Tweet
Basándose en el hecho de que la nieve en una avalancha puede comportarse tanto como un sólido como un fluido, Johan Gaume, un investigador en el Laboratorio de Ciencias Criosféricas (CRYOS) y en el Instituto WSL para Snow and Avalanche Research SLF han logrado simular una avalancha de una losa de nieve con una precisión sin igual.
Una avalancha es un evento extremadamente complejo, con innumerables parámetros y variables físicas que entran en juego desde el momento en que se activa la avalancha hasta que termina.Johan ha creado una simulación digital de alta precisión de una avalancha basada en parámetros mecánicos. Su trabajo ofrece una visión sin precedentes sobre cómo funcionan las avalanchas y podría utilizarse para mejorar la gestión de riesgos en las montañas.
El joven experto en avalanchas pasó varios meses el año pasado en la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) trabajando con expertos en modelado 3D, algunos de los cuales habían trabajado con ingenieros de Disney para simular la nieve en la película Frozen.
Adoptando un enfoque completamente nuevo, investigadores suizos y estadounidenses crearon la primera simulación realista, completa y científicamente rigurosa de una avalancha de losa de nieve: un tipo de avalancha que ocurre cuando aparece una grieta lineal muy clara en la parte superior de la capa de nieve. Esto generalmente ocurre cuando, en un área grande, hay una capa de nieve débil y por lo tanto no muy cohesionada, debajo de la capa superior de nieve, conocida como la losa. Las avalanchas de losas de nieve son difíciles de predecir ya menudo son provocadas por esquiadores o caminantes, lo que las convierte en el tipo de avalancha más peligrosa y más mortal.
Según Gaume lo que hizo que este enfoque fuera tan original fue que tuvieron en cuenta el hecho de que la nieve en ese tipo de avalanchas se comporta tanto como un sólido como un fluido. Una avalancha de losa de nieve generalmente se activa cuando hay una carga adicional, como un esquiador que cruza en la nieve, o cuando la nieve se desestabiliza de alguna otra manera, por ejemplo, por una explosión. Esto hace que aparezca una grieta en la capa inferior de nieve, que puede extenderse rápidamente. En este punto, la nieve se está comportando de acuerdo con los principios de la mecánica del sólido. A medida que la grieta se extiende, la estructura porosa de la capa débil hace que colapse bajo el peso de la losa de la superficie. Debido a su masa y la pendiente, la losa se libera y comienza a deslizarse a través de la capa más débil. Las colisiones, las fricciones y las fracturas que experimenta la nieve sólida a medida que la capa superior se desliza hacia abajo y se rompe provoca un comportamiento colectivo característico de un fluido.
Los investigadores pudieron simular el colapso de la capa inferior porosa por primera vez a gran escala utilizando un enfoque continuo. Además, el modelo integra solo los relativamente pocos parámetros clave que dictan cómo se comportará la nieve en las diversas etapas del proceso; estos incluyen la dinámica de la fractura, la fricción y el nivel de compactación según el tipo de nieve. Además de profundizar nuestro conocimiento de cómo se comporta la nieve, este proyecto podría permitir evaluar el tamaño potencial de una avalancha, la desviación con la distancia y la presión sobre cualquier obstáculo en el camino de la avalancha con mayor precisión que hasta ahora.
El artículo científico ha sido publicado la semana pasada en Nature Communications y se puede descargar completo de forma gratuita en pdf: Dynamic anticrack propagation in snow
Saludos.
Una avalancha es un evento extremadamente complejo, con innumerables parámetros y variables físicas que entran en juego desde el momento en que se activa la avalancha hasta que termina.Johan ha creado una simulación digital de alta precisión de una avalancha basada en parámetros mecánicos. Su trabajo ofrece una visión sin precedentes sobre cómo funcionan las avalanchas y podría utilizarse para mejorar la gestión de riesgos en las montañas.
El joven experto en avalanchas pasó varios meses el año pasado en la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) trabajando con expertos en modelado 3D, algunos de los cuales habían trabajado con ingenieros de Disney para simular la nieve en la película Frozen.
Adoptando un enfoque completamente nuevo, investigadores suizos y estadounidenses crearon la primera simulación realista, completa y científicamente rigurosa de una avalancha de losa de nieve: un tipo de avalancha que ocurre cuando aparece una grieta lineal muy clara en la parte superior de la capa de nieve. Esto generalmente ocurre cuando, en un área grande, hay una capa de nieve débil y por lo tanto no muy cohesionada, debajo de la capa superior de nieve, conocida como la losa. Las avalanchas de losas de nieve son difíciles de predecir ya menudo son provocadas por esquiadores o caminantes, lo que las convierte en el tipo de avalancha más peligrosa y más mortal.
Según Gaume lo que hizo que este enfoque fuera tan original fue que tuvieron en cuenta el hecho de que la nieve en ese tipo de avalanchas se comporta tanto como un sólido como un fluido. Una avalancha de losa de nieve generalmente se activa cuando hay una carga adicional, como un esquiador que cruza en la nieve, o cuando la nieve se desestabiliza de alguna otra manera, por ejemplo, por una explosión. Esto hace que aparezca una grieta en la capa inferior de nieve, que puede extenderse rápidamente. En este punto, la nieve se está comportando de acuerdo con los principios de la mecánica del sólido. A medida que la grieta se extiende, la estructura porosa de la capa débil hace que colapse bajo el peso de la losa de la superficie. Debido a su masa y la pendiente, la losa se libera y comienza a deslizarse a través de la capa más débil. Las colisiones, las fricciones y las fracturas que experimenta la nieve sólida a medida que la capa superior se desliza hacia abajo y se rompe provoca un comportamiento colectivo característico de un fluido.
Los investigadores pudieron simular el colapso de la capa inferior porosa por primera vez a gran escala utilizando un enfoque continuo. Además, el modelo integra solo los relativamente pocos parámetros clave que dictan cómo se comportará la nieve en las diversas etapas del proceso; estos incluyen la dinámica de la fractura, la fricción y el nivel de compactación según el tipo de nieve. Además de profundizar nuestro conocimiento de cómo se comporta la nieve, este proyecto podría permitir evaluar el tamaño potencial de una avalancha, la desviación con la distancia y la presión sobre cualquier obstáculo en el camino de la avalancha con mayor precisión que hasta ahora.
El artículo científico ha sido publicado la semana pasada en Nature Communications y se puede descargar completo de forma gratuita en pdf: Dynamic anticrack propagation in snow
Saludos.
)
Comentario