Résonance mécanique pour déclenchement d'avalanches?

[XavierB]

Bonjour,

Ayant aucunes compétences scientifique quelconque, je sollicite votre expertise en matière de physique des matériaux.

Je travaille comme pisteur dans une station de ski et nous faisons face régulièrement a des phénomènes de reptations dans le manteau neigeux.
Il s'agit d'un type d'avalanche potentiel très spécifique et il est actuellement très compliqué de déclencher ces masses de neige par des moyens artificiels tel que l'explosif.

Je me demandais si à l'aide d'un hypothétique canon sonore directionnel ultra puissant il serait, dans la théorie, possible de créer une résonance mécanique dans le manteau neigeux aux endroits stratégique afin d'engendrer des faiblesses dans les zones de tensions et provoquer ainsi le déclenchement tant souhaité.

Merci pour vos réponses.

Ci-joint un lien qui explique le phénomène.

https://www.slf.ch/fileadmin/user_up..._lors_de_l.pdf
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[f6bes]

Bjr à toi, Le phénoméne de résonance est lié aux caractéristiques de ce que l'on veut faire résoner (masse, volume etc...)
Dans le cas présent il y a en plus l'adhérence entre les couches.
Il en ressort que la fréquence de résonance varie en fonction de pas mal de paramétres.
On peut certainement déclencher une avalanche par une onde sonore ( qui n'a rien à voir avec la résonance) de
puissance adaptée. Reste à déterminer la puissance nécessaire.
Le passage du mur du son des avions ( bang ) arrive bien lui à faire trembler des vitrages !!
Bonne journée

[dada]

Bonjour XavierB,

J’ai du mal à imaginer un canon sonore qui agirait plus efficacement qu’une charge explosive bien placée. Pour déclencher ce type d’avalanche est-ce-que le meilleur moyen ne serait pas de … faire trembler la terre ?

Plus sérieusement, je crois savoir que vous placez les explosifs en haut de la zone à sécuriser, est-ce-que pour ce type là d’avalanche un travail de sape ne serait pas plus efficace, en plaçant les explosifs en bas ?

[Gwinver]

Bonjour.

Pas non plus un grand spécialiste, mais, on constate en général que la neige non tassée est plutôt un absorbant de fréquence sonore, donc difficile à faire résonner.

[A voir en vidéo sur Futura]

[f6bes]

Remoi, Le mot "résonance" n'est pas le mot à utiliser dans ce cas.
Bonne journée

[Black Jack 2]

Bonjour,

Le sujet est un peu abordé sur ce lien : https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A...d%27avalanches

C'est évidemment loin d'être sans danger.

[XavierB]

Merci pour vos retours

Dans la majorité des cas les explosifs sont très efficace.
En pratique pour une neige légère le résultat est optimal si la charge est suspendue à environ 3m du mentaux neigeux. Pour des neige plus denses ou humides nous avons de très bons résultats en posant les charges à la surface ou en les larguant depuis un hélicoptère. En revanche dans le cas des reptations, c'est le mentaux neigeux dans son ensemble qui se déplace par gravité et la neige est extrêmement dense. Les masses de neige sont colossales. On parle, pour les plus grandes, de 3 à 4m d'épaisseur pour 200m de large et 400m de long. Nous avons tout essayé en combinant plusieurs dizaines de kilos d'explosifs à différents endroits mais autant vous dire que ça ne fait que la chatouiller (la reptation).
Dans l'idéal il faudrait la miner comme du rocher c'est à dire en faisant des forages et en plaçant les charges à l'intérieur du manteaux mais cela est évidement très périlleux et dangereux.
D'ou mon idée un peu naïve de la faire vibrer de l'intérieur grâce à la bonne fréquence et cela à distance. Je ne vois pas par quel procédé ou technologie actuelle cela serait possible.

[dada]

Dans l'idéal il faudrait la miner comme du rocher c'est à dire en faisant des forages et en plaçant les charges à l'intérieur du manteaux mais cela est évidement très périlleux et dangereux.

Il vous faudrait des bombes chauffantes, qui vont toutes seules s'installer sous le manteau en le faisant fondre ?

[izentrop]

Bonjour,
Une bombe à sous-munitions . OK

[XavierB]

Oui en effet ce serait une bonne solution.

[titijoy3]

y a t'il des cas où la reptation lente se transforme de façon naturelle en descente rapide ?

[XavierB]

Oui absolument c'est une véritable épée de Damoclès car à l'heure actuelle il est très compliqué de prédire à quel moment elles vont lâcher. Lorsque les tentions sont trop importantes sur les points d'assise tout se décroche d'un seul coup. Certaines fondent sur place d'autres se fragmentent mais seul l'expérience du terrain et les mesures d'avancement peuvent nous donner des indications.

[titijoy3]

peut être que si la déflagration a lieu à l'intérval entre les deux couches de neige ça peut déclencher la rupture ?

[XavierB]

Si la déflagration a lieu à l'intérieur du manteaux neigeux ça aurait probablement plus d'effet mais comme cité plus haut cela impliquerait d'aller physiquement sur les points de tentions pour les forer et y introduire une charge ce qui est fortement déconseillé si on a encore des projets dans la vie

[titijoy3]

Si la déflagration a lieu à l'intérieur du manteaux neigeux ça aurait probablement plus d'effet mais comme cité plus haut cela impliquerait d'aller physiquement sur les points de tentions pour les forer et y introduire une charge ce qui est fortement déconseillé si on a encore des projets dans la vie

ça pourrait être largué mais là il faut encore connaitre la profondeur de l'inter-couches

[XavierB]

Pour faire simple il n'existe pour l'heure aucunes solutions efficaces. C'est pourquoi j'ai eut cette idée farfelue et irréalisable, pour le moment, de faire vibrer le manteaux neigeux à la bonne fréquence comme on pourrait faire éclater un verre. Ma question est de savoir si en théorie ce serait possible car en pratique je craint que ça ne le soit pas.

[titijoy3]

Pour faire simple il n'existe pour l'heure aucunes solutions efficaces. C'est pourquoi j'ai eut cette idée farfelue et irréalisable, pour le moment, de faire vibrer le manteaux neigeux à la bonne fréquence comme on pourrait faire éclater un verre. Ma question est de savoir si en théorie ce serait possible car en pratique je craint que ça ne le soit pas.

tous les matériaux sont susceptibles d'entrer en résonnance, par contre plus le matériau est souple moins c'est efficace, et puis il faut quand même placer le ou les émetteurs de façon stratégique..

on connait la fréquence de résonnance de l'eau liquide: https://fr.wikipedia.org/wiki/Discus...118%2C74%20GHz.

un document sur les glaciers: https://risknat.org/wp-content/uploa...mot-et-al-.pdf

il faudra sans doute expérimenter

[XavierB]

En général un manteaux neigeux est composé d'une multitude de couches avec des densités, des températures, des cohésions différentes mais les reptations se forment lorsqu'il est particulièrement homogène épais et dense ce qui serait un avantage dans l'hypothèse de créer une onde vibratoire ou résonance je ne connais pas le terme exact.

[titijoy3]

En général un manteaux neigeux est composé d'une multitude de couches avec des densités, des températures, des cohésions différentes mais les reptations se forment lorsqu'il est particulièrement homogène épais et dense ce qui serait un avantage dans l'hypothèse de créer une onde vibratoire ou résonance je ne connais pas le terme exact.

c'est le principe du perforateur pour le béton..

[jiherve]

bonsoir
honnêtement je ne crois pas un instant à la possibilité de déstabiliser un tel manteau neigeux par des ondes sonores propagées par l'air, la puissance devrait être gigantesque bien au delà de ce que l'on peut produire!

peut être avec un vibrateur sismique?
JR

[XavierB]

Donc si je synthétise, en théorie c'est oui pour autant qu'on aile une neige très dense, homogène et froide donc cassante mais en pratique probablement impossible à mettre en oeuvre tant l'énergie demandée est énorme. Ce qui veut dire que pour le moment c'est encore la nature qui fixe les règles du jeux et c'est pas plus mal.

Merci pour vos réponses.

[Gwinver]

Bonsoir.

Ici, un exemple d'essai de déclenchement:

https://www.beaufortain-guide.fr/rep...de-glissement/

En effet, et pour protéger une piste de ski menacée par une reptation, des pisteurs de la station de Val d’Isère ont humidifié celle-ci par l’amont grâce à des tuyaux d’eaux provenant d’enneigeurs artificiels. Cette méthode s’est révélée concluante car l’avalanche s’est déclenchée.

[FC05]

Personnellement je ne pense pas que ce soit possible depuis l’extérieur.

La plaque de reptation est issue d'une déformation plastique du manteau, elle est sous contrainte.
Souvent elle est bloquée sur la partie basse et fini la saison en fondant sur place (et le mieux est sans doutes de ne rien faire).

Si il y a un risque de descente un une "zone d’intérêt", le point faible est forcement en bas (là où il y a accumulation maximale de contrainte).
Donc en favorisant le glissement (ajout d'eau) on charge plus le bas et on dépasse ses limites mécaniques.
On peut penser à un minage de la partie basse avec des charges disposées en ligne sous la surface (lancement de charges perforantes par hélico ? )

Idée purement spéculative, pour reprendre l'idée du son, un vibreur planté dans le sol en bas de l'accumulation. Le vibrations se propageant et transforment les coefficients de frottement statiques en frottement dynamique et la plaque glisse. En théorie ... reste à savoir l'énergie à mettre en jeu, si il faut un camion de recherche sismique, ça ne va pas le faire.

[Brinicle]

Bonjour,

Actuellement, je sais qu'il y a des chercheurs du laboratoire où je suis en thèse qui déclenchent des avalanches miniatures dans des tas de grains au moyen d'ultrasons. Il semblerait que ceux-ci provoquent un genre de "lubrification".

Voir par exemple : https://journals.aps.org/pre/abstrac...evE.102.042901

[titijoy3]

Bonjour,

Actuellement, je sais qu'il y a des chercheurs du laboratoire où je suis en thèse qui déclenchent des avalanches miniatures dans des tas de grains au moyen d'ultrasons. Il semblerait que ceux-ci provoquent un genre de "lubrification".

Voir par exemple : https://journals.aps.org/pre/abstrac...evE.102.042901

ça a peut être un rapport avec le phénomène de liquéfaction du sol durant les tremblements de terre, là encore, quelle quantité d'énergie ?

[FC05]

Le principal problème avec les plaques de reptation c'est que la neige est compactée.

Il y a des liaisons qui se font entre les grains. Je ne pense pas que des ultrasons puissent briser les liaisons entre les grains comme c'est le cas pour une neige "normale".

PS : j'ai déjà vu des plaques de reptation, touché cette neige, skié dessus et même sauté au dessus de la "gueule de la baleine"