1. Analyse du potentiel du radar FMCW de 24 GHz pour le suivi de la variabilité spatio-temporelle du manteau neigeux en contexte avalancheux
- Author
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Rolland, Antoine, Langlois, Alexandre, Rolland, Antoine, and Langlois, Alexandre
- Abstract
Une multitude de facteurs affectent la structure du couvert nival en montagne telles les conditions météorologiques, la topographie ainsi que la densité forestière. L’ensemble de ces variables dictent l’accumulation et l’évolution de la structure interne du couvert nival qui régit en partie la formation d’avalanche en montagne. Effectivement, l’augmentation des températures mène à un changement dans la phase des précipitations et il est attendu que les milieux alpins verront une diminution du couvert nival, particulièrement à basse altitude. Le changement dans les types de précipitations entrainera l’augmentation de l’occurrence des évènements de pluie sur neige (EPSN) affectant du même coup la microstructure du manteau neigeux ainsi que sa stabilité. En effet, un EPSN peut entrainer un métamorphisme de neige humide, une densification ainsi que la formation de croute de regel. Ces croutes de glace entraînent une source d’instabilité dans le manteau neigeux augmentant l’incertitude liée aux risques d’avalanches. Les effets des changements climatiques sur la formation du manteau neigeux, l’augmentation accrue de l’achalandage en montagne et les méthodes manuelles d’évaluation du risque à portées limitées rendent la recherche sur les avalanches plus complexe avec un risque qui augmente avec l’achalandage. Par conséquent, il devient impératif de développer de nouvelles méthodes de quantification de la microstructure et de l’instabilité du couvert nival, déployable à l’échelle d’une pente, rapide d’utilisation (comparé aux méthodes existantes) et peu couteuses. À ce titre, avec les avancées de technologies comme celle des radars à ondes modulées en fréquence (FMCW) dans les dernières années, il est désormais possible d’évaluer la structure du couvert nival. Plus spécifiquement, le radar FMCW 24 à GHz est un outil compact, peu couteux et permettant d’extraire de l’information sur la stratigraphie du manteau neigeux de manière non destructive qui pourrait permettre de pali, A multitude of factors can affect the structure of snowpack in alpine environments such as weather conditions, topography, and forest density. Weather conditions are the most important because they govern the formation of weak layers within the snowpack. Indeed, a weak layer can develop in the presence of kinetic metamorphism, surface hoar or ice crusts. With climate change, the consequential increase in temperatures leads to a change in the precipitation phase. With this change in patterns, it is expected that alpine environments will see a decrease in snow cover, particularly at lower elevations, and an increase of rain-on-snow events (ROS) creating ice crusts in the snowpack. These ice crusts open the way for the formation of a weak layer, thus increasing the instability of the snow cover as well as the risk of avalanches. In recent years, the number of visits to avalanche terrain has been steadily increasing as the popularity of backcountry sports continues to grow, thus increasing the level of risk. With manual avalanche risk assessment methods being very localized, it becomes difficult to meet the increasing demand to assess the stability of the snowpack over large areas. Therefore, it becomes imperative to develop new methods of quantifying the microstructure and instability of the snow cover, deployable at the slope scale that would be quicker to use (compared to existing methods) and less expensive. As such, with advances in technologies such as frequency modulated continuous wave (FMCW) radar in recent years, it is now possible to assess snow cover structure. More specifically, the 24 GHz FMCW radar is a compact, inexpensive tool that can non-destructively extract information on snowpack stratigraphy. This type of sensor could overcome the problem of lack of observations due to the complexity and duration of a traditional measurement (i.e., snowpit) and become an important factor in decision making for agencies producing avalanche bulletins.
- Published
- 2024