Fisica della neve ¶

I temi principali del gruppo “Fisica della neve” sono la struttura e le caratteristiche dellla neve e del firn su più livelli. I nostri strumenti più importanti nel laboratorio a freddo sono la microtomografia computerizzata (micro-CT), la produzione di neve identica a quella naturale e i generatori di neve progettati internamente..

Basandoci su rappresentazioni tridimensionali della neve, possiamo calcolare parametri strutturali fondamentali, come le variazioni di densità, con una risoluzione spaziale di pochi millimetri, rivelando ad esempio la struttura a strati sottili degli strati deboli o del firn polare. Inoltre, i dati facilmente reperibili sono utilizzati per calcolare la funzione di correlazione in 3D, che permette una comprensione più approfondita delle interazioni tra le proprietà strutturali e funzionali, ad esempio per i microonde.

In più, siamo in grado di utilizzare la microstruttura esatta della neve per simulazioni numeriche. I nostri codici, o quelli adattati, consentono di calcolare la conducibilità termica, le proprietà meccaniche e ottiche. La simulazione numerica diretta dimostra di essere uno strumento di gran valore per comprendere la complessità della neve.

La nostra micro-CT possiede l'abilità di eseguire la topografia time-lapse, usando i cosiddetti “snow-breeders”, che hanno reso possibile il primo film time-lapse girato sul campo della metamorfosi della neve in presenza di un gradiente di temperatura.

I nostri sviluppi non riguardano solo la microstruttura. La quantificazione delle proprietà della neve su scala più ampia, come quella di un profilo nevoso o di un’area sul campo, richiede nuove tecniche che consentano di collegare la microscala alla macroscala. Per questo abbiamo creato SnowMicroPen, un penetrometro ad alta risoluzione, in grado di distinguere diversi tipi di neve tramite l’elaborazione del segnale. La fotografia nel vicino infrarosso è diventata uno strumento standard per quantificare la variazione spaziale dell’area superficiale specifica e, al contempo, della granulometria ottica equivalente. Attualmente stiamo sviluppando nuove tecniche ottiche che puntano a misurare contemporaneamente la densità e l’area superficiale specifica.