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Plaques et vent

 Alain Duclos, TRANSMONTAGNE

Publication dans Neige et avalanches n° 85, mars 99, pp.2-5, ANENA

__________________________________________________________________________________________Abstract

Slabs and wind.

The stability of a slope depends greatly on the thickness of the snow recently settled. This thickness is usually determined by the effect of the wind. The snow witch constitutes the slabs due to the wind have properties witch depend on the quantity of precipitation during the period of transport by the wind : it can be very soft (powder) if the precipitation is abundant, or rapidly hard if most of the snow brought by the wind has been collected on the surface.

The location of the avalanches as a function of the wind direction has been specified. More than the exactly lee slopes, the slopes oriented perpendicular to the wind direction are sensitive to danger. The windward slopes, more rarely, are also likely to be concerned.

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Plaques à vent, plaques sans vent, plaques sous le vent… vent sans plaques ?

Les principes que nous exposons à propos ces phénomènes s’appuient surtout sur des observation de terrain, collectées et traitées dans le cadre d’une étude plus générale sur les avalanches de plaques.

La stabilité d’une pente dépend en grande partie de l’épaisseur de neige nouvelle déposée, que celle-ci ait subi un transport par le vent, ou non. Des avalanches ne sont possibles que si cette épaisseur est suffisante (photo 1). Le vent, qui provoque l’accumulation de neige dans certains endroits préférentiels, détermine souvent cette épaisseur. Une faible quantité de précipitations accompagnées de vent est donc capable de provoquer localement des accumulations assez épaisses (à partir d’une dizaine de centimètres) pour permettre le départ de plaques (celles-ci peuvent comprendre de la neige accumulée précédemment). Lorsque l’effet du vent est très marqué, on distingue les zones d’érosion (il y a moins de neige qu’avant l’épisode de vent), des zones d’accumulation (il y a plus de neige qu’avant l’épisode de vent).

Le problème qui se pose, sur le terrain, reste d’identifier ces accumulations et d’en estimer la stabilité. Pour étayer la prévision de risque d’avalanche, on s’interroge sur la localisation des accumulations en fonction de données géographiques (altitude, exposition, topographie, etc.) et météorologiques (intensité et direction du transport de neige par le vent).

Des éléments de réponses à deux questions sont proposées :

  • Comment reconnaître une accumulation de neige due au vent ?
  • Comment prévoir la localisation des avalanches de plaques induites par le vent ?

L’identification des accumulations de neige sur le terrain est loin d’être toujours aisée. Les cas les plus simples se rencontrent lorsque des précipitations faibles accompagnées de vents forts se produisent après une longue période de beau temps. Alors, les accumulations de neige fraîche et poudreuse se distinguent aisément des zones où la vieille neige est à nu. Le skieur ou le surfeur averti recherche ces accumulations pour tracer ses courbes en " profonde ". Le problème se complique lorsque les précipitations sont suffisamment abondantes, ou lorsque le vent n’est pas assez fort, pour que les zones sensibles à l’érosion soient aussi recouvertes de neige fraîche. On passe alors d’une zone de neige fraîche peu épaisse à une zone d’accumulation, sans remarquer de variations de la qualité de neige. Enfin, lorsqu’il y a peu ou pas de précipitations pendant l’épisode de vent, la neige qui a été reprise en surface avant d’être transportée confère aux accumulations une masse volumique élevée, ce qui permet de les identifier (le skieur est brutalement freiné). Dans ce dernier cas, seulement, la neige accumulée peut prendre rapidement de la cohésion pour constituer une plaque dure.

Ces observations trouvent une explication dans le mécanisme du transport de neige par le vent : la quantité de neige pouvant être transportée par une masse d’air dépend de la vitesse de cette dernière. Le dépôt de neige derrière une rupture de pente est induit par une diminution de cette vitesse. La qualité de la neige déposée (accumulée) dépend donc du type de neige transportée (figure 1). Il faut noter que les accumulations de neige sont beaucoup plus difficiles à repérer lorsque l’épisode de vent est accompagné de précipitations : la neige accumulée peut alors être poudreuse (figure 2).

Des preuves ? Pas encore. Des arguments ? Sans doute. Des mesures de résistance à l’enfoncement ont été réalisées dans des accumulations de neige formées sur une pente-test lors de l’étude menée à Valfréjus. Des relevés de hauteurs de précipitations étaient aussi effectués dans le cadre du Réseau d’observations de Météo-France. Le nuage de points réalisé à partir de ces données, pour les 32 cas où des accumulations avaient été observées, appelle deux remarques (figure 3) :

  • de fortes résistances à l’enfoncement (supérieures à 2 kgf) n’ont été observées que lorsque les hauteurs de précipitations ont été très faibles ou nulles (inférieures à 1 mm),
  • de faibles résistances à l’enfoncement ont été enregistrées (inférieures ou égales à 0.3 kgf) à chaque fois que les précipitations ont été relativement abondantes (supérieures ou égales à 15 mm).

Afin de livrer quelques informations sur la localisation des avalanches de plaques en fonction de la direction du vent, nous avons examiné 124 avalanches observées à Valfréjus sur deux saisons (1994-1995 et 1995-1996). A la date de toutes ces avalanches, du transport de neige par le vent avait été mesuré avec un driftomètre au sommet de la station. En fonction de leur exposition par rapport à la direction de transport de neige par le vent, les avalanches ont été classées en 4 catégories (figure 4):

  • avalanches " au vent " (la plaque s’est déclenchée dans une pente exposée plus ou moins face à la direction de transport mesurée),
  • avalanches à moitié au vent,
  • avalanches à moitié sous le vent,
  • avalanches " sous le vent " (la plaque s’est déclenchée dans une pente exposée plus ou moins à l’opposé de la direction de transport mesurée).

Avec cet exemple, nous confirmons que des plaques instables peuvent se déclencher sur une pente exposée face au vent. Les avalanches sur les pentes sous le vent sont fréquentes, mais elles le sont davantage sur les pentes orientées plus ou moins perpendiculairement à la direction de transport de neige. Dans cette dernière situation, les zones de reprise peuvent être vastes, et le modelé du terrain provoque souvent des accumulations importantes. De plus, plusieurs zones d’accumulation et d’érosion peuvent contiguës, ce qui rend difficile leur identification et leur localisation (photo 2).

Vent fort et activité avalancheuse :

à nuancer... à confirmer.

Lorsque les précipitations sont suffisamment abondantes pour provoquer une activité avalancheuse importante, l’intervention d’un vent fort a tendance à diminuer le risque : il fragmente le manteau neigeux en zones d’accumulation et en zones d’érosion.

  • Le montagnard averti peut se déplacer à condition de se tenir éloigné des zones d’accumulation.
  • Le risque de mobilisation de versants entiers est moins important, et la probabilité de voir des avalanches d’ampleur exceptionnelle décroît.
Trois constats compliquent la possibilité de produire un diagnostic de stabilité :

Puisqu’il est difficile d’identifier avec certitude les accumulations de neige sur le terrain, et puisqu’il est aussi difficile de prévoir la localisation des avalanches en fonction de la direction du vent, nous avons cherché à mieux connaître la variabilité du manteau neigeux sur une zone de départ d’avalanches, induite par l’effet du vent.

Afin de préciser l’ordre de grandeur des différences d’épaisseur de neige sur une telle zone, une série de mesures a été réalisée en avril 1995 sur la pente-test de Valfréjus (figure 5). Nous avions délimité un carré de 50 m de côté, avec une topographie relativement régulière (inclinaison entre 30° et 35°), en aval d’une vaste épaule. Les 121 mesures de hauteur de neige ont été réalisées tous les 5 m, dans les deux sens (parallèlement à la ligne de plus grande pente et perpendiculairement à cette ligne). Nous avons constaté que les hauteurs de neige pouvaient varier plus que du simple au double sur une distance de 5 m (par exemple de 90 cm à 183 cm), et que les différences de hauteur pouvaient atteindre jusqu'à 170 cm sur une distance de 5 m (ici, entre 180 cm et 350 cm).

La stabilité des accumulations de neige formées par le vent est toujours l’objet d’un certain mystère : il est admis qu’un majorité de plaques ne se déclenche que là où la neige est accumulée par le vent, mais il arrive pourtant que des accumulations importantes ne puissent pas être déclenchées, même à l’explosif, même si des couches fragiles constituées de gobelets sont enfouies.

Enfin, rappelons qu’il nous est arrivé d’observer des avalanches de plaques sans effet du vent. Elles étaient d’épaisseur homogène et de consistance parfaitement poudreuse,.

Toute pente chargée de neige accumulée par le vent doit être considérée avec méfiance, mais attention :

  • Les accumulations peuvent passer inaperçues si l’on ne contrôle pas l’épaisseur de neige (sondage au bâton ou instrumentation du site).
  • L’effet du vent n’est ni nécessaire, ni suffisant pour permettre le départ d’avalanches de plaques

Figure 1. Mécanisme conduisant à la formation d’accumulations de neige derrière un obstacle : c’est la diminution de la vitesse de la masse d’air qui provoque le dépôt.

Figure 2. La qualité de la neige accumulée dépend en grande partie de l’intensité des précipitations pendant l’épisode de vent. 2 cas extrêmes sont représentés ici : précipitations abondantes d’une part, et absence de précipitations d’autre part.

Figure 3

Nuage de points qui étaye l’hypothèse d’une relation entre l’intensité des précipitations pendant l’épisode de vent, et la qualité de la neige des accumulations : à chaque fois que les précipitations ont été abondantes, nous avons observé une neige tendre, et à chaque fois que nous avons observé de la neige dure, les précipitations avaient été très faibles ou nulles.

 Figure 4. Fréquence des avalanches observées en fonction de l’orientation des pentes par rapport à la direction principale de transport de neige par le vent. Les pentes " à moitié sous le vent " sont les plus concernées. Les pentes " au vent " ne sont pas totalement exclues.

Figure 5. Répartition spatiale de la neige en fin d’hiver (19 avril 1995) sur une zone de départ d’avalanches (pente-test du Seuil, Valfréjus).

Photo 1. Les accumulations de neige induites par le vent sont souvent instables ; elles peuvent jouxter des zones d’érosion dépourvues de neige. Photo A. Duclos.

Photo 2. Sur un versant exposé perpendiculairement à la direction du vent, les zones d’accumulation et les zones d’érosion se succède sons qu’il soit toujours facile de les identifier. Photo A. Duclos.