefuirea și determinarea vârstei prin numărarea inelului, lățimile inelului au fost măsurate la cea mai apropiată 0,01 mm folosind o tabelă de poziționare LINTAB digitală conectată la un stereo microscop Leica și TSAP-WinTM Professional 0,22.
Fig. 12. Harta de localizare a Munților Șureanu
S-au analizat probe din copaci deteriorați pentru a detecta anomalii de creștere legate de stresul mecanic cauzat de avalanșe de zăpadă. Tulburările de creștere au inclus în principal secvențele de apariție ale lemnului de compresie, rândurile tangențiale ale conductelor rășinoase traumatice însoțite de țesutul de calus ce acoperă parțial marginile cicatricilor, precum și secvențele de suprimare a creșterii (GS), altele decât cele cauzate de factorii climatici
Fig. 13. Histograma frecvenței evenimentelor reconstruită cu inele arborice pentru traseul avalanșelor Aușelu.
Determinarea evenimentelor din timpul avalanșei
Reconstituirea evenimentelor sa bazat pe tipul, intensitatea și numărul de tulburări de creștere (GD) detectate în inelele de creștere. Cicatricile (SC) asociate cu țesutul de calus (CT) au fost identificate în principal în secțiuni transversale. Secvențele de apariție ale conductelor rășinoase traumatice (TRD), lemnul de compresie (CW) și supresiile de creștere(GS) identificate în ambele miezuri și secțiuni transversale, au fost separate prin clase de intensitate (intensitate mică, medie și înaltă), conform clasificării lui Stoffel și Corona (2014). Un indice de activitate avalanșă (It) a fost apoi calculat utilizând formula propusă de Shroder (1978):
Unde:
R reprezintă un arbore care prezintă cel puțin o reacție de creștere într-un anumit an (t);
A reprezintă copacul viu în acel an (t).
Următoarele două criterii au fost utilizate pentru a reconstrui un eveniment distinct de avalanșă:
(1) prezența GD-urilor clare, cum ar fi reacțiile SC, CT și TRD sau CW cu intensitate medie și intensă, găsite în cel puțin trei copaci perturbați din zece arbori vii în acel an;
(2) indicele de activitate al avalanșei calculat (It) având o valoare prag minimă de 10%.
Rezultate
Frecvența avalanșelor reconstruită
Cel mai vechi inel de creștere a copacului e datând din 1877, în timp ce cel mai mic inel de primăvară este din 2002. Ținând cont de numărul, tipul, intensitatea anomaliilor de creștere și valorile calculate ale It> 10%, 10 evenimente de avalanșă din trecut care au acoperit perioada 1877 – 2016 au fost reconstituite (figura 3). Acesta reprezintă un număr minim de evenimente pe care metodele dendrogeomorfe le-au permis să fie reconstruite în zona de studiu. Alți eventuali ani de eveniment ar putea fi de asemenea determinați, însă numărul mic și intensitatea slabă a tulburărilor de creștere din acești ani nu ne permit să reconstruim cu mare încredere un eveniment distinct.
Anul 2000 definit de cel mai mare număr de arbori perturbați care prezintă reacții de creștere (40 de arbori), precum și valorile cele mai ridicate ale It (78%) poate fi considerat unul dintre cele mai mari avalanșe care au avut loc de-a lungul traseului avalanșelor investigate perioada reconstruită.
Anomaliile de creștere rezultat in urma avalanșelor de zăpadă –calcule tipul si numarul reacțiilor
Avalanșele de zăpadă afectează diverse zone montane din lume și reprezintă unul dintre mecanismele de transfer rapid de resturi în aceste medii.
Activitatea avalanșă afectează în mod repetat zonele locuite, infrastructurile, pădurile și cauzează decese. În zonele predispuse la avalanșă, înțelegerea frecvenței și a magnitudinii procesului este esențială pentru o zonare precisă a pericolului. În vederea reducerii riscurilor legate de avalanșă, în special în zonele montane cu activitate umană (de exemplu stațiunile de turism de iarnă), este necesară o cartografierea hazardului de înaltă rezoluție.
În zonele montane izolate, zonarea pericolului este împiedicată de obicei din cauza lipsei de înregistrări istorice privind activitatea avalanșelor de zăpadă din trecut. Acesta este cazul părții centrale a Munților Șureanu (Carpații Meridionali, România), unde istoria avalanșelor de zăpadă nu este documentată de înregistrările de arhivă. Aici, pădurile de conifere au experimentat în trecut în mod repetat avalanșe de zăpadă distructive, atestate de prezența copacilor afectați de-a lungul căilor. S-a dovedit deja că dendrogeomorfologia oferă posibilitatea de a stabili cu precizie și de a determina întinderea spațială a avalanșelor de zăpadă din trecut care au loc pe pantele împădurite. Până în prezent, în Studureanu, studiile dendrogeomorfe nu au fost niciodată aplicate pentru a exploata informațiile valoroase stocate în arhivele arborilor, în ciuda potențialului mare pe care copacii îl oferă în acest domeniu pentru astfel de studii. Aici, mai multe căi de avalanșă se află lângă zona de schi. Scopul acestui studiu a fost de a folosi diferiți indicatori dendroecologici pentru a reconstrui frecvența avalanșelor de zăpadă de-a lungul uneia dintre căile de pe Șureanu.
Rezultatele studiului dendrogeomorfic prezent servesc la reconstituirea frecvenței minime de avalanșe de zăpadă de-a lungul căii de avalanșă Aușelu. Înregistrările din inelul arborează dovezi clare despre 10 evenimente care au avut loc în trecut între 1887 și 2016. Metodele dendrogeomorfe pot contribui semnificativ la zonarea zonelor de pericol avalanșă, contribuind, de asemenea, la planificarea deciziilor în zona studiată. Sunt necesare analize suplimentare privind arborii adiționali incluși în eșantion, pentru a identifica evenimentele suplimentare și a completa cronologia avalanșei traseului investigat. Mai multe investigații care s-au extins și pe alte căi de avalanșă din zonă ar trebui să ofere o mai bună înțelegere a modelelor de avalanșă de zăpadă la scară regională.
Fig. 14. Secvența și extensiunea spațială a avalanșelor de zăpadă (graficul)
Capitolul 5
Rezultatul dendrocronologic
vârsta
anul
distribuția
Descrierea locației copacilor
!!!!!!!! (de completat cursant)
Capitolul 6
Discuții despre compararea cu alte reconstituiri din Carpați
Conditiile meteo:
Condițiile meteo influenteaza structura intima a zapezii, a fiecarui strat, relatia dintre straturi si adeziunea zapada-sol.
Temperatura. Frigul sub 0oC nu permite realizarea unei coeziuni intre fulgii de zapada (cristale) si nici cu stratul anterior sau cu solul. Zapada e "uscata", "prafoasa" sau "pudroasa",("Pulverschnee" in germana, "neige poudreuse" in franceza, "powder snow" in engleza, dar nu "prafuita", cum gresit au tradus-o unii, caci nu e murdarita cu praf!). E caracteristica avalanselor "tip pulver" din plina iarna. Incalzirea vremii, cand se produce moderat, progresiv, favorizeaza tasarea stratului nou de zapada si marirea coeziunii interne a lui (dintre cristale) precum si "sudarea" cu stratul mai vechi, reducandu-se riscul de avalansa pe interfetze. Cand incalzirea se produce brusc si puternic, cu vant, front cald ("foehn","chinook") sau cu ploaie, zapada se inmoaie, devine apoasa, "grea", putand usor aluneca pe straturile mai vechi sau pe "pat" (stanca, iarba). Aceasta este si cauza avalanselor "de primavara" din zilele insorite, cand montaniarzii cu experienta pot aprecia pericolul in functie de insolatia pantei (ora, orientarea fata de soare).
Vantul – asociat ninsorii – produce depuneri inegale, dar deseori continua transportul zapezii de la suprafata si dupa oprirea ninsorii. Valcelele, culoarele, vor fi umplute cu zapada, iar crestele / muchiile vor ramane de obicei libere sau doar cu stratul vechi. In plus, vantul depune zapada si in alte locuri decat adanciturile reliefului, sub forma de "placi de vant" (germ. "Windbrett"; fr. "plaque a vent", en: "wind slab"). Acumularea de zapada astfel adusa si depozitata in valcele sau sub forma de placi de vant este foarte periculoasa (vom reveni), fiind de obicei mai instabila decat cea depusa obisnuit, prin ninsoare linistita si de asemenea fiind mai greu de recunoscut.
Vantul actioneaza si prin faptul ca formeaza cornise pe creste care, prin rupere, pot declansa avalanse, prin "spargerea" placii de vant de sub cornisa.
Concluzii
În urma documentării și redactării acestui studiu am înțeles că avalanșele de zăpadă reprezintă procese geomorfologice foarte complexe, generate de un ansamblu divers de cauze, prezintă o multitudine de forme de manifestare, pot fi clasificate în diverse moduri și produc efecte deosebite, manifestate pe multiple planuri.
Acest studiu confirmă potențialul și utilitatea metodelor dendrogeomorfologice în datarea avalanșelor petrecute în trecut, facilitând astfel înțelegerea modului de manifestare al acestor proceselor geomorfologice.
După multe ore de muncă atât în teren, în laborator cât și acasă am ajuns la concluzia că arealul ales pentru studiu ales este unul foarte activ din punct de vedere al producerii avalanșelor, din 1985 și până în 2011 înregistrându-se avalanșe în fiecare an, unele cu magnitudine ridicată și altele cu magnitudine mai redusă. De asemenea, am realizat corelația între magnitudinea avalanșelor și zona opririi lor în cadrul culoarului de avalanșă.
Arealul Iezerul – Șureanu reprezintă un teren pretabil studiilor dendrogeomorfologice din România, la ora actuală destul de puțin exploatat. Astfel de studii pot fi realizate și pe alte culoare de avalanșă iar comparația rezultatelor va contribui la înțelegerea modului de manifestare al avalanșelor la nivelul întregului masiv, nu doar pe areale restrânse.
Emilian Cristea spunea: "Există o singură metodă sigură de a scapa de o avalanșă: să n-o cauți, să n-o declanșezi".
Să n-o cauti: adică sa nu te duci pe munte cand e pericol de avalanșe sau să nu abordezi zone cu pericol.
Să n-o declanșezi: să nu rupi aderența zăpezii la sol sau aderenta între straturi, cand aceasta aderență e în echilibru instabil.
Bibliografie
Adams, E.E., D.A. Miller și R.L. Brown, Groapa de granulație a granulelor pe legături sinterizate dintre cristalele de gheață, J. Appl. Phys., 90 (11), 5782-5785, 2001.
Ammann, W. (Ed.), DerLawinenwinter 1999-Ereignisanalyse, 588 pp., Swiss Fed. Inst. pentru Snow and Avalanche Res. SLF, Davos, Elveția, 2000.
Astrom, J.A. și J. Timonen, Mecanica fracturii avalanșelor de zăpadă, Phys. Rev. E, 64 (1), 011305, 10.1103 / PhysRevE.64.011305, 2001.
Atwater, M.M., Avalanșe de zăpadă, Sci. Am., 190 (1), 26-31, 1954.
Bader, H., și B. Salm, Despre mecanica eliberării plăcii de zăpadă, Cold Reg. Sci. Technol., 17, 287-299, 1990.
Braker, O.U., 2002. Măsurarea și prelucrarea datelor în cercetarea arborilor – o introducere metodologică. Dendrochronologia 20, 203-216.
Bartelt, P. B. și M. von Moos, teste triaxiale pentru a determina vâscozitatea zăpezii, Ann. Glaciol., 31, 457-462, 2000.
Bazant, Z. P. și J. Planas, Efectul de fractură și mărime în materialele concrete și alte materiale quasibritte, 616 pp., CRC Press, Boca Raton, Fla., 1998.
Birkeland, K. W., Terminologie și procese predominante asociate cu formarea de straturi slabe de cristale fatete de suprafață aproape de suprafață în snowpack-ul montan, Arct. Alp. Res., 30 (2), 193-199, 1998.
Brun, E., E. Martin, V. Simon, C. Gendre și C. Coleou, Un model de energie și masă de acoperire cu zăpadă adecvat pentru previzionarea avalanșei operaționale, J. Glaciol., 35 (121), 333- 342, 1989.
Brzoska, J.-B., F. Flin, B. Lesaffre, C. Coleou, P. Lamboley,
Buisson, L. și C. Charlier, analiza zonei de pornire Avalanche prin utilizarea sistemului bazat pe cunoaștere, Ann. Glaciol., 13, 27-30, 1989.
Conway, H. și J. Abrahamson, stabilitatea zăpezii-o abordare probabilistică, J. Glaciol., 34 (117), 170-177, 1988.
Duxbury, P.M., Defalcarea sistemelor diluate și ierarhice, în modelele statistice pentru fractura mediilor dezordonate, editat de H. J. Herrmann și S. Roux, pp. 189-228, Elsevier Sci., New York, 1990.
Fierz, C., Observarea câmpului și modelarea stratului slab, Ann. Glaciol., 26, 7-13, 1998.
Frey, W., H. Frutiger și W. Good, Deschideri în pădure cauzate de distrugerea pădurilor și influența acestora asupra pericolului avalantic, în Impactul uman și managementul pădurilor montane, editat de T., Fujimori și M. Kimura , pp. 223-238, Pentru. și Forest Prod. Res. Inst., Ibaraki, Japonia, 1987.
Gleason, J.A., Parametrii de teren ai zonelor de pornire avalanșe și efectul lor asupra frecvenței avalanșelor, în Proceedings of the Workshop International Science Science, Snowbird, Utah, U.SA., 30 octombrie-3 noiembrie 1994, pp. 393-404, Int. Snow Sci. Workshop 1994 Organ. Com., Snowbird, Utah, 1995.
Gubler, H., O interpretare statistică alternativă a puterii zăpezii, J. Glaciol., 20 (83), 343-357, 1978a.
Jamieson, J. B. și C. D. Johnston, teste de întindere in-situ a straturilor de strat de zăpadă, J. Glaciol., 36 (122), 102-106, 1990
Jamieson, J. B. și C. D. Johnston, Caracteristicile Snowpack asociate cu accidentele de avalanșă, Can. Geotech. J., 29 (5), 862-866, 1992.
Kirchner, H. O. K., G. Michot și T. Suzucki, Rezistența la zăpadă a zăpezii în tensiune, Philos. Mag. A, 80 (5), 1265-1272, 2000.
Kry, P. R., Relația dintre proprietățile visco-elastice și structurale ale zăpezii cu granulație fină, J. Glaciol., 14 (72), 479-499, 1975b
McClung, DM, și J. Schweizer, Efectul temperaturii zăpezii asupra declanșării de către schior a avalanșelor de zăpadă uscată, în Proceedings of the Workshop International Science Science, Banff, Alberta, Canada, 6-10 octombrie 1996, pp. 113-117 , Poate sa. Avalanche Assoc., Revelstoke, B. C., Canada, 1997.
Perla, R., Teste de forță asupra zăpezii nou căzute, J. Glaciol., 8 (54), 427-440, 1969.
Perla, R. și E. R. LaChapelle, O teorie a eșecului zăpezii de zăpadă, J. Geophys. Res., 75 (36), 7619-7627, 1970.
Schweizer, J., Experimente de laborator privind eșecul zăpezii, Ann. Glaciol., 26, 97-102, 1998.
Schweizer, J., Revizuirea eliberării avalanșelor de zăpadă uscată, Cold
Wilson, A., J. Schweizer, C. D. Johnston și J. B. Jamieson, Efectele încălzirii suprafeței unui snowpack uscat, rece Reg. Sci. Technol., 30, 59-65, 1999.
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Motto : Natura nu știe de glumă, ea este gravă, severă și are întotdeauna dreptate. [306925] (ID: 306925)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.