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
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
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.
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.