Nivologia
Coesione e Attrito

Condizioni fondamentali per il distacco delle valanghe a lastroni

I parametri che regolano e interagiscono nel meccanismo del distacco sono diversi, ma quelli più importanti e determinanti sono la coesione e l'attrito. 
La coesione determina il grado di durezza della neve dal quale dipende nel caso di valanghe a lastroni le dimensioni dei blocchi in cui si frantuma il lastrone stesso. Questa grandezza è determinata anche dallo spessore del lastrone stesso.
Diverse sono le tipologie di coesione che possiamo avere nella neve, possiamo trovare la coesione per feltratura,  la coesione per capillarità,  la coesione per fusione e rigelo  o per sinterizzazione. 
Chi determina il grado di coesione della neve è il numero di punti di contatto che possiamo avere tra un grano o cristallo e un altro, maggiori sono questi punti di contatto, tanto maggiore sarà il grado di coesione che ne deriva, possiamo dire che i punti di contatto sono dei legami che si formano a seguito di processi quali ad esempio i metamorfismi, azione del vento ecc. e danno origine a quelle che normalmente si chiamano forze di legame.
L'attrito invece è la resistenza che viene interposta tra i grani di uno strato e un altro a mettersi in movimento tra loro. E' determinante ai fini del distacco di valanghe nel nostro caso a lastroni.
Nell'esempio qui a lato, possiamo facilmente capire il concetto di punti di contatto.
Se immaginiamo di riempire un recipiente di cristalli di neve fresca o comunque alle prime fasi di metamorfismo per isotermia quando cioè tra i cristalli inizia una fase di riduzione del volume dei grani, vediamo che nel nostro volume preso a campione abbiamo 25 grani che generano a loro volta 40 punti di contatto, sono appunto i possibili legami. 
Se ad esempio per azione del vento, questi grani vengono trasportati e di conseguenza ridotti e frantumati in particelle più piccole, adottando lo stesso volume di prima, possiamo notare che nello stesso volume abbiamo 81 grani che generano 144 punti di contatto e quindi di legami. 
Praticamente a parità di volume, all'aumentare del numero di legami aumenta di conseguenza la resistenza della neve.
Ecco perchè ad esempio la neve di cui sono costituite le cornici, è molto dura e compatta, trattasi in questo caso di neve ad elevata coesione.
Un chiaro esempio di una fase iniziale della coesione, lo possiamo osservare nella foto,  dove la neve presente denota già un certo grado di coesione in quanto la traccia che resta dietro agli sci è una traccia squadrata, i bordi sono assolutamente geometrici e la neve non ricade all'interno della traccia stessa.
Nel caso di neve fresca appena scesa, il grado di coesione sarebbe praticamente nullo, e nel nostro caso la traccia tenderebbe a richiudersi una volta passati.
Questo tipo di neve se si verificano le condizioni ottimali è cioè: Coesione, Pendenza, Piano di scorrimento, potrebbe essere ideale per il distacco di valanghe a lastroni, in questo caso quelli che si chiamano soffici, ma che conservano tutte le caratteristiche di distacco di un lastrone di densità superiore.
Tipica della neve fresca è la coesione per feltratura. 
Come ben sappiamo i cristalli di neve al momento della nevicata, hanno le più svariate forme geometriche, ad esempio la classica forma stellare più o meno ramificata.
Nella fase iniziale della coesione per feltratura, e questo si verifica già durante la nevicata, avviene un processo meccanico di compattamento dovuto al peso stesso della neve che fa si che le ramificazioni di cui sono costituiti i singoli cristalli vadano ad incastrarsi l'uno dentro l'altro dando origine a delle resistenze meccaniche che conferiscono già un certo grado di resistenza al manto nevoso. Ovviamente in questo processo abbiamo anche una riduzione di spessore della neve che favorisce l'assestamento.
La coesione per sinterizzazione avviene all'interno del manto nevoso per un processo chiamato appunto sinterizzazione che ha nella neve le stesse caratteristiche della sinterizzazione in metallurgia. 
Per informazioni dettagliate si può consultare il sito Nivoland.(vedi indirizzo alla pagina Link).
La tensione di vapore che si crea nelle zone tra i cristalli o grani, fa si che si instauri una migrazione di molecole di vapore dalle zone convesse verso le zone concave.
E' proprio nelle zone concave, e cioè nei punti di contatto tra un grano e l'altro che questo apporto di molecole costruisce i cosiddetti colli che sono nient'altro che i punti di legame.
La coesione per capillarità,  consiste nel processo per il quale il grano è avvolto da un sottile velo di acqua che favorisce la resistenza.
Per fare un esempio molto banale, possiamo immaginare di avere della sabbia asciutta con la quale vogliamo realizzare una forma geometrica solida.
Fino a che la sabbia rimane asciutta, è impossibile realizzare ad esempio un cubo in quanto i singoli grani di sabbia non hanno nulla che li tenga attaccati l'un l'altro.
Se facciamo in modo di inumidire la sabbia, ecco che riusciamo a fornire un collante costituito in questo caso da acqua, ai singoli grani, i quali riusciranno senza problemi a restare incollati senza cadere.
Nella neve avviene la stessa identica cosa, l'acqua che avvolge i grani fornisce alla neve il collante necessario per far si che aumentino le resistenze e quindi la coesione. Questo processo porta inevitabilmente alla situazione di coesione per rigelo in cui chiaramente a seguito di un abbassamento di temperatura al di sotto dello 0°C., abbiamo formazione di ghiaccio dove le resistenze aumentano notevolmente.
La verifica della coesione della neve la possiamo eseguire in maniera molto semplice con l'ausilio di una pala da neve. 
Tagliamo un blocco isolato di neve con la pala e proviamo a sollevarlo avendo cura di non dare scossoni al blocco.
I risultati come si può vedere dalla foto a sinistra possono essere di due tipi:
1°- Sollevando la pala la neve resta su di essa mantenendo le caratteristiche iniziali, e cioè il blocco resta tale una volta liberato lateralmente.
2°- Sollevando la pala la neve cade lateralmente lasciando una forma piramidale sulla pala stessa.

Considerazioni:
Nel primo caso ci troviamo di fronte a neve che ha coesione, quindi le eventuali valanghe che ne possono scaturire saranno di tipo a lastroni.
Nel secondo caso la neve essendosi deformata a piramide, sarà senza coesione, quindi le valanghe in questo caso saranno valanghe di neve a debole coesione o le cosiddette colate di neve.

Attrito statico e dinamico

Statico
Nelle cause del distacco di valanghe, riveste grande importanza il parametro che riguarda l'attrito il quale lo possiamo dividere in due tipi. L'attrito statico che riguarda la condizione statica di scivolamento di un lastrone in funzione del grado di inclinazione del pendio, Sappiamo che nella quasi totalità dei distacchi, molto difficilmente un lastrone scivola su pendii con grado di inclinazione al di sotto dei 27°. Questo proprio perchè esiste un attrito tra i due strati che difficilmente fa raggiungere soglie più basse.
Lo schema  indica la scala dell'attrito statico che come possiamo ben vedere è governato sostanzialmente dal tenore di umidità della neve.
Nevi molto asciutte, possono rimanere attaccate a pareti quasi verticali, mentre nevi fradice possono mettersi in movimento anche su pendenze bene al di sotto dei 27°.

Dinamico
Trattasi di una situazione per cui l'angolo di attrito statico di un lastrone viene ridotto a causa di forze esterne che fanno si che il lastrone possa scivolare anche su pendenze inferiori a quelle dichiarate.
Anche se le condizioni in cui si possa manifestare sono abbastanza particolari, non dobbiamo sottovalutare l'eventualità che possa succedere, ad esempio la situazione più classica è una valanga magari di neve incoerente che staccandosi a monte di un pendio ad esempio di 22°, una volta che lo ha raggiunto provoca una forza di spinta notevole che riesce a vincere l'attrito statico trasformandolo in dinamico, ed ecco che il nostra lastrone potrebbe mettersi in movimento in quanto sollecitato oltre la soglia.

La plasticità della neve
E' senz'altro una delle caratteristiche più interessanti della neve, da questa dipende in buona parte il distacco di valanghe.
Gli esempi riportati,   mostrano come un campione di neve se sollecitato assume una deformazione relativamente al tipo di sollecitazione applicata.
La compressione, la trazione e il taglio sono le tre componenti che sono prima presenti su un manto nevoso inclinato e successivamente uno squilibrio di una di queste ne provoca il distacco.
Il disegno rappresenta in un pendio come sono distribuite le zone che caratterizzano delle forze e resistenze applicate al pendio stesso.