ANÁLISIS DE SEÑALES SÍSMICAS PRODUCIDAS POR ALUDES DE NIEVE



Documentos relacionados
Movilidad habitual y espacios de vida en España. Una aproximación a partir del censo de 2001

d s = 2 Experimento 3

III JORNADAS DE EDUCACIÓN AMBIENTAL DE LA COMUNIDAD AUTÓNOMA DE ARAGÓN 24, 25 Y 26 DE MARZO DE 2006 CIAMA, LA ALFRANCA, ZARAGOZA

GUÍA TÉCNICA PARA LA DEFINICIÓN DE COMPROMISOS DE CALIDAD Y SUS INDICADORES

Estudio experimental de la influencia del estrato rocoso en la forma del foso de erosión producida por jet en salto de esquí.

Grup F9: Videojocs a l Aula Revista Comunicación y Pegagogía. Grup F9*

Capital Humano. Aprovechamiento del capital humano de España en el contexto internacional. núm. Diciembre 2007

Actividades para mejoras. Actividades donde se evalúa constantemente todo el proceso del proyecto para evitar errores y eficientar los procesos.

PARA COMERCIANTES Y AUTÓNOMOS. INFORMACIÓN SOBRE TARJETAS DE CRÉDITO.

Imágenes del poder. 6.1 Las personas jóvenes y la imagen del poder.

AHORRO ENERGÉTICO DOMÉSTICO. NIVEL DE IMPLANTACIÓN.

El gasto medio por alumno fue de 822 euros en la enseñanza pública, euros en la privada concertada y euros en la privada sin concierto

ÍNDICE. Ficha técnica Encuesta y cuestionario Finalidad y resultados de la encuesta Primera parte: conocimiento...

Capítulo 6: Conclusiones

Capítulo 1 CAPÍTULO 1-INTRODUCCIÓN-

TRABAJO Y ENERGÍA. W = F d [Joule] W = F d cos α. Donde F y d son los módulos de la fuerza y el desplazamiento, y α es el ángulo que forman F y d.

Conclusiones, aportaciones y sugerencias para futuros trabajos

PROGRAMAS OFICIALES DE POSGRADO

Antoni Miró. Experiencia previa y formación

El Sistema de Actualización Dinámica del Mapa Acústico de Madrid

MANUAL DE USUARIO CONTROL LOGÍSTICO DE TIEMPOS

OPTIMIZACIÓN DEL AISLAMIENTO ACÚSTICO A RUIDO AÉREO EN SISTEMAS DE DOBLE PARED DE YESO LAMINADO Y LANA DE ROCA.

Investigadores de la Universitat Ja u m e I d e C a s t e l l ó h a n desarrollado un sistema de reidentificación

Revisión del Universo de empresas para la Estimación de los Datos Del Mercado Español de Investigación de Mercados y Opinión.

TEMA 3: EN QUÉ CONSISTE?

Las propuestas que deseen licitar a este servicio, deberán presentar:

NORMA TÉCNICA DE AUDITORÍA SOBRE CONSIDERACIONES RELATIVAS A LA AUDITORÍA DE ENTIDADES QUE EXTERIORIZAN PROCESOS DE ADMINISTRACIÓN

3º Grado Educación Infantil Bilingüe Números. Método Singapur y F. Bravo E R

MODELIZACIÓN DEL CONSUMO Y EMISIONES DE UNA RED URBANA DE AUTOBUSES: EL CASO DE BARCELONA RESUMEN

CONGRESO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA ELÉCTRICA

Modernización de los sistemas de alturas existentes en América Latina y el Caribe

La Dirección Comercial

Calf Notes.com Anotación sobre terneros nº 77 Métodos de suministro de agua

ESTUDIO Y OBTENCIÓN DE NUEVOS CONCEPTOS PARA TRAVIESA PARACHOQUES

Programa Tracker : Cómo generar Vectores y sumarlos

1. CARACTERIZACIÓN DE TIERRAS ALTAS

CONSTRUCCIÓN DE UN REOSTATO

Líneas Equipotenciales

ÍNDICE. Introducción. Alcance de esta NIA Fecha de vigencia

CURSO NIVELACIÓN ACADÉMICA DE LECTOESCRITURA Y PENSAMIENTO LÓGICO-MATEMÁTICO PARA APOYAR A NIÑOS RURALES

1. Magnitudes vectoriales

INSTITUCION EDUCATIVA SAN JORGE MONTELIBANO

INDICADORES. PROBLEMAS ASOCIADOS A SU SELECCIÓN PARA MEDIR SUSTENTABILIDAD Y EFICIENCIA AMBIENTAL

GUÍA DIDÁCTICA PARA EL TUTOR DE PRÁCTICAS EN ALTERNANCIA

32.- Manejo de Capacitación

Modelos y Bases de Datos

Mrs. Nichols Teléfono de la escuela:

Taller de Astronomía Cráteres de impacto en la Luna

Índice. Introducción. Percepción e imagen de la FAD entre las familias españolas. Julio 2001

INFORME. Dirección de Negocio Regulado 1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA


1. Introducción: Edificio San Bartolomé Plaza Fray Luis 1-8, Salamanca Teléfono: , ext oficinaverde@usal.

Medición del nivel de intensidad de diferentes ruidos

CAPÍTULO VI ROTONDAS 6.1 EXPOSICÓN DEL PROBLEMA Y FILOSOFÍA.

Turismo británico en Andalucía Año Demanda Turística en Andalucía. Mercados turísticos

Informe sobre la docencia de marketing en los grados que sustituyen a las Diplomaturas en CC. Empresariales

RESOLUCIÓN DE ERRORES EN MOODLE CAMPUS VIRTUAL-BIRTUALA UPV-EHU

El primer dato que llama la atención cuando se estudian los números es que en las 10 ciudades con mayor población de España hay:

EXTRACTO Descripción del uso y manejo de SIRAIS 1.2

Gestión de Proyectos en Bibliotecas Universitarias bajo el Enfoque de Marco Lógico. Alejandra M. Nardi

ASPECTOS GENERALES PARA LA SOLUCIÓN DE PROBLEMAS RELACIONADOS CON LA CONDUCCIÓN TRANSITORIA.

CAPÍTULO 3. ALGORITMOS DE PREVISIÓN BASADOS EN LA EXTRAPOLACIÓN DE LOS DATOS MÁS RECIENTES

4. EVALUACIÓN DEL PROGRAMA DE CAPACITACIÓN

VECTORES. Módulo, dirección y sentido de un vector fijo En un vector fijo se llama módulo del mismo a la longitud del segmento que lo define.

CASEN 2013: HISTÓRICA REDUCCIÓN DE LA POBREZA

Tecnología para el Agua

RESUMEN DEL INFORME DE PENETRACIÓN Y USO DE LAS NUEVAS TECNOLOGÍAS EN EL SECTOR DE LOS PEQUEÑOS HOTELES DE LA CIUDAD DE MADRID

Evaluación Adaptativa de Inglés en el Sistema Educativo uruguayo, Resumen Ejecutivo

MANUAL DE AYUDA HERRAMIENTA DE APROVISIONAMIENTO

Tema : ELECTRÓNICA DIGITAL

Pulso ciudadano: Clima de opinión en EU

CAPÍTULO 6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

LUIS GALINDO PÉREZ DE AZPILLAGA HÉCTOR JOSÉ GARCÍA FERNÁNDEZ. Instituto Cibernos. Master Sistemas de Información Geográfica de Sevilla

Consolidación de los grados tras la primera promoción

LA FORMA DE LA TIERRA

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR INDUSTRIAL

Reconocimiento de Créditos Automatizado. Módulo de Gestión

Segregación y Calidad en el Sistema Educativo Chileno

MOTORES VERSUS DIRECTORIOS: EL DILEMA DE LA BÚSQUEDA

CAMPAÑA DE ESTUDIOS GEOFÍSICOS BIMBACHE1011-6

2. CLASIFICACIÓN DE LOS CHOQUES SEGÚN LA EXISTENCIA O NO DE VÍNCULOS EXTERNOS

Cálculo de altura de formación de auroras.

PREFERENCIA JUVENIL EN NUEVOS FORMATOS DE TELEVISIÓN. TENDENCIAS DE CONSUMO EN JÓVENES DE 14 A 25 AÑOS EN NAVARRA

Mapa territorial de las entidades no lucrativas y de las cooperativas en España. Por Isabel Vidal CIES

ACTIVIDAD PARA LA CLASE DE FÍSICA I MEDIO TEMA: ONDAS SÍSMICAS

Evaluación de la capacidad óptima de medida y alcance de la acreditación de un laboratorio de calibración

Unidad VI: Supervisión y Revisión del proyecto

Informe sobre el Equipamiento Informático y Tecnológico en los Hoteles de la Provincia de Málaga

En España hay viviendas con acceso a Internet, un millón más que en 2003

5. Actividades. ACTIVIDAD No. 1

ALTA VELOCIDAD MADRID VALENCIA: PRIORIDADES EMPRESARIALES

Aumentan fraudes económicos en 51% de empresas mexicanas

Capítulo En la sección anterior se explicó el diseño, construcción y programación del

PROYECTO DE GESTIÓN DEL RIESGO EN JÓVENES INFRACTORES

UNA HERRAMIENTA DE GESTION CENTRALIZADA DE INDICADORES DE CALIDAD EN EUSTAT

INFRAESTRUCTURA TOPOGRÁFICA 1.2-INFRAESTRUCTURA TOPOGRÁFICA ANTECEDENTES

Análisis de RF de Alta Resolución: Los Beneficios de Conjuntos de Datos de Lidar de Terreno e Clutter

Curso sobre el Sistema Solar: Lección nro. 1

INFORME ECONÓMICO Nº 56. Córdoba, 15 de Junio de 2010

Transcripción:

ANÁLISIS DE SEÑALES SÍSMICAS PRODUCIDAS POR ALUDES DE NIEVE E.Suriñach y F. Sabot Departament de Geodinàmica i Geofísica. Universitat de Barcelona. C/ Martí i Franquès s/n, 828 Barcelona. e-mail: emma@natura.geo.ub.es Resumen El reconocimiento y detección sísmica de avalanchas de nieve en tiempo real puede ser un factor que permita la disminución del riesgo que comportan. Con el fin de tener mayor conocimiento sobre la señal sísmica generada por avalanchas de nieve, en vistas a su detección, se ha llevado a cabo diversos experimentos consistentes en el registro sísmico (3-D) de las señales generadas por avalanchas desencadenadas artificialmente mediante explosivo. A su vez, y para mayor control, éstas se filmaron en vídeo, con referencia temporal, en todo su recorrido junto con la explosión. Se han analizado las señales sísmicas correspondientes a diversos aludes tanto en el dominio frecuencial como temporal. Los resultados indican reproductividad de las características de las señales, dependencia entre señales y recorrido de alud, relación entre el tamaño del alud y características de las señales (dominios temporal y frecuencial). Como fuente de las señales se han identificado cambios en la pendiente de la trayectoria, interacciones con obstáculos en el recorrido del alud y también fenómenos asociados con la fase final de la avalancha. Las características de la señal sísmica para cada caso son diferentes. Los resultados obtenidos hacen pensar en la viabilidad de una futura aplicación de estos estudios al reconocimiento y detección de avalanchas en áreas de interés y en situaciones en que no es posible la observación directa. Introducción Las avalanchas o aludes de nieve son un peligro natural cuyas consecuencias negativas es necesario reducir mediante su detección y prevención. Recientemente ha aumentado el riesgo asociado a las avalanchas a causa del crecimiento de las actividades relacionadas con el esquí y del aumento de la ocupación del territorio debido a la expansión de la población. La protección contra las avalanchas en zonas montañosas mediante su detección es un factor a considerar en vistas a la reducción del riesgo que comportan. Actualmente existen diferentes métodos de reconocimiento y detección de avalanchas (cartografía, semáforos, observadores humanos ) que se aplican tanto en tiempo real como a posteriori. No obstante, la detección de avalanchas por un observador en tiempo real o casi-real es problemática en aquellas áreas de difícil acceso o en situaciones de baja o nula visibilidad. En estas situaciones la detección sísmica de avalanchas de nieve en tiempo real o casi-real puede ser un elemento que permita la disminución del riesgo de avalanchas. La detección y reconocimiento de avalanchas mediante procedimiento sísmico parece ser un método efectivo (Olivera et al, 1995; Leprettre, B., Navarre, J. P. y Taillefer, A., 1996). En esta línea, en 1993 se inició en la Universidad de Barcelona y en colaboración con el Institut Cartogràfic de Catalunya (ICC) el estudio de las señales sísmicas producidas por avalanchas (Sabot et al, 1995). Posteriormente, con tal de desarrollar un sistema de detección eficiente para el futuro, se creyó necesario tener información sobre la relación entre las avalanchas y la señal sísmica producida por éstas. Con este motivo, a partir de 199 iniciamos una nueva etapa experimental de obtención de señales de avalanchas desencadenadas artificialmente 1

encaminada a conocer esta relación (Sabot et al, 1998; Suriñach et al, 1998). El estudio de las señales obtenidas, realizado bajo la óptica de la Sismología, aún está en curso, pero los resultados obtenidos hasta la actualidad permiten presentar algunas conclusiones que creemos de interés en relación a los objetivos que se pretenden. A continuación presentamos parte de los experimentos realizados y algunos de los resultados obtenidos. Experimentos Los experimentos, que se diseñaron con la finalidad de relacionar la señal sísmica con su fuente, consistieron en la obtención simultánea de la señal sísmica producida por las avalanchas y de las imágenes vídeo de toda su evolución. Las avalanchas se desencadenaron artificialmente mediante explosivos. Además de la señal producida por las avalanchas se registró la señal correspondiente a la explosión. Ayudados de las imágenes de vídeo y de la señal de la explosión se fijó una base de tiempo común entre las dos medidas. Las señales sísmicas se obtuvieron con las estaciones portátiles disponibles en el momento. Éstas fueron las estaciones de adquisición de datos analógicas Mars 73 (Lennartz) y las digitales Pdas1 (Geotech-Teledyne). Los geófonos utilizados fueron Mark L-3D de 2 Hz y Lennartz LE-3D/5s. Posteriormente al desencadenamiento del alud se realizó una cartografía detallada de la evolución de la avalancha en mapas a escala 1:25. y 1:5. según los casos. Ésta se realizó tanto "in situ", inmediatamente después de la avalancha, como en gabinete, con la ayuda de las imágenes vídeo. Además, después de la avalancha se realizaron medidas para obtener las características de la nieve (perfil estratigráfico de la nieve, medida de densidad, y distribución y tamaño de las bolas en el depósito). Los experimentos se realizaron en las estaciones de esquí de Núria (Ferrocarriles de Catalunya) y Boí-Taüll, ambas en el Pirineo Oriental, y en la instalación experimental para el estudio de avalanchas en Anzère, en el valle de la Sionne (Suiza), utilizando su logística e infraestructuras. El sistema de desencadenamiento de las avalanchas fue mediante explosivo, lanzado con cañón (Núria) o depositado en la zona potencial de salida del alud mediante helicóptero (Anzère) o situándolo directamente en la zona por el artificiero (Boí-Taüll). Debido a las condiciones de seguridad y acceso, es necesario señalar la limitación que acompaña a la selección de la geometría del experimento, tanto en lo que respecta a las zonas de alud como en la disposición de las estaciones de registro, así como la dificultad que comporta la realización de los experimentos. Los aludes, dependiendo de los casos, fueron registrados por 1, 2 ó 3 estaciones sísmicas situadas en un radio de entre, y 3 km de distancia según los casos. En todos ellos las estaciones se situaron en las proximidades del recorrido del alud y no en su trazado. En la actualidad disponemos de registros correspondientes a 1 desencadenamientos artificiales de avalancha realizados en distintos lugares. El tamaño de las avalanchas, en lo que respecta a su recorrido y cantidad de nieve involucrada, se puede considerar entre mediano y pequeño. En la mayoría de los casos, cuando la visibilidad lo permitió, se registraron imágenes en vídeo de la evolución de las avalanchas. Descripción de las avalanchas Avalancha de Raspes Roies La avalancha fue desencadenada por carga explosiva situada a una altitud de 272 m (Fig.1) y recorrió, sin encontrar ningún tipo de obstáculo en su recorrido, aproximadamente 8 m de distancia con un desnivel de 5. La estación de registro (S) estaba situada aproximadamente 2

a cota 2 m, a una distancia de 15 m del punto de impacto del explosivo (E) y a 55 m del final de la avalancha (Fig. 1). El perfil topográfico del recorrido presenta un cambio de pendiente. A partir de la cota 2375 m la pendiente media es inferior a 25º (ona 2), mientras que en la parte superior del recorrido (ona 1) la pendiente media es de 35º. Es difícil determinar la masa de nieve involucrada pero ésta estaría comprendida entre y 8 Tm. La densidad de la nieve fue 2 kg m -3. Figura 1. Cartografía de la avalancha de Raspes Roies sobre mapa a escala 1:5. (ICC). E: impacto del explosivo (272 m); S: estación de registro sísmico (29 m); 1 y 2: zonas significativas en el recorrido de la avalancha (ver texto para detalles). Avalancha de Cervi de Durro Esta avalancha se desencadenó mediante explosivo situado a 26 m (Fig. 2). El recorrido del alud fue aproximadamente de 8 m con un desnivel de 375 m. El alud encontró obstáculos en su recorrido que se han indicado en la figura 2. Éstos son postes de remontes de esquí (1-5) y casetas de mantenimiento (H). Las estaciones sísmicas S y S estaban situadas a 3 m entre sí a cota 226 m. En la figura 2 se presenta el área afectada por el alud aunque no queda representada la secuencia temporal de su evolución. Primeramente, un frente bajó por la parte oriental en dirección a los obstáculos. Cuando el frente del alud iba avanzando se inició otro frente en la parte occidental. Así, los dos frentes avanzaron diferencialmente y su máximo alcance se presenta en la figura 2. Las dos avalanchas presentadas anteriormente se pueden considerar de tamaño mediano si se tiene en cuenta su recorrido, desnivel y masa de nieve involucrada. En la estación de esquí de Núria también se registraron avalanchas de menor tamaño en más de una estación, distantes entre sí entre 2 y 3 m, y a corta distancia (aprox. 25 m) de la avalancha. En este caso no fue posible relacionar los aludes con las señales ya que debido a la falta de visibilidad no se pudieron registrar las imágenes vídeo. No obstante, dado que las estaciones de registro tenían una base de tiempo común fue posible relacionar los registros de las estaciones. 3

Figura 2. Cartografía de la avalancha de Cervi de Durro sobre mapa a escala 1:5. (ICC). E: impacto del explosivo (26 m); S: y S estaciones sísmicas de registro (226 m); 1-5 y H obstáculos (ver texto para detalles). Avalanchas de Pointe des Tsarmettes y Lui du Sac Los aludes registrados en la zona experimental de avalanchas del valle de la Sionne (Anzère) se pueden considerar como grandes. La avalancha de Pointe des Tsarmettes (PdT) desencadenada en 1997 partió de la cota 26 m y tuvo un recorrido de 2 m con un desnivel de 98 m, mientras que la de Lui du Sac (LdS), partiendo de aproximadamente la misma cota, recorrió 16 m con un desnivel 86 m. La pendiente del recorrido de ambos aludes está comprendida entre 25º y 35º. En los dos casos la estación de registro se situó a 2 km del punto de explosión en la vertiente opuesta de la montaña y a cota 22 m. La avalancha de PdT ya fue desencadenada y registrada en 1996 por una estación situada en el mismo emplazamiento. No obstante, ésta fue de menor tamaño que la de 1997. Análisis de la señal sísmica Preparación de las señales Las señales sísmicas adquiridas en los distintos equipos de medida fueron convertidas a movimiento real del suelo (m/s) mediante las correspondientes funciones de transferencia. Las señales analógicas se digitalizaron mediante el proceso de numerización correspondiente. Además, las señales se homogeneizaron utilizando un filtro paso banda de 2-5 Hz. En la figura 3 se presenta un registro completo correspondiente a un experimento. Los primeros 15 s corresponden a la explosión mientras que a partir del segundo 25 se observa la energía asociada a la avalancha.

15 Vertical Velocidad del suelo (µms -1 ) -15 1 2 3 5 6 7 15 Norte Sur -15 1 2 3 5 6 7 15 Este Oeste -15 1 2 3 5 6 7 tiempo (s) Figura 3. Registro completo correspondiente al alud de Cerví de Durro registrado en la estación S (Fig. 2). El origen de tiempos corresponde al inicio del registro. Determinación de sistemas de referencia. En la mayoría de los casos se pudo registrar simultáneamente las señales sísmicas y las imágenes vídeo correspondientes a la explosión. Esto permitió determinar un sistema de referencia espacio-temporal útil para cada estudio. Así, la imagen vídeo de la explosión y la diferencia entre el tiempo de llegada de la onda sonora y la onda que viaja por el suelo en el registro (Fig. ) se utilizó para confirmar los emplazamientos de las explosiones (distancia) en relación a la cartografía realizada "in situ" y la situación de las estaciones de registro. En la figura se puede observar un ejemplo de registro de la parte correspondiente a una explosión. La señal de más amplitud corresponde a la onda sonora de la explosión precedida de la onda que viaja por el suelo. Además, suponiendo una velocidad aproximada para el sonido de 3 m/s se obtuvo un valor aproximado para las velocidades medias de propagación de las ondas vp. Una vez verificados los parámetros espaciales y teniendo en cuenta la velocidad v p calculada se obtuvo una estimación del desfase entre la imagen vídeo y la señal sísmica a partir de una sincronización de los tiempos del vídeo y del registro sísmico. Control del ruido sísmico y estudio de la señal sísmica asociada a la avalancha Las señales obtenidas se compararon temporal y frecuencialmente con el ruido ambiente prey post-explosión y post-avalancha. Se realizaron estudios temporales y frecuenciales de las diferentes partes de la avalancha y también se estudió el movimiento de la partícula de diferentes trenes de onda, una vez identificados. 5

Velocidad de las ondas (µms -1 ) 15 Ondas que se propagan 1 por el suelo 5-5 -1-15 Primera llegada onda suelo Primera llegada onda sonora Diferentes ecos 1 2 3 5 6 7 8 9 1 Tiempo (s) Figura. Registro vertical correspondiente a una explosión en el que se indican las distintas llegadas. 15 Ruido Ambiente Explosión Suelo Impactos con los postes Impactos Fase de detención del alud con las casetas Vertical 1 5-5 -1 Velocidad del suelo (µms -1 ) -15-1 -5 5 1 15 2 25 3 35 5 5 55 6 15 1 5-5 -1-15 -1-5 5 1 15 2 25 3 35 5 5 55 6 15 1 Norte-Sur Este-Oeste 5-5 -1-15 -1-5 5 1 15 2 25 3 35 5 5 55 6 tiempo (s) Figura 5. Sismograma completo correspondiente al alud del Cervi de Durro registrado en la estación (S) (Fig. 2). Se indican las distintas partes del registro que se han correlacionado con las imágenes vídeo. El origen de tiempos corresponde al instante de la explosión. Resultados A continuación presentamos algunos de los resultados ilustrados con algunos de los registros obtenidos de los experimentos. Origen de las señales (fuente) 6

La comparación de las imágenes vídeo con los sismogramas, una vez corregido el desfase de tiempo, indica que los paquetes de mayor energía están asociados a cambios topográficos y a impactos con obstáculos. Así mismo, en los registros de que disponemos, no se observa energía asociada al inicio de la avalancha. Este hecho es importante y sus consecuencias se comentarán más adelante. En los registros también se observan paquetes con energía que temporalmente corresponden a la etapa de detención de la avalancha y etapa posterior a la parada. En la figura 5 están representadas las tres componentes del sismograma completo correspondiente al alud del Cervi de Durro registrado en la estación (S) (Fig. 2). En ella están indicadas las distintas partes del registro que se han correlacionado con las imágenes vídeo. En la figura 6, que corresponde a una ampliación del registro anterior, se puede observar un paquete que presenta impulsos de mayor amplitud y que hemos asociado a los impactos con los postes (1-5, Fig. 2). La parte indicada con H corresponde al impacto con las casetas (H, Fig. 2). Posteriormente, se observa un tren de ondas (A) de menor amplitud. Éste corresponde a la fase final de la avalancha. 1 5 H A -5-1 2 25 3 35 5 5 55 Avalancha de "Cerví de Durro" (1996) Figura 6. Registro de la componente vertical correspondiente al alud de Cerví de Durro. Se representan las diferentes partes identificadas por comparación con las imágenes de vídeo. A: fenómeno asociado con la detención del alud; Flechas y tramo H: impactos con el remonte de esquí y casetas de mantenimiento (ver figura 2). El origen de tiempos corresponde al instante de la explosión. En la figura 5 también se pueden observar otros de los resultados anteriormente expuestos. Obsérvese que entre la parte correspondiente a la señal sonora y la asociada a los impactos la energía recibida es muy baja. Los pequeños paquetes observados hasta el segundo 18 se han asociado a ecos de la explosión. Este mismo comportamiento se observa en la avalancha de Raspes Roies (Fig. 7). Una ampliación de este registro a partir del segundo 3 permite diferenciar dos tipos diferentes de trenes de onda; unos largos, de duración superior a 1 s y otros de menor duración (aprox. 1 a 5 s cada uno) (Fig. 8A). Los primeros (1) están asociados a cambios en la pendiente mientras que los segundos (2) están asociados a la fase de parada y posterior. En la misma figura 8 (B) se presentan los sismogramas obtenidos en el alud de Pointe des Tsarmettes de 1997. Es de destacar que, si bien el tamaño y características de los dos aludes fue completamente distinto, así como la distancia alud-estación y la situación 7

distinta de los emplazamientos de las estaciones en relación al recorrido del alud (ver apartado descripción de experimentos), la apariencia de las dos señales es similar. Independientemente de las diferencias en la escala temporal y en el contenido en frecuencia se puede destacar en ambos registros la parte 1, asociada a cambio de pendiente, un paquete largo y más o menos regular, y la parte 2 que presenta impulsos y trenes de onda más cortos correspondientes a la fase de parada y posterior al alud. 15 Vertical Velocidad del suelo (µms -1 ) -15 1 2 3 5 6 7 15 Norte Sur -15 1 2 3 5 6 7 15 Este Oeste -15 1 2 3 5 6 7 tiempo (s) Figura 7. Registro completo correspondiente a la explosión y alud de Raspes Roies registrada en la estación S (Fig. 2). El origen de tiempos corresponde al inicio del registro.. Los análisis realizados tanto en el dominio del tiempo como en el de la frecuencia indican cierta reproductividad de las señales. En la figura 9 se presenta ampliada parte de la señal obtenida en la avalancha de Pointe des Tsarmettes en 1997. En ella se pueden observar distintos paquetes individualizados de duración entre 1 y 2 s que se repiten a lo largo de la señal y que corresponden al tramo 2 de la figura 8B. El estudio del movimiento de la partícula de estos paquetes indica unas direcciones privilegiadas que se presentan en la figura 1A. En el plano N-E se observa una orientación mayoritariamente W-E, mientras que en el plano -E se observa un ángulo de incidencia de aproximadamente 5º y en el plano -N se observa muy poca amplitud de la señal. En la Figura 1B se observa una parte de la señal correspondiente a la avalancha de Pointe des Tsarmettes desencadenada en 1996. Esta avalancha fue de mucho menor tamaño que la del año 1997. El registro fue obtenido en una estación sísmica situada en la misma posición que en 1997. La estación de registro en 1996 fue una Lennartz con geófono Mark L-3D, mientras que en 1997 fue una Pdas1 con géofono Lennartz LE-3D/5s, por lo que para homogeneizar los registros, éstos se filtraron con un paso banda 2-2 Hz. Se puede observar que, independientemente del factor de escala en las amplitudes, la proporción de energía en las componentes es similar reproduciéndose la orientación de las direcciones privilegiadas anteriormente expuestas. Así mismo, se observa que el contenido frecuencial de las tres 8

12 Avalancha de Raspes Roies (1996) 1 2-12 1 2 3 5 6 12 NS -12 1 2 3 5 6 12 WE -12 1 2 3 5 6 Fig. 8A. Ampliación del registro de Raspes Roies (Fig.7) correspondiente a la fase final del alud. El origen de tiempos corresponde al instante de la explosión. 2 Avalancha de Pointe des Tsarmettes (1997) 1 2-2 1 2 3 5 6 7 8 9 1 11 2 NS -2 1 2 3 5 6 7 8 9 1 11 2 WE -2 1 2 3 5 6 7 8 9 1 11 Fig. 8B. Ampliación del registro de Pointe des Tsarmettes correspondiente a la fase final del alud. El origen de tiempos corresponde al instante de la explosión. 9

componentes para ambas avalanchas, que no supera los 1 Hz, es similar en ambos registros presentándose los máximos en las mismas frecuencias. 2 Pointe des Tsarmettes (1997) -2 8 82 8 86 88 9 92 9 96 98 1 2-2 8 82 8 86 88 9 92 9 96 98 1 2-2 8 82 8 86 88 9 92 9 96 98 1 Figura 9. Registro correspondiente a la fase de detención (2) del alud de Pointe de Tsarmettes 1997. El origen de tiempos corresponde al instante de la explosión. Efecto de emplazamiento Los resultados obtenidos indican una cierta dependencia entre la señal de avalancha y el recorrido de ésta. Existe además, una relación entre el tamaño del alud y la amplitud de la señal correspondiente. No obstante, hemos observado diferencias en los registros correspondientes a dos emplazamientos distintos para un mismo alud. Estos efectos, que hemos atribuido a efectos de emplazamiento, relativizan las observaciones anteriormente expuestas. Las figuras 11A y 11B corresponden a los registros de un alud registrado en Núria en enero de 1996 obtenidos en dos estaciones distantes entre sí aproximadamente 2 m y situadas lateralmente al recorrido del alud de manera que la orientación estación-alud fue variando al avanzar éste. La comparación de las señales indica un comportamiento diferente de éstas, tanto en el dominio temporal como en el frecuencial, a pesar de que las estaciones están relativamente próximas. La señal registrada en la estación UB2 (Fig. 12), más próxima al recorrido del alud, presenta mayor amplitud y mayor contenido frecuencial que la señal registrada en la estación UB3 (Fig. 13). Estos resultados están de acuerdo con el hecho de que la estación UB2 estaba situada más próxima al alud que la UB3. Además, la repartición de la energía en las componentes es diferente y, si bien la señal está formada por diversos paquetes, éstos difieren en los dos registros. Este distinto comportamiento, atribuido a efecto de emplazamiento también se observa en el caso de otros aludes registrados en más de una estación. 1

2 2 1 2-2 25 3 35 2 NS -2 25 3 35 2 WE 2 1 2 1-2 N 1 2-2 2 NS 2-2 E 1 2-2 2 2 WE N -2 25 3 35-2 E 1 2-2 2 Avalancha de "Pointe des Tsarmettes" (1997) Figura 1A. Ampliación del registro de la Avalancha de Pointe de Tsarmettes (1997). El origen de tiempos arbitrario. El movimiento de la partícula en los diferentes planos corresponde a los paquetes seleccionados. Para comparación con figura 1B ver texto. 2-5 1 15 NS 1 2 NS 2 - N - - 5 1 15 WE - E 1 2 - WE N 2-5 1 15-1 2 - E Avalancha de "Pointe des Tsarmettes" (1996) Figura 1B. Ampliación del registro de la Avalancha de Pointe de Tsarmettes (1996). El origen de tiempos arbitrario. El movimiento de la partícula en los diferentes planos corresponde a los paquetes seleccionados. Para comparación con figura 1A ver texto. 11

1 5 2 1-5 Velocidad del suelo (µms -1 ) -1 2 21 22 23 2 25 26 27 28 29 3 31 1 5-5 -1 2 21 22 23 2 25 26 27 28 29 3 31 1 5 N-S E-O Amplitud del espectro (µm) 1 2 3 2 1 1 2 3 2 1 N-S E-O -5-1 2 21 22 23 2 25 26 27 28 29 3 31 tiempo(s) 1 2 3 frecuencia (Hz) Figura 11A. Registro correspondiente a un alud de Núria (2-1-96) registrado en la estación UB2 con su correspodiente espectro (ver texto para comparaciones con Fig. 11B). 8 Velocidad del suelo (µms -1 ) - 21 22 23 2 25 26 27 28 29 3 31 32-21 22 23 2 25 26 27 28 29 3 31 32 N-S E-O Amplitud del espectro (µm) 1 2 3 8 1 2 3 8 N-S E-O - 21 22 23 2 25 26 27 28 29 3 31 32 tiempo(s) 1 2 3 frecuencia (Hz) Figura 11B. Registro correspondiente a un alud de Núria (2-1-96) registrado en la estación UB3 con su correspodiente espectro (ver texto para comparaciones con Fig. 11A). 12

Discusión Los resultados presentados más arriba han sido posibles gracias al estudio de avalanchas desencadenadas artificialmente. Esto ha permitido el estudio comparativo de la señal sísmica generada por una avalancha con las imágenes vídeo de su evolución. Estos resultados indican que a pesar de que la fuente de la señal sísmica producida por las avalanchas es, quizás, más complicada de lo esperado en un principio, los registros obtenidos presentan ciertos patrones que podrían ser característicos de éstas. Estos dependerían del emplazamiento y del recorrido de las avalanchas ya que se observan señales básicamente asociadas con los cambios de pendiente en su recorrido y a impactos con obstáculos. Al observarse cierta reproductividad en las señales y fenómeno de escala, la utilización de la señal sísmica como método de control de avalanchas parece estar fundamentada. No obstante, en el caso de querer monitorear una determinada zona de aludes sería necesario, debido al efecto de emplazamiento observado, realizar una caracterización previa del emplazamiento de la estación de registro en relación con los posibles aludes potenciales. Otro resultado importante a considerar en vistas a la detección de avalanchas naturales con propósitos de alerta es la falta de señal sísmica energética asociada al desencadenamiento natural del alud. Una posible explicación sería que la energía involucrada en el alud ha de ser elevada de tal manera que genere una señal sísmica con suficiente energía como para ser discriminada del ruido ambiental. Este factor se debe considerar en el caso de utilizar un sistema de detección sísmica para la detección de avalanchas. Así, una avalancha natural no se detectaría hasta pasado un cierto tiempo de su desencadenamiento, cuando la masa involucrada fuera suficiente para generar señales observables. En caso de situar sensores (geófonos) en la parte más elevada del recorrido del alud quizás se podría obtener información inmediata sin necesidad de esperar que el tiempo transcurra. No obstante, actualmente este hecho no está probado. En la actualidad estamos trabajando en esta línea. Para la temporada invernal 98/99 hemos colocado en el canal experimental de avalanchas de Anzère una estación de registro sísmico en las proximidades de una zona de salida de avalancha. Los resultados que se obtengan darán información sobre este punto. Agradecimientos Este estudio se ha realizado dentro de los proyectos CICYT nº AMB97-37, Capital Humano y Movilidad (UE nº CHRX-CT93-37 DG12 COMA), proyecto SAME ENV- CT96-258 y el Grup de Recerca nº 1997 SGR-225 (Generalitat de Catalunya). Los experimentos se realizaron con la colaboración de las estaciones de esquí Núria (Ferrocarriles de Catalunya) y Boí-Taüll. Los experimentos en Anzère (Vallée de Sionne, Suiza) fueron llevados a cabo en colaboración con SFISAR (Davos) y Antenne ENA-Valais. Queremos agradecer al Grup d Allaus del Institut Cartogràfic de Catalunya (ICC) por su soporte técnico y de personal durante las medidas de campo en Boí-Taüll y Núria. Las discusiones sismológicas con a A. Roca (ICC) y A. Udías (UCM) han sido enriquecedoras. También lo han sido las conversaciones sobre aludes con D. Issler (SFISAR) y con J.M. Vilaplana y G. Furdada. Estos dos últimos junto con D. Font, miembros del Grup d Allaus de la UB, obtuvieron las características de la nieve y las cartografías. Referencias 13

Leprettre, B., Navarre, J.P. and Taillefer, A., 1996. First Results from a pre-operational system for automatic detection and recognition of seismic signals associated with avalanches. J. Glaciol., 2 (11), 352-363. Olivera, C., Martínez, P. and Gavaldà, J., 1995. Enregistrament d allaus mitjançant un sismògraf. Resum d activitats i anàlisis de dades del periode 1988-199. ICC Intern report GA6. Sabot, F., Martínez, P., Suriñach, E., Olivera, C. y Gavaldà, J., 1995. Détection sismique appliquée à la caractérisation des avalanches. Les apports de la recherche scientifique à la sécurité neige, glace et avalanches. Editions ANENA-CEMAGREF, 19-2. Sabot, F., Naaim, M., Granada, F., Suriñach, E., Planet-Ladret, P. y Furdada, G., 1998. Study of the Avalanche Dynamics by means of Seismic Methods, Image Processing Techniques and Numerical Models. A. Glaciol. 26, 319-323. Suriñach, E., Sabot, F., Furdada, G. y Vilaplana, J.M. (en prensa). Seismology as a tool for the detection of snow avalanches. Implications for the mitigation of this natural risk. International Symposium: Assessment and reduction of natural risk. I Ass. Hispano Portuguesa de Geodesia y Geofísica. Almería, 1998. 1