雪崩

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雪崩

雪崩,是在长年积中常有的自然灾害,是指大量的雪由斜坡表面上快速滑动下来,产生原因通常是覆雪处于一种“危险”的平衡状态下,如果稍微有外力作用,就会失去平衡,造成雪块滑动,进而引起更多的覆雪运动,使大量的积雪英语Snowpack瞬间倾盆而下;附近的人及村庄往往不能幸免。

雪崩一般而言是由某一区域的积雪重量超过其强度所成(板状雪崩,slab avalanche),但也有时是是因为积雪渐渐的变宽所造成(松雪崩,loose snow avalanche)。雪崩在开始后,其速度会迅速的变快,也会带走路径上的雪,因此其重量及体积也会越来越大。若雪移动的够快,雪可能会混合一些空气,形成粉末状的雪崩,是一种密度流

有关雪崩有许多的分类方式,但还没有一种广为接受的分类,会因为不同的目的而为雪崩做不同的分类。雪崩可以用其大小、破坏力、启动机制、组成及动态特性来描述。

引发原因[编辑]

雪崩产生的原因有很多。一场雪崩往往是多个外部因素综合产生的。强烈的阵风会吹动山上的雪,不断累积的重量会导致雪板断裂,雨水或阳光会让雪变软,自然或人为的声音对雪体的震动作用。[1]也有人认为,部分雪崩是因为全球变暖导致的。[2]

种类[编辑]

雪板雪崩[编辑]

多发生于30至45度的开放坡面上。冻结的雪形成一定厚度的冰层,冰层下方可能会是一个空洞的空间。在受到外力作用的情况下,这样的冰层很可能会坍塌。

松雪塌陷[编辑]

在更陡峭的山坡上,松散的积雪下面可能会有一定的空间。这样的积雪在受力的情况下会发生塌陷。

湿雪下滑[编辑]

一般发生在30度以上的雪坡。有一定湿度和重量的积雪因为没有完全冻结,在外部因素影响下向下坡方向下冲。

冰崩[编辑]

由冰川运动及外界温度上升有关。融化的冰块移动的同时,会带动上面的积雪移动。[3]

动态变化[编辑]

板状雪崩只要一形成,在雪往下移动时,其板状雪块会形成越来越小的碎片。若板状雪块外层的碎片够小时,外层(称为跃移层)会出现类似流体的特性。当有够多的小颗粒出现时,这些小颗粒会在空中传播,若这类的粒子多到一定程度,即为粉雪崩,粉雪崩会和板状雪崩的本体分离,而且其行经路径会比板状雪崩更长[4]。在1999年加尔蒂雪崩英语Galtür avalanche disaster时,科学家利用雷达验证了在板状雪块表面和空中传播的颗粒中间会形成跃移层的假设,而且跃移层也会和板状雪块表面分离[5]

驱动雪崩下移的力量是其重量延著斜坡方向的分量。在发生雪崩时,其路径上不稳定的雪也会加入雪崩之中,因此其整体重量更大。若斜坡坡度变大,其分量也会越大,反之,若斜坡变平缓,分量也会越小甚至消失。雪崩下移的阻力是由许多互相影响的因素组成:雪和其下方表面的摩擦力,雪和其上方空气的摩擦力,雪崩前缘的流体动力阻力,雪和经过空气之间的剪阻力,各层雪之间的剪阻力,若阻力已经超过重量延著斜坡方向的分量,雪崩就会停止加速[6]

建模[编辑]

早在二十世纪初,科学家就已试着针对雪崩的行为建模,最著名的是Lagotala博士为了霞慕尼1924年冬季奥林匹克运动会的准备[7]。他的方式后来由Voellmy继续发展,最后在1995年发表在《论雪崩的破坏力》(Ueber die Zerstoerungskraft von Lawinen)中[8]

Voellmy用了一个简单的经验公式,将雪崩视为是一团滑行的雪,其阻力和雪速度的平方成正比:[9]

他和当时的科学家考虑了其他的效应,其Voellmy-Salm-Gubler模型和Perla-Cheng-McClung模型成为非粉状雪崩的简单模型[7]

自1990年起提出了许多复杂的模型。在欧洲大部分这类的研究都是SATSIE赞助的SATSIE(欧洲雪崩研究及模型验证)研究计划的一部分[10],SATSIE也产生了雪崩前缘的MN2L模型,在法国的雪崩救援服务中使用,而D2FRAM(Dynamical Two-Flow-Regime Avalanche Model)在2007年时仍在进行认可[11]。其他已知的模型有SAMOS-AT的雪崩模拟软件[12]及RAMMS软件[13]

危害[编辑]

登山运动[编辑]

雪崩对登山运动往往是致命的。登山者可能会被大雪冲走,被埋,甚至死于雪崩产生的大型气浪。[3]

居民[编辑]

大型雪崩会掩埋山下居民的房屋,甚至活埋当地居民。

雪崩危险和规模分级[编辑]

欧洲雪崩风险分级[编辑]

欧洲雪崩的风险会以以下的标准来分级,此标准是在1993年导入,取代原来各国不一致的标准。其说明已在2003年5月修改过,以增强其一致性[14]

法国大部分有人死亡的雪崩都是风险等级3和4的,在瑞士大部分有人死亡的雪崩都是风险等级2和3的,一般认为这是各国在评量风险时的差异所造成[15]

风险分级 雪的稳定程度 旗号 雪崩风险
1 - 低 雪非常的稳定 Avalanche-risk-1-2.svg 除非在一些非常陡坡上的雪加上大负载,不然不会出现雪崩,若有自发性雪崩,只会是小型的雪崩,一般而言是安全的
2 - 受限 在一些陡坡上的雪只是临界稳定,其他地方的雪很稳定 Avalanche-risk-1-2.svg 只有在雪上加上大负载时会出现雪崩,特别是在一些较陡的坡上。多半不会有大型的自发性雪崩
3 - 中等 在许多陡坡上的雪只是临界稳定 Avalanche-risk.svg 即使只在雪上增加较小的负载,许多山坡都会出现雪崩。一些地区可能会出现中大型的自发性雪崩
4 - 高 在大部分陡坡上的雪都不稳定 Avalanche-risk.svg 即使只增加较小的负压,许多山坡都会出现雪崩。一些地区可能会出现中大型的自发性雪崩
5 - 非常高 雪非常的不稳定 Avalanche-risk-5.svg 甚至在平缓的山坡上,都可能会发生许多大型的雪崩

稳定性:一般会在雪崩公告中有更进一步的描述(和高度、雪崩类型、地区有关)

额外的负载:

  • 重载:两个或多个没有隔开的划雪者,一个远足爬山的人,压雪车,崩坍气浪
  • 轻载:一个划雪者,一群彼此之间距离至少十米的划雪者,一个穿雪鞋的人

坡度:

  • 缓坡:角度小于30°
  • 陡坡:角度大于30°
  • 爬陡坡:角度大于35°
  • 特爬陡坡:角度大于40°

欧洲雪崩规模分级[编辑]

规模 Runout 潜在破坏 实际规模
1 - 小滑雪 不可能掩埋一个人的小滑雪,但有跌落的危险。 不太可能发生雪崩,但有潜在的危险可以伤害人或致命。 长度<50 m
体积<100 m³
2 - 小 滑落至半坡处停止。 可能掩埋,伤害或杀害一个人。 长度<100 m
体积<1,000 m³
3 - 中 滑落直到坡底。 可能掩埋和摧毁一辆小轿车,毁坏一辆卡车,摧毁小型建筑,或是压断一些树木。 长度<1,000 m
体积<10,000 m³
4 - 大 下滑并覆盖坡底平地(雪坡坡度远远少于30°)至少50米,有可能到达峡谷底端。 可能掩埋和摧毁大卡车和火车,大型建筑或是大片林地。 长度>1,000 m
体积>10,000 m³

北美的雪崩规模分级[编辑]

北美的雪崩规模分级

在美国及加拿大,会依以下的雪崩规模分级。叙述依国家而不同。

加拿大雪崩规模分级[编辑]

加拿大雪崩规模分级是根据雪崩的后果划分的。实际运用时,常会出现半级(如1.5级)。[16]

规模 潜在破坏性
1 对人相对无害。
2 可能掩埋,伤害或杀害一个人。
3 可能掩埋和摧毁一辆小轿车,毁坏一辆卡车,摧毁小型建筑,或是压断一些树木。
4 可能摧毁火车,大卡车,多栋建筑,或是最多至4公顷面积的林地。
5 已知最大的雪崩。可能摧毁村庄或是40公顷林地。

美国雪崩规模分级[编辑]

美国报告雪崩规模时,根据相对于雪崩行进路径长度,将雪崩规模划分为5个级别。但因为分级是相对于路径的,如果不了解雪崩路径信息,仅仅知道雪崩分级数字是没有太大意义的。[17][18]

规模 潜在破坏性[16]
1 小型雪崩或坡面滑行距离小于50米(150英尺)的雪崩。
2 小,相对于雪崩路径长度。
3 中,相对于雪崩路径。
4 大,相对于雪崩路径。
5 重大的或最大的,相对于雪崩路径。

Rutschblock测试[编辑]

雪崩的危害分析可以用Rutschblock测试来确认(Rutsch在德文中是滑动)。在雪坡挖掉二米宽,一米深的雪,在挖掘位置上方以七个不同的方式,渐进的增加重量,最后会得到雪坡稳定性的结果[19]

相关条目[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ 新闻背景-雪崩 - 中央电视台 2007年3月2日
  2. ^ 全球极端气候频现 疑全球变暖所致
  3. ^ 3.0 3.1 雪崩的知识
  4. ^ SATSIE Final Report (large PDF file - 33.1 Mb), page 94, October 1, 2005 to May 31, 2006
  5. ^ Horizon: Anatomy of an Avalanche, BBC, 1999-11-25
  6. ^ Avalanche Dynamics 互联网档案馆存档,存档日期2009-02-24., Art Mears, 2002-07-11
  7. ^ 7.0 7.1 Snow Avalanches, Christophe Ancey
  8. ^ VOELLMY, A., 1955. Ober die Zerstorunskraft von Lawinen. Schweizerische Bauzetung (English: On the Destructive Force of Avalanches. U.S. Dept. of Agriculture, Forest Service).
  9. ^ Quantification de la sollicitation avalancheuse par analyse en retour du comportement de structures métalliques, page 14, Pôle Grenoblois d’études et de recherche pour la Prévention des risques naturels, October 2003, in French
  10. ^ SATSIE - Avalanche Studies and Model Validation in Europe
  11. ^ SATSIE Final Report (large PDF file - 33.1 Mb), October 1, 2005 to May 31, 2006
  12. ^ [1]
  13. ^ [2]
  14. ^ 存档副本 (PDF). [2005-03-17]. (原始内容 (PDF)存档于2005-04-17). 
  15. ^ An Analysis of French Avalanche Accidents for 2005-2006 互联网档案馆存档,存档日期2008-09-08.
  16. ^ 16.0 16.1 Jamieson, Bruce. Backcountry Avalanche Awareness. Canadian Avalanche Association. 2000. ISBN 0-9685856-1-2. 
  17. ^ Avalanche Size. Avalanche Network. [2013-04-25]. 
  18. ^ The Avalanche handbook
  19. ^ 雪崩基本教程(11-20). www.ezlife.com.cn. 2007-02-17 [2015-03-23]. 

外部链接[编辑]