Caracterització espaciotemporal de la dinàmica d’allaus de neu majors al Pirineu català

Abstract

Aquesta tesi té per objectiu avançar en el coneixement de la dinàmica de les allaus, i en concret, de les allaus majors, al Pirineu de Catalunya i, per extensió, als Pirineus, tot entenent per allau major l’allau la mida de la qual excedeix l’abast de les allaus habituals (freqüents), causant danys en cas que hi hagi infraestructures a la seva proximitat. La base del treball, i font de dades, és una base de dades d’allaus majors. Aquesta, parteix de la informació provinent d’enquestes a la població, del seguiment hivernal de l’activitat d’allaus, completada amb una cartografia realitzada a partir de fotointerpretació, amb inspeccions de camp d’estiu i d’hivern, i amb informació històrica-documental. D’aquest treball, s’han elaborat i publicat dos articles en revistes indexades.

En l’article 1, els esdeveniments d’allaus majors de la base de dades van ser usats per quantificar la magnitud dels episodis en que es van produir. Per a tal finalitat, es va concebre un índex de l’activitat d’allaus majors (MAAMI). Aquest índex està basat en el nombre d’allaus majors registrades, la seva magnitud, i la seva freqüència estimada, en un període de temps determinat. Per tant, quantifica la magnitud d’un episodi d’allaus majors o hivern d’allaus majors. El treball ha permès reconstruir en detall els episodis majors dels hiverns 1995/96 a 2013/14. Per analitzar tot el segle XX, amb un conjunt de dades menys complert es va definir un índex simplificat SMAAMI. Amb menys precisió, es van obtenir els mateixos paràmetres a resolució de temporada hivernal al llarg del segle XX. L’anàlisi de l’extensió espacial dels diferents episodis ha permès conèixer millor i precisar la delimitació de les regions nivològiques establertes, i millorar el coneixement sobre els patrons atmosfèrics que causen els episodis majors i la seva interpretació climàtica. S’ha obtingut també la probabilitat d’ocurrència d’episodis que poden afectar a zones urbanitzades i, per tant, que suposen un risc.

En l’article 2, les dades de la base de dades han estat usades per a ajustar el model empíric noruec α−β, que s’utilitza internacionalment per a calcular distàncies d’abast d’allaus “extremes”, aplicant el coneixement actual de l’activitat d’allaus majors per a tot el Pirineu català, i usant les eines actuals de cartografia. Això ha permès millorar significativament el primer model obtingut només per al Pirineu occidental català ja fa més de 25 anys. El model s’ha obtingut a partir d’una mostra de 97 esdeveniments d’allaus “extremes” que es van produir del final del segle XIX fins a l’inici del segle XXI. A partir de la Regressió Lineal Múltiple s’ha obtingut una equació usant 3 variables independents: pendent de la zona

d’allaus (β), distància horitzontal (Hβ), i àrea de la zona de sortida (Azs), amb un considerable ajust (R2=0.81). La nova equació actualitzada prediu l’abast d’allaus per un període de retorn de l’ordre dels 100 anys. Per estudiar quines variables del terreny expliquen els valors extrems de la mostra d’allaus, es va realitzar una anàlisi comparativa de variables que influencien un major o menor abast. Seleccionant un conjunt més extrem d’allaus, es va observar que la mida de la zona d’allaus i l’orientació de la zona de sortida mostraven certa associació amb distàncies d’abast menors i majors a les predites amb el model.

En resum, a partir d’una base de dades d’allaus majors en l’àmbit del Pirineu català, alimentada per dades d’allaus individuals, s’ha avançat en la caracterització dels episodis d’allaus majors, tant en la seva intensitat i causes com en la seva extensió geogràfica; per altra banda, gràcies a la utilització conjunta de les dades d’allaus majors, s’ha establert un model de càlcul que s’aplica a la predicció de l’abast d’allaus centenàries en zones d’allaus particulars. Els resultats obtinguts permeten avançar en el coneixement de la dinàmica de les allaus al Pirineu català i, per tant, en el coneixement de la perillositat i del risc que suposen.

This thesis aims to advance in the knowledge of the dynamics of avalanches and, specifically, of major avalanches, in the Catalan Pyrenees, understanding by major avalanche the avalanche whose size exceeds the size of the usual (frequent) avalanches, causing damage if there are infrastructures nearby. The basis of the work, and data source, is a database of major avalanches. From this work, two research papers have been elaborated and published in indexed journals. In paper 1, the events from the database were used to quantify the magnitude of the episodes in which they occurred. For this purpose, a major avalanche activity index (MAAMI) was defined. This index is based on the number of major avalanches recorded, their magnitude, and their estimated frequency, in a given period of time. Therefore, it quantifies the magnitude of a major avalanche episode or major avalanche winter. To analyse the entire 20th century, with a less complete data set, a simplified SMAAMI index was defined. The analysis of the spatial extension of the different episodes made it possible to better understand and specify the delimitation of the established snow regions, and to improve the knowledge about the atmospheric patterns that cause major episodes and their climatic interpretation. The probability of occurrence of episodes that can affect urbanized areas and, therefore, that pose a risk, was also obtained. In paper 2, the data from the database was used to fit the Norwegian empirical model α−β, which is used internationally to calculate “extreme” avalanche runout distances, applying current knowledge of the activity of major avalanches for the entire Catalan Pyrenees, and using current tools of cartography. This made it possible to significantly improve the first model obtained only for the Western Catalan Pyrenees more than 25 years ago. The model was obtained from a sample of 97 “extreme” avalanche events. From the Multiple Linear Regression, an equation was obtained using 3 independent variables: slope of the avalanche path, horizontal distance, and area of the starting zone, with a considerable adjustment (R2=0.81). The new updated equation predicts avalanche runout for a return period of the order of 100 years. A comparative analysis of variables that influence a greater or lesser runout was carried out. It was observed that the size of the avalanche area and the aspect of the starting zone showed some association with shorter and larger runout distances than predicted with the model.