雪崩
概述
雪崩(avalanche)是堆积在斜坡上的积雪在重力作用下急剧向下滑落的自然现象。它会在短时间内裹挟数十吨的雪、冰、岩石和树木一并倾泻而下,对生命和财产造成巨大损失。雪崩是山地地区的代表性自然灾害,据估计全球每年有150人以上因雪崩丧生。
主要内容
定义与物理原理
雪崩发生于雪层的抗剪强度无法承受重力所产生的剪应力之时。在雪晶堆积形成的层状结构中,典型的机制是位于薄弱层(weak layer)之上的坚硬板状层(slab)沿裂缝滑动。坡面倾角30~45度的区间最为危险,25度以下很少发生,而50度以上则积雪会持续滑落,难以大规模堆积。
雪崩的种类
- 板状雪崩(slab avalanche):最为危险,约占死亡事故的90%。板状的雪块大面积断裂后滑落。
- 松雪雪崩(loose-snow):结合力弱的雪从点状起始,呈扇形扩散。
- 湿雪雪崩(wet avalanche):春季融水使雪变重而引发,速度较慢但破坏力大。
- 全层雪崩(full-depth):直至地面的全部雪层崩塌。
- 粉雪云雪崩:干燥的粉末状雪如云般流动,最高时速可达300公里。
发生条件
1) 急剧降雪:24小时内新雪堆积30厘米以上时,危险急剧上升。
2) 坡面倾角与朝向:北向、东北向坡面的积雪留存时间长,薄弱层得以维持。
3) 气象变化:气温骤升、降雨、强风(形成风板)会成为触发因素。
4) 薄弱层:表面霜(surface hoar)、棱角状晶体层等会形成脆弱面。
5) 外部刺激:滑雪者、雪地摩托、爆炸声、地震等会成为触发因素。
危险度分级
欧洲和北美采用5级危险标度(1 低 ~ 5 极高)。事故最常发生在第3级“相当(Considerable)”,这是因为此时人们对危险的警觉反而降低。
搜救与生存
被雪崩掩埋后,若在15分钟内获救,生存率约为90%,但超过35分钟后会骤降至30%以下。为寻找被埋者位置,收发器(信标)、探杆、雪铲是必备装备,近来还运用RECCO反射体、无人机、热成像相机以及基于人工智能的探测手段。被埋时应确保口部周围留有气腔(air pocket),并节省体力。
历史案例
- 1910年美国惠灵顿火车事故:96人死亡。
- 1970年秘鲁永盖地震引发的雪崩:约2万人死亡,为史上最惨重。
- 1999年奥地利加尔蒂尔村:31人死亡。
- 2015年尼泊尔珠穆朗玛峰大本营:地震引发的雪崩造成22人死亡。
- 2023年意大利马尔莫拉达冰川崩塌:11人死亡。
预报与管理
各国运营雪崩预报中心,结合积雪观测、雪层检查(雪坑)和气象模型发布危险度。此外还通过人工投掷炸药进行控制性爆破(avalanche control),或设置雪栅栏、防护墙、导流堤等结构物。山区公路则以封闭和绕行为基本应对措施。
最新动向
2024~2025年,气候变化引发的波动性成为核心议题。冬季降雪量各地区差异加大,干旱时期残留的表面霜层被后期暴雪覆盖,导致大型板状事故反复发生。欧洲阿尔卑斯山在2024年初因异常大雪,危险等级4~5级长期维持;北美落基山地区则观测到雪旱与暴雪交替出现的模式。
在技术层面,基于AI的预测模型备受关注。利用机器学习预测雪层模拟和事故概率,并借助卫星SAR影像早期探测坡面裂缝。基于无人机、直升机的积雪测量、数字孪生以及通过智能手机应用进行的实时危险提醒也已普及。与此同时,随着冬季运动人口增加和野外滑雪(backcountry skiing)热潮兴起,教育与装备普及的重要性日益凸显,各国呈现出建议或强制要求完成雪崩安全教育并佩戴信标的趋势。
相关主题
- [[自然灾害]]
- [[气候变化]]
- [[山地安全]]
- [[冰川]]
- [[地震]]