Osservazione degli strati di neve grazie a un futuristico sistema radar

Situazione di partenza

Per una previsione efficace delle valanghe è importante conoscere bene la struttura del manto nevoso. Attualmente le informazioni sui diversi strati di neve vengono fornite dai profili stratigrafici, che però richiedono molto tempo e non possono essere rilevati sempre e ovunque. Questo metodo, inoltre, non permette di tracciare lo sviluppo cronologico dell'evoluzione del manto nevoso, perché durante il rilevamento del profilo gli strati vengono distrutti.

Per questo motivo, alcuni ricercatori dell'Università di Heidelberg (in collaborazione con l'Istituto Alfred Wegener per la ricerca polare e marina di Bremerhaven), del Politecnico JOANNEUM di Kapfenberg in Austria e dell'istituto SLF, hanno installato presso il sito sperimentale del Weissfluhjoch e nelle vicinanze di una traccia abituale sul Dorfberg degli speciali radar sotterranei in grado di analizzare il manto nevoso dal basso verso l'alto in maniera non invasiva. In futuro, un sistema di misurazione di questo tipo potrebbe essere installato direttamente nella traccia della valanga senza essere poi trascinato dalla stessa. Siccome i pendii esposti al pericolo di valanghe sono isolati e non sempre accessibili, i radar devono funzionare autonomamente: vengono alimentati con energia solare da un luogo sicuro e trasmettono i dati all'SLF in modalità wireless.

Fig. 1: Radar		Fig. 2: I radar devono funzionare autonomamente: vengono alimentati con energia solare da un luogo sicuro.

Primi risultati

Nell'inverno 2010/2011 questi futuristici sistemi radar sono rimasti in funzione per la prima volta lungo tutta una stagione. Come dimostrano i dati (fig. 2), il radar permette di misurare l'altezza assoluta del manto nevoso (linea verde) e gli strati di neve all'interno del manto, tracciandone anche l'evoluzione. Dopo la nevicata del 26 gennaio si vede ad esempio come i 30 cm di neve fresca si assestino nel corso delle due settimane successive, mentre lo spessore degli strati inferiori rimane praticamente costante.

Anche l'umidificazione del manto nevoso risulta ben visibile grazie ai dati radar (fig. 4). Il 22 marzo la superficie si inumidisce per la prima volta. Dal 23 marzo al 1° aprile l'acqua ristagna a un'altezza di 1,4 m e solo successivamente l'umidificazione si estende allo strato sottostante.

Prospettive

Il radar è il primo sistema in grado di misurare gli strati di neve interni al manto. Anche nell'inverno 2011/2012 i due radar sono nuovamente all'opera. L'obiettivo è quello di ricavare da questi dati anche i valori relativi a spessore, contenuto in acqua libera e andamento quotidiano di ciascun strato di neve. Il gruppo di ricerca prevede inoltre di integrare i dati radar anche nel modello di manto nevoso SNOWPACK e di verificarne l'attendibilità. Diventerebbe così per esempio possibile correggere l'altezza del manto nevoso nel modello quando il radar rileva discrepanze dovute ai trasporti di neve.

Il progetto, che si inserisce nel programma D-A-CH, è promosso dalla Fondazione tedesca per la ricerca (DFG), dal Fondo austriaco per la ricerca scientifica (FWF) e dal Fondo nazionale svizzero per la ricerca scientifica (FNS).

Fig. 3: Dati radar processati, relativi al periodo dal 26.01 al 22.02.11, rilevati sul sito del Weissfluhjoch. La linea verde indica l'altezza del manto nevoso misurata dai dati radar. Le linee rossa e viola rappresentano l'altezza rilevata con due strumenti di misura tradizionali. Sono visibili due nevicate e l'assestamento della neve nel periodo che intercorre fra le stesse.
Fig. 4: Dati radar processati, relativi al periodo dal 22.03 all'8.04.11, rilevati sul sito del Weissfluhjoch. La linea verde indica l'altezza del manto nevoso misurata dai dati radar. Le linee rossa e viola rappresentano l'altezza rilevata con due strumenti di misura tradizionali. Il punto di passaggio neve asciutta-neve bagnata è caratterizzato da una forte riflessione. La progressiva umidificazione della neve (dall'alto verso il basso) è pertanto ben visibile.