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Une nouvelle classification du comportement d’écoulement des avalanches grâce à des mesures radar haute résolution

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Sur la base de mesures radar haute résolution sur le site d’essais du SLF de la Vallée de la Sionne, les comportements d’écoulement et de freinage des très grosses avalanches ont pu être mieux décrits pour une nouvelle classification. Les chercheurs ont d’ailleurs démontré une relation étroite avec les caractéristiques de la neige. Ces données de mesures librement disponibles constituent une base précieuse pour améliorer les modèles de simulation nivologique.

 

Dans une étude publiée récemment, les chercheurs du SLF et de l’Université de Durham ont exploité les données de 77 avalanches, et les ont classifiées selon leur comportement d’écoulement. Certaines de ces avalanches ont été déclenchées artificiellement sur le site d’essais du SLF de la Vallée de la Sionne, mais la plupart étaient spontanées. Toutes ont été enregistrées avec le GEODAR, un radar haute résolution, qui peut suivre une avalanche sur toute la longueur du versant, avec une haute résolution temporelle et spatiale. Grâce à sa configuration spéciale, il peut voir à travers le nuage de neige associé aux avalanches de poudreuse, et révéler quoi qu’il arrive les processus d’écoulement dissimulés dans la partie coulante plus dense.

 

Sept types d’écoulement et trois types de freinage

Les scientifiques ont évalué les « signatures radar » des différentes avalanches. Ceci permet de faire une classification plus fine des deux types d’écoulement classiques considérés jusqu’ici, c’est-à-dire les avalanches coulantes denses et les avalanches de poudreuse. Les chercheurs proposent une nouvelle classification comprenant sept types différents d’écoulement. Ainsi, ils distinguent quatre types d’avalanches denses, et deux types d’avalanches plutôt poudreuses. Le septième type est caractérisé par des « boules de neige » qui dévalent le versant en roulant.

Par ailleurs, les mesures radar montrent que les avalanches se distinguent par leur comportement de freinage. Il en existe trois types qui dépendent, comme l’ont observé les chercheurs, avant tout de la température de la neige et de sa proportion d’eau liquide. Ainsi les avalanches froides de neige sèche perdent constamment de la masse en fin de parcours, ce qui les épuise peu à peu. Les avalanches plus chaudes et plus humides s’arrêtent en commençant par leur front, tandis que les masses de neige qui suivent s’accumulent, ou encore se figent subitement sur toute la longueur.

 

Un comportement d’écoulement complexe pour les très grosses avalanches

Les mesures radar de la Vallée de la Sionne montrent également que les très grosses avalanches ne peuvent pas être clairement affectées à l’un des types d’écoulement. Au contraire, les chercheurs ont souvent observé que différents types d’écoulement apparaissent en différents endroits au sein de l’avalanche. En outre, il arrive souvent que le type d’écoulement dominant évolue au fur et à mesure du parcours, notamment lorsqu’une avalanche entraîne d’abord de la neige sèche, et plus tard de la neige mouillée. Les données désormais publiées montrent que les hypothèses sur lesquelles se basent les modèles de simulation actuels pour les avalanches sont trop simplistes. La recherche doit donc affronter le défi d’une meilleure compréhension des processus physiques dans les différents types d’écoulement et de leur prise en compte pour le développement ultérieur des modèles nivologiques.

 

Données libres

Les données radar des 77 avalanches sont librement accessibles. Ainsi, tous les nivologues disposent d’un jeu de données extrêmement précieux pour étudier plus précisément l’écoulement et les forces exercées par les avalanches, et améliorer les modèles dynamiques d’avalanches.

 

POUR EN SAVOIR PLUS