Home arrow Consigli arrow Clima arrow Temporali
Genesi e Metamorfismi

GENESI E METAMORFISMI DELLA NEVE

Ad un osservatore superficiale la neve, quando cade, pare una moltitudine di farfalline bianche volteggianti nell’aria in una danza fantasmagorica. Osservando, pero’, queste farfalle depositate su un corpo scuro, meglio se con una lente contafili, prima che il nostro alito caldo le trasformi in goccioline d’acqua, vediamo che si tratta di un insieme di multiformi cristalli di ghiaccio. Essi si formano, a temperature inferiori a 0 C°, per sublimazione di molecole di vapore e congelamento di microscopiche gocce d’acqua attorno ad impurità presenti nell’atmosfera che fungono da nuclei di cristallizzazione. I cristalli assumono, inizialmente, la forma di una microscopica piastrina esagonale che si accresce man mano che, nel suo movimento nell’aria satura della nube, aggrega a sè altre molecole di vapore e goccioline di acqua sopraffusa. La crescita dei cristalli avviene in modo diverso a seconda delle fasce di temperatura in cui avviene: per esempio, attorno ai -6 C° la piastrina cresce nel senso dello spessore, formando sottilissimi aghi di sezione esagonale; intorno ai -10,-12 C° l’aumento della dimensione dei cristalli avviene nel senso delle dimensioni maggiori dell’esagono iniziale, formando piastrine esagonali più ampie. Oltre i -12C°, fino a -!6,-18 C° la crescita avviene sui vertici del perimetro, con la formazione di dendriti che danno, alla piastrina iniziale, la forma stellare a sei punte. Oltre i -18C°, la crescita avviene ancora nel senso dell’altezza, dando luogo alla formazione di prismi esagonali cavi internamente. Naturalmente si possono avere infinite forme composite in relazione ai movimenti dei cristalli di neve in zone delle nubi a temperature diverse. Quando il cristallo ha raggiunto un certo peso, sufficiente a vincere le correnti ascensionali della nube, tende a perdere quota, continuando ad aggregare vapore e, urtando contro altri cristalli o contro goccioline di acqua sopraffusa, le aggrega, aumentando ancora il peso ed il volume per coalescenza. In assenza di vento, i cristalli, giunti al suolo, si accumulano uniformemente l’uno sull’altro dando origine ad un manto nevoso uniforme che risulta essere un miscuglio d’aria e di cristalli di neve legati debolmente tra loro per mezzo delle loro piccole e fragili ramificazioni. La coesione iniziale del manto nevoso, la proprietà, cioè, dei cristalli di star uniti tra loro, in questo caso è di tipo feltroso ed è labile in quanto le ramificazioni sono tanto più fragili quanto più le temperature sono basse. Nel caso che la precipitazione avvenga in presenza di vento, invece, la distribuzione dei cristalli al suolo è disomogenea e vengono privilegiati accumuli di cristalli, semidistrutti, sottovento alle asperità del terreno.  La vita dei cristalli di neve, pero’, non finisce a questo punto, ma continua fino alla completa fusione, in primavera, con la loro ultima trasformazione. A terra, essendo mutato radicalmente l’ambiente in cui i cristalli vengono a trovarsi rispetto a quello di formazione nell’atmosfera, essi cominciano a subire una serie di trasformazioni. Nel nuovo ambiente, infatti, sono soggetti a temperature diverse che ne determinano il tipo e la rapidità delle trasformazioni (metamorfismi).

Il metamorfismo per isotermia

La prima trasformazione tende a distruggere le belle forme iniziali dei cristalli e a dar loro, progressivamente, una forma finissima e rotondeggiante, con dimensioni dell’ordine dei decimi di mm: la neve, da fresca, diventa farinosa. Il colore è bianco opaco. Questo tipo di metamorfismo, ha luogo finchè lo strato interessato mantiene una temperatura pressochè uniforme ed è tanto più rapido quanto più la temperatura è prossima allo 0° C. Come si spiega questo fenomeno? È semplice: per sublimazione, le punte dei cristalli si trasformano in vapore che viene attratto verso il nucleo centrale dove, per sublimazione inversa, si ritrasforma in ghiaccio, fino a quando le ramificazioni spariscono e resta un granellino finissimo. Si verifica, quindi, per differenza di tensione di vapore tra le cuspidi e le concavità, un trasporto di vapore dalla periferia al centro dei cristalli, per cui lo spazio occupato dal cristallo iniziale si riduce grandemente, pur non diminuendo la sua massa.
In questo modo, i cristalli, prima, staccandosi tra loro, perdono la coesione feltrosa, quindi, per effetto della gravità, si avvicinano al suolo e si comprimono l’uno sull’altro dando luogo, sulle superfici orizzontali, all’assestamento che si traduce in una riduzione dello spessore dello strato iniziale ed in una saldatura dei cristalli nei loro punti di contatto, sia per apporto di ulteriore vapore dalle parti convesse a quelle concave, sia per compressione. Il manto nevoso, da una situazione di coesione labile, passando attraverso una fase di quasi totale mancanza di coesione, diventa compatto. La prima fase di questo processo, la perdita, cioè, della coesione feltrosa, dà origine, sulle superfici inclinate, ad una situazione di instabilità della neve in quanto i cristalli, ormai separati tra loro, muovendosi spontaneamente o per qualsiasi sollecitazione esterna, possono dal luogo alle valanghe di neve a debole coesione, caratteristiche dei giorni immediatamente successivi alle precipitazioni nevose. Quando e dove le temperature sono più alte, il percolo è immediato ma di breve durata in quanto l’assestamento è più rapido. Quando le temperature sono basse o sui pendii in ombra, il pericolo è della stessa entità, ma dura molto di più nel tempo, in quanto le valanghe spontanee si staccano più tardi e l’instabilità può favorire valanghe provocate.

Metamorfismo meccanico

Anche questo tipo di metamorfismo comporta la distruzione delle forme originarie dei cristalli. Esso può verificarsi, in fase di assestamento del manto nevoso, per effetto della compressione dei grani l’uno sull’altro, specie in caso di precipitazioni abbondanti ed intense; la causa principale, tuttavia, è l’azione del vento che, assoggettando i cristalli ad urti, rotolamento e confricazione, li frantuma in grani finissimi, li comprime l’uno sull’altro e li accumula sottovento rispetto alle asperità del terreno. Può, così, dar luogo alla formazione di cornici e lastroni, ora durissimi ma fragili, ora soffici e teneri, a seconda del grado di temperatura ed umidità dell’aria e della neve. Sia le cornici che i lastroni sono caratterizzati da neve compatta e con scarso contenuto d’aria, quindi a densità elevata. I lastroni formati dal vento, hanno difficoltà a legarsi con la superficie di neve preesistente, in quanto le caratteristiche morfologiche e termiche della neve che li compongono sono diverse.
Un metamorfismo di questo tipo è anche prodotto dalla compressione esercitata sul manto nevoso per la battitura delle piste da sci.
Il metamorfismo di tipo meccanico prodotto dal vento crea le premesse per il distacco di lastroni negli avvallamenti, sui pendii sottovento, nei canaloni e a ridosso delle cornici; il loro distacco è causato, generalmente, da un sovraccarico (caduta di cornici e di sassi, passaggio di sciatori e animali, nuove precipitazioni ecc.) o da una diminuzione della resistenza interna (forte e prolungato riscaldamento, metamorfismi da fusione o da gradiente termico).
La rottura degli ancoraggi che sostengono il lastrone determina lo scivolamento di questo sul piano d’appoggio sottostante e, successivamente, col progredire del movimento, la sua rottura in blocchi che vanno via via sminuzzandosi, fino all’arresto nella zona di deposito della valanga.

Metamorfismo da gradiente

Per gradiente termico, nel manto nevoso, si intende la variazione di temperatura a partire dalla neve al suolo, fino alla superficie, misurata in gradi al cm (C°/cm).
Il metamorfismo da gradiente si instaura nel manto nevoso quando, negli strati, si verifica un gradiente dal basso verso l’alto, di 0,25C°/cm, vale a dire quando la temperatura diminuisce, dal basso verso l’alto, nell’ordine di un grado o più, ogni quattro centimetri di altezza. Durante lunghi periodi di tempo con cielo sereno e temperature molto basse, il manto nevoso a contatto del suolo si riscalda per effetto del flusso geotermico che, a causa della copertura isolante della neve, non può disperdersi nello spazio, quindi la neve può raggiungere temperature prossime allo zero ed i cristalli più piccoli sublimano in vapore mescolandosi all’aria contenuta nel manto nevoso. La neve in superficie, per effetto della mancanza di nubi, irraggia fortemente il suo calore, raggiungendo temperature molto basse. La presenza, quindi, di temperature più elevate al suolo che non in superficie, instaura, nel manto nevoso, una circolazione dell’aria in senso verticale (moto convettivo) che è tanto più veloce quanto più la temperatura è alta al suolo e bassa in superficie.
L’aria calda che si trova negli strati più profondi e contiene il vapore prodotto dalla sublimazione determinata dal flusso geotermico, salendo viene a contatto con strati più freddi ed il vapore contenuto sublima in senso inverso, dando luogo alla formazione di nuovi cristalli a contatto con i cristalli più freddi soprastanti. Questi cristalli di nuova formazione, detti brina di profondità o brina di fondo, tendono ad assumere forme piramidali cave a base esagonale, con sfaccettature piatte a gradini e possono raggiungere dimensioni anche di 10 mm e più. Sono traslucidi, fragili e, soprattutto, sono caratterizzati da bassissima coesione. Quanto più è sottile il manto nevoso, tanto più è elevato il gradiente ed i conseguenti moti convettivi dell’aria, quindi anche la rapidità del metamorfismo che ne consegue. Altri fattori che favoriscono il metamorfismo da gradiente sono l’elevata porosità della neve, che favorisce i moti convettivi dell’aria al suo interno, e la vegetazione erbacea e cespugliosa che, impedendo alla neve di ancorarsi al terreno, crea cavità in cui l’aria può circolare facilmente. Permanendo la situazione di tempo bello, quindi freddo, lo spessore dello strato di brina di profondità aumenta dal basso verso l’alto a spese dello strato di neve preesistente già assestata, creando, a qust’ultima, una base di appoggio sempre più fragile. Gli strati superiori, quindi, si assottigliano fino al punto di cedere sotto il proprio stesso peso o sotto il peso di un agente esterno (nuova nevicata, sciatore, animale ecc.) e produrre una valanga di lastroni, per cui, un pendio rimasto a lungo stabile per effetto di un buon assestamento, dopo un certo tempo, caratterizzato da temperature molto basse, può diventare improvvisamente pericoloso, una vera trappola, in quanto l’aspetto della superficie esterna non cambia. La presenza di brina di fondo è più frequente sui pendii freddi e in ombra, rispetto a quelli esposti al sole, dove le temperature esterne, almeno di giorno, sono più elevate. Una nevicata precoce a cui faccia seguito un lungo periodo di tempo bello e freddo, può trasformarsi totalmente in brina di fondo, pregiudicando, per tutto il resto della stagione la stabilità delle nevicate successive.

Metamorfismo da fusione

Questo tipo di metamorfismo è dovuto al riscaldamento della neve fino a 0C° ed è caratteristico della neve primaverile, talvolta anche di quella autunnale molto precoce. D’inverno è infrequente, ma, talvolta, è possibile sui versanti a bassa quota e bassa latitudine molto soleggiati o in situazione di prolungato rialzo termico, per Foehn o, anche, per scirocco o libeccio, seguiti da un ritorno di basse temperature.
A zero gradi, i cristalli più grandi, che offrono una maggior inerzia alla fusione, vengono avvolti da una pellicola d’acqua dovuta alla fusione di quelli più piccoli, il successivo congelamento li ingrandisce ulteriormente dando loro una forma arrotondata.
In fase di fusione, la coesione tra uno strato e l’altro ed anche all’interno degli strati, si riduce notevolmente, mentre il raffreddamento in superficie salda i cristalli tra loro incrementando la coesione negli strati superficiali che si trasformano in lastroni spesso portanti, specie nelle ore del mattino.
Si creano così le premesse per distacchi di valanghe rispettivamente di neve a debole coesione bagnata nella tarda mattinata e nel pomeriggio fino a sera inoltrata, in genere a distacco spontaneo, e di lastroni di superficie, anche duri, ma che appoggiano su strati di neve bagnata a debole coesione, con distacco, generalmente, provocato.
Nel tardo inverno ed inizio primavera, quindi, durante il gelo notturno, è caratteristica la formazione di croste superficiali con spessore e resistenza variabili in funzione del tempo di esposizione alle temperature notturne rispetto a quelle diurne.

 
< Prec.   Pros. >

"Anche le montagne respirano, ma la nostra vita è troppo breve per potercene accorgere."

Detto Sioux

Fascicolo

Fascicolo

Gruppo Escursionistico Orientamenti

pp. 22, € 4