Global warming impacts on rockfall frequency and magnitude due to changing frost distribution and frost cracking effectiveness
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The distribution of freezing and thawing within rock masses is time varying (day to day or season to season) and controls the effectiveness of the frost cracking processes from the surface until various depths. These processes are major contributors to the development of rock instabilities. By altering the thermal regime of rockwalls, global warming could have a major impact on rockfall dynamic by the end of the 21st century. This study seeks to improve our understanding of the influence of this warming on (i) the distribution of freezing and thawing within rock masses, (ii) the effectiveness of frost cracking and (iii) the frequency and magnitude of rockfalls. Thermistor sensors inserted in a 5.5‐m horizontal borehole and a weather station were installed on a vertical rockwall located in the northern Gaspé Peninsula (Canada). This instrumentation was used to calculate the surface energy balance of the rockwall and to measure and model its thermal regime at depth over a period of 28 months. Combining locally recorded historical air temperature data with simulated future data (scenarios RCP4.5 and RCP8.5) made it possible to extend the rockwall thermal regime model over the period 1950–2100. The effectiveness of frost cracking over this 150‐year period has been quantified using a thermomechanical model. Depending on the scenario, warming of 3.3°C to 6.2°C is expected on the northern Gaspé Peninsula by the end of the 21st century. This rapid warming is likely to decrease the maximum depth reaches by the seasonal frost by 1–2 m and shorten its duration by 1–3 months. The frequency of freeze–thaw cycles could increase twelvefold in January. Frost cracking effectiveness should intensify around 70 cm in depth and disappear beyond that (RCP4.5) or diminish starting at 10 cm in depth (RCP8.5). In areas subject to seasonal freeze–thaw cycles, decimetric rockfall frequency could grow considerably in winter but be significantly reduced in fall and spring. Furthermore, frost cracking would cease contributing to the development of larger magnitude instabilities.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».