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Proceso Dinámico de Formación de Avalanchas de Losa de Nieve Seca: Teoría, Experimento y Simulación Numérica

Autores: Yue, Peng; Pei, Binbin; Zhang, Jie; Huang, Ning

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Proceso Dinámico de Formación de Avalanchas de Losa de Nieve Seca: Teoría, Experimento y Simulación Numérica


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Ciencias de la Tierra y Geología

Palabras clave

Formación
Avalanchas
Propagación de grietas
Fractura
Manto de nieve
Mecánica

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 31

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las avalanchas de nieve ocurren en montañas cubiertas de nieve y representan uno de los peligros naturales más significativos en el campo de la geociencia. Aunque se ha proporcionado cierta información sobre la formación de avalanchas, actualmente falta una visión general completa o una revisión crítica de la investigación más reciente. Este artículo revisa los avances recientes en el proceso de formación de avalanchas de losas secas y proporciona un marco orientador para futuras investigaciones. La formación de avalanchas es consecuencia de una serie de procesos de fractura en el manto de nieve, que generalmente es inducida por el fallo de una capa débil subyacente a una capa de losa de nieve. Se revisan los parámetros en cada etapa de la formación de avalanchas desde perspectivas teóricas, experimentales y de simulación. En términos del inicio de la propagación de grietas, la comprensión del proceso mecánico ha pasado por una transición desde la teoría de corte, al modelo de anticrack y al supershear. La longitud crítica muestra tendencias divergentes con los parámetros del manto de nieve y los ángulos de pendiente, y hay una falta de consenso en diferentes modelos. La energía de fractura específica también es un componente esencial para determinar la propagación de fracturas. Dentro de la propagación dinámica de las grietas, la velocidad de propagación de la grieta incluye tanto el régimen sub-Rayleigh como el supershear. La velocidad de la grieta supera la velocidad de la onda de corte en el modo supershear. Cuando la propagación de la grieta alcanza una distancia específica, la losa sufre una fractura por tracción y se detiene la grieta. La simulación numérica permite una reproducción completa del fallo inicial, la propagación dinámica de la grieta y la fractura de la losa. En el futuro, es necesario un modelo unificado mediante el refinamiento del mecanismo formativo e integrándolo con el flujo de avalancha. Este trabajo ofrece una comprensión integral de la mecánica de la formación y liberación de avalanchas, útil tanto para modeladores como para experimentadores.

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