Hostname: page-component-7b7567c8c-kwt9d Total loading time: 0 Render date: 2026-11-13T18:01:55.209Z Has data issue: false hasContentIssue false

Wave Pattern of Flowing Snow Slabs

Published online by Cambridge University Press:  30 January 2017

T. E. Lang*
Affiliation:
Department of Civil Engineering and Engineering Mechanics, College of Engineering, Montana State University, Bozeman, Montana 59715, U.S.A.
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Abstract

Equations are derived, using a total potential-energy formulation, which predict the wavelength of the dominant wave pattern of a flowing snow slab. Account is taken of the visco-elastic properties of an assumed surface layer of snow which overlays a distinct visco-elastic foundation layer of snow. The predicted wave pattern is recognized as a precursory mechanism which influences the characteristics of the sawtooth flank fracture pattern that may remain following a snow avalanche, particularly on broad, uniform slopes. The parameters that influence the wave pattern are determined by an order-of-magnitu de reduction of the terms in the governing differential equation for visco-elastic slab response.

Résumé

Résumé

Comportement ondulatoire des plaques de neige en mouvement. En utilisant une expression de l’énergie totale potentielle on établit des équations qui prévoient la longueur d’onde de l’ondulation dominante d’une plaque de neige en cours d’écoulement. On prend en compte les propriétés visco-élastiques d’un éventuel niveau superficiel de neige qui recouvrirait une couche neigeuse de base, visco-élastique distincie. Le comportement ondulatoire prévu est reconnu comme un mécanisme précurseur qui influe sur les caractéristiques de la cassure latérale en dents de scie qui peut rester après une avalanche, en particulier sur les larges versants, uniforme. Les paramètres qui influent sur le comportement ondulatoire sont déterminés par la réduction d’un ordre de grandeur des termes de l’équation différentielle qui régit la réponse visco-élastique des plaques.

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Wellenstruktur von fliessenden Schneetafeln. Mit Hilfe einer vollständigen Erfassung der potentiellen Energie werden Gleichungen zur Vorhersage der Wellenlänge der vorherrschenden Struktur in einer fliessenden Schneetafel hergeleitet. Dabei werden die viskoelastisehcn Eigenschaften einer angenommenen Deckschicht von Schnee, die eine im wesentlichen viskoelastische Grundschicht von Schnee überlagert, berücksichtigt. Die vorher berechnete Wellenstruktur lässt sich als Vorläufer-Mechanismus beschreiben, der die Charakteristiken des Sägezahn-Bruchmusters an den Flanken beeinflusst, das nach Abgang einer Sehneelawine, besonders an breiten, gleichförmigen Hängen, zurückbleiben kann. Die Parameter, die die Wellenstruktur beeinflussen, werden aus der Reduktion der Ausdrücke in der entscheidenden Differential-gleichung für die viskoelastische Reaktion der Tafel um eine Grössenordnung gewonnen.

Information

Type
Research Article
Copyright
Copyright © International Glaciological Society 1977
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Fig. 1.Post-control slope showing lines of local failure from slab deformation (Alta, Utah). (Photograph courtesy of R. I. Perla.)

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Fig. 2.A typical slope cross-section.

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Fig. 3.The cross-slope shape of the assumed displacement function.

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Fig. 4.The pre-avalanche wave patterns of the flowing snow slab, and hypothetical fracture lines.

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Fig. 5.A regular sawtooth pattern on a uniform slope at Alia, Utah. (Photograph courtesy of R. I. Perla.)

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Fig. 6.An irregular sawtooth pattern controlled by local intrusions at Berthoud Pass, Colorado. (Photograph courtesy of R. A, Sommerfeld.)