雪崩(avalanche)是一种自然灾害。它指的是大量积雪突然失稳,并迅速地沿着陡坡向下滑动或飞跃,形成滚石和碎屑混合物的现象。雪崩常见于世界各地的山区及高海拔地区。
命名
编辑雪崩一词的来源可以追溯到古代汉语。“雪”指降下的雪,“崩”表示坍塌或坠落。综合起来,“雪崩”形容的是巨量积雪由于某种原因而突然坍塌、滚落或冲击下来的自然现象。
在其他语言中也存在类似的词汇描述雪崩现象。比如,拉丁语和英语中使用的都是"avalanche"一词,源自法语词汇"Avalanche",它起初解释为“冰瀑布”,随后引申为指代雪崩。
总之,雪崩一词的来源与其描述的现象相关,并在不同语言和历史时期中以各自独特的方式发展演变。
定义
编辑雪崩是指在陡峭的山坡上,大量积存的雪在某种诱因下突然松动、塌方并迅速滑行的现象。这种自然灾害通常发生在高山地区或积雪丰富的地域,在一瞬间形成巨大冲击力和破坏力,对周围环境和人类活动带来极高的危险性。雪崩的发生原因可以包括气候条件变化、地震、雪坡结构变化、人为触发等多种因素。
形成
编辑形成原理
雪崩的形成是由于积雪层内部的应力集中和破裂引起的。大量的积雪在高山地区聚集并逐渐加厚,被称为积雪覆盖物。不同层次的积雪由于其自身重力和外部因素(如风、震动)的作用下,形成了各种应力。如果这些应力超过积雪层的强度极限,就会导致积雪层的破裂和滑移。
形成条件
雪崩的形成条件有足够的积雪、地形、气候条件和人类活动等因素。
足够的积雪是雪崩形成的基本条件。在山区通常一年四季都存在着积雪,当积雪量较大时,往往会积聚成大片的雪堆。这些积雪受到温度变化的影响,会呈现不同的结构特性,如融化、冻结和重结晶。当积雪经阳光照射以后,表层雪溶化,雪水渗入积雪和山坡之间,从而使积雪与地面的摩擦力减小;与此同时,积雪层在重力作用下,开始向下滑动。积雪大量滑动造成雪崩。
地形对雪崩的形成起着重要的影响作用。陡峭的山坡、悬崖峭壁等地形地貌是雪崩易发区域。这些地形具有较大的坡度,使得积雪在重力作用下更容易失去平衡,并沿着坡面自然下滑。山谷、峡谷和狭窄的沟槽等地形可以集聚大量的积雪,增加了重量和压力,降低了积雪结构的稳定性,进一步加剧了雪崩的形成。
气候条件也对雪崩的形成起着重要的影响。气温的变化尤其关键,当温度升高时,积雪会发生融化现象。融化的雪水渗透到积雪中,破坏了结构稳定性,使得积雪体变得松散。同时,融化的雪水渗入到地表与积雪之间,形成润滑层,使得雪坡上的积雪更容易滑动。此外,强风也是雪崩形成的一个重要因素。风能改变雪堆的形态,导致堆积不均匀,进一步破坏积雪结构的稳定性。
人类活动很大程度上也影响着雪崩的形成。据专家估计,90%的雪崩都由受害者或者他们的队友造成,这种雪崩被称为“人为休闲雪崩”。滑雪、徒步旅行或其他冬季运动爱好者经常会在不经意间成为雪崩的导火索。此外,爆破药物的使用也可能引发雪崩,因为爆炸声波能够引起雪坡上积雪振动,并加速雪层的破裂。
形成过程
雪崩的形成和发展可分为三个区段,即积雪区、运动区、堆积区。
积雪区
雪崩的形成区大多在高山上部,积雪多而厚的部位,通常开始于陡峭的山坡或悬崖峭壁,也称为形成区或积雪区。在这里,积雪堆积在较大的坡度上。当气温变化或风力作用影响到这些积雪时,整个积雪体会因重力而逐渐失去平衡。同时,因为重结晶等因素,积雪体内的颗粒之间结构更紧密,增加了积雪堆的稳定性。然而,外部因素的作用下,积雪开始出现微小的滑移、断裂和裂缝形成。
运动区
当积雪体内部产生以及承受的压力超过其自身的抗压极限时,雪崩便进入运动区。在运动区,由于施加于积雪体上的重力向下作用,积雪开始沿着坡面或悬崖猛烈地加速滑动。雪崩的运动区紧接在形成区的下面,常是一条从上而下直直的U形沟槽,由于经常有雪崩通过,尽管被白雪覆盖,槽内仍非常平滑,基本上没有大的起伏或障碍物,长可达几百米,宽20-30米或稍大一些。运动区的滑行速度可达每小时数十到数百公里,呈现出一股强大且破坏性巨大的力量。由于滑动过程中摩擦力减小,积雪往往在此区域内迅速增加速度。
堆积区
在运动区的尽头,雪崩进入了堆积区,也称为停止区。在这个区域,滑行速度逐渐减缓,积雪开始堆积并形成一个大规模的雪堆。堆积区的范围相对较低,更平缓的地势使得积雪能够逐渐停下来,并在这个区域内堆积起来。堆积区的形成取决于多个因素,包括雪崩的速度、地形的形态以及外界环境的影响,如空气阻力和地面的摩擦力等。这些因素综合作用使得雪崩的底部逐渐停下来,而顶部仍具有较大的速度和能量。从地貌形态上看多呈锥体,所以也叫雪崩锥。
特点
编辑雪崩作为一种自然灾害现象,其特点主要表现为剧烈性、广泛性、破坏性和不可预测性等
剧烈性
雪崩剧烈性是指雪崩规模和破坏力的度量,可以用来评估雪崩对人造结构、树木和地质环境的威胁程度。雪崩时,由于重力牵引,斜坡“势能”转化为“动能”,如果遇上大风,雪崩的速度还会大大加快,可超过80米/秒,时速接近中国高铁的速度。一旦雪崩开始,它以极高的速度向下滑行,能够迅速覆盖大片区域,产生巨大的冲击力和压力。巨大的冰雪体呼啸而下,伴随着飞射的雪粒、碎裂的冰块、泥土和岩石等物质,在空中迅速扩散。这形成了一个庞大的冰雪云体,增加了雪崩的覆盖范围,并使得其机械力和压力更加强大。
广泛性
雪崩广泛性指的是雪崩事件发生的范围,包括其覆盖的空间、影响范围及扩散程度等方面。雪崩可以覆盖数千平方米的面积。其中,冰崩是一种较为严重的雪崩类型,发生在西藏阿里的冰崩带长约8到10公里,宽约5公里,平均厚度在15至20米,堆积最厚处近30米。经测算,冰崩方量约在6亿立方米,相当于一个大型水库的容量,如此大规模的冰崩对人类社会的影响十分巨大。
破坏性
雪崩破坏性指的是雪崩所带来的物理冲击和动能释放,造成的破坏程度和威胁程度。在滑行过程中,雪崩会将路面、树木、建筑物以及人造设施等一切阻碍物无情地摧毁。巨大的冲力和能量会导致山体岩石破碎、土壤被侵蚀,甚至引发次生灾害,如泥石流和洪水等。雪崩的破坏力十分强大,这主要和它的速度有关。高速运动的物体会产生强大的冲击力。运动速度大的雪崩,能使每平方米的被打物体表面,承受40~50吨的力量。世界上根本就没有哪些物体,能够经受得住这样巨大的冲击力。即使是郁郁葱葱的森林,遇到高速运动的大雪崩,也会象理发推子推过我们的头顶一样,一扫而光。
不可预测性
雪崩的不可预测性是指很难准确预测和预警雪崩的发生。虽然科学技术和观测手段不断进步,但仍然无法完全预测和控制雪崩的发生。原因包括雪崩的形成受到复杂多变的地理环境和气象条件的影响,同时也受到局部地形、积雪结构、弱点位置等因素的影响。此外,外部因素如震动、风力等也会是雪崩的触发因素。因此,雪崩的发生往往在一瞬间,给人们带来了较大的不确定性与危险。
可重复性
雪崩的可重复性是指其在相同或类似条件下可能再次发生的特点。作为一种自然灾害,雪崩可以多次发生在高山地区。其概念上指的是在积雪松动后形成的大规模冰雪体迅速滑坡的现象,而这样的条件和形态在高山地区普遍存在。雪崩的表现主要取决于地形、气象因素和积雪状况等多个因素。当这些因素再次出现时,新的雪崩事件可能会发生。此外,由于地质变化和气候变化等因素的影响,雪崩频率和规模可能会发生变化。雪崩的可重复性对周围环境和人类活动带来广泛影响。它可能重复发生并对同一地区造成多次冲击,导致连续的破坏和损失。
发生规律
编辑雪崩的发生是有规律循循的。
时间规律
雪崩的时间规律是指其在不同时间段内发生的模式和趋势。作为一种自然灾害,雪崩的概念是指在高山地区积雪松动后形成的大规模冰雪体迅速滑坡的现象。在时间上,雪崩通常在冬季和早春这两个季节最为频繁发生。这是因为这些时期具备较低温度、大雪积累和连续性降雪的条件,造成积雪层累加以及雪层之间存在薄弱结构面的情况,从而增加了雪崩的发生概率。此外,在白天的阳光照射下,积雪可能会融化并渗入雪层,导致失稳,进而引发雪崩。
地区规律
雪崩的地区规律是指其在特定地理区域内发生的趋势。从地区上来看,雪崩通常更频繁地发生在高山地区和陡峭的山坡上。这是因为这些地区的地形特点使得积雪堆积更易发生,并且存在着较高累积的风险因素,比如陡峭的斜坡、松散的积雪层、岩石破碎的构造等。这些条件导致了雪崩的容易发生和相对集中的情况。
分类
编辑雪崩按照不同的标准可以分为不同的类别,通常采用按形态和按照表现形式两种标准进行划分。
按形态划分
按形态可以划分为湿雪崩、干雪崩、雪板雪崩、松雪雪崩和冰崩等形态。
湿雪崩
湿雪崩是非常危险的,一般发生于一场降水以后数天,因表面雪层融化又渗入下层雪中并重新冻结,形成了“湿雪层”。当气温上升,雪层表面开始融化,并形成一层湿滑的水膜,降低了雪的摩擦力和抗滑性。此外,降水与融雪水的渗入也会使雪层变得饱水,增加了雪层的重量。由于雪层表面的融化和重量增加,湿雪崩更容易发生在陡坡、露岩、悬挂冰川或积雪融化速度较快的区域。受重力影响,雪层从不稳定的斜坡或山壁上开始滑动,迅速产生巨大的能量并带动周围的雪层一同崩塌。湿雪崩通常是大规模、瞬间且具有破坏性的,可能以滚石和泥石流的形式向下迅速扩散。
湿雪崩
干雪崩
干雪崩是一种发生在寒冷地区的自然灾害,也是雪崩的一种形式。不同于湿雪崩,干雪崩指的是由于积累的干燥、轻盈的雪在山坡上突然崩塌和滑下的现象。干雪崩夹带大量空气,因此它会像流体一样。这种雪崩速度极高,它们从高山上飞腾而下,转眼吞没一切,它们甚至在冲下山坡后再冲上对面的高坡。一般而言,大雪刚停,山上的雪还没来得及融化,或在融化的水又渗入下层雪中再形成冻结之前,这时的雪是“干”的,也是“粉”的。当此种雪发生雪崩时,气浪很大底层也容易生成气垫层。探险队遭遇此类雪崩时,人可以被裹入雪崩体中并随雪崩飞泻而下。但是干雪崩和粉雪崩对探险者致命的威胁相对较小。
干雪崩
雪板雪崩
雪板雪崩是一种特殊类型的雪崩,发生在陡峭的山坡上。它起源于滑雪、滑板或雪橇等滑行工具在雪面上造成的外力作用。当人在斜坡上进行运动时,通过对雪的压力和挤压,会导致雪层产生裂缝和分离,形成一个巨大的雪块。这个雪块在斜坡上逐渐积累,当重量达到一定程度或受到外部刺激时,就有可能引发雪板雪崩的发生。雪板雪崩的速度非常快,可以迅速扩散并覆盖广泛的区域。它对人体和建筑物都具有巨大的破坏力,可能导致严重的伤害甚至生命危险。
雪板雪崩
松雪塌陷
松雪雪崩通常位于更陡峭的路线上,这种雪崩是可预测的。开始下雪后雪坡就会崩陷。这种雪崩通常比较小,但是一旦出现大雪崩也很危险。最好的防范是,一旦看起来要下雪,就离开这种陡峭路线。如果下雪时在峡谷里或陡峭的坡面上,就在有遮蔽的地方设保护,并且爬到雪流走的主要通道那一面。
松雪雪崩
冰崩
冰崩是指在冰川或高山的冰雪覆盖区域,由于重力和外部力量的作用下,大块冰体从山坡或冰川表面脱落、滑动和落下的现象。冰崩常发生在冰川边缘、悬崖峭壁或积雪形成的冰坡上。冰崩时,大块冰体从山坡上迅速滑动,带动了一大片冰雪和碎石。由于速度极快且规模庞大,对周围环境造成毁灭性的破坏,可能导致山谷被堵塞、河流水位上涨、洪水暴发等严重后果。此外,冰崩也对附近的人员和设备安全构成直接威胁。
冰崩
按表现形式划分
雪崩按表现形式可以分为松软的雪片崩落、坚固的雪片崩落和空降雪崩。
松软的雪片崩落
在背风斜坡上降落的雪与山脚下堆积紧实的雪有所不同。由于背风斜坡受到风力的影响,雪片无法堆积得像山脚下那样牢固。相反,这种斜坡背面会形成缝隙和缺口,使其看起来似乎更为硬实和安全。最微小的干扰或者声音回响都可能引发雪片崩落。积雪中的粉雪颗粒因其轻盈和空隙较多的特性,容易形成薄而松散的层次。当外界存在触发条件时,例如人或动物的活动、风力或其他地震等,这种松散的积雪层可能会失去平衡,导致其中的雪片迅速向下滑动或崩落。
坚固的雪片崩落
这种雪片表面可能具有一种欺骗性的坚固感,有时甚至会在人行走时发出隆隆的声音。这是因为由于大风和温度的突然下降,背风斜坡上的雪层经过特殊的结构形成。这样的结构会给人一种雪块很结实的错觉。然而,爬山者或滑雪者的运动就像一个扳机,可能导致整个雪块或大量的危险冰块崩落。这类雪崩通常发生在积雪比较湿重或密集的地区,其中的雪块相互紧密粘合形成较硬实的结构。外界存在一定触发条件时,如人为干扰、山体振动、陡坡上的额外压力等,就会引发这些坚固的雪块开始滑动和崩落。由于这些坚固的雪片更具内聚性,往往以较大的速度快速下滑,并可能带来更严重的破坏力和威胁。
空降雪崩
空降雪崩指的是在严寒干燥的环境中,如果不断下雪的粉状雪片覆盖在已经形成的坚固冰面上,可能会导致雪片崩落。这些雪片以极快的速度每秒90米下落。当一个人被淹没在下落的雪中后,覆盖住口和鼻的情况下,生存的机会将大大减小。因为吸入大量雪会引发呼吸困难和窒息,从而导致死亡。空降雪崩往往难以预测,对登山者、滑雪者和其他户外活动参与者构成潜在的危险。
影响
编辑威胁生命安全
雪崩会迅速释放出巨大的能量,震荡并摧毁周围环境。人们在雪崩发生时很难逃脱,被掩埋在厚重的雪层下,并面临窒息、冻伤甚至死亡的危险。估计每年全球因雪崩而造成的遇难和伤亡人数都很多。
破坏建筑和基础设施
雪崩过程中,大量的雪、冰和碎石混合物以极高的速度冲击到建筑物、输电线路、道路和各种基础设施上,从而造成重大的物质损失。建筑物可能被损毁、埋没或部分倒塌;道路和交通设施可能被完全阻断,导致交通瘫痪。
影响经济和社会
雪崩不仅对个人生命安全和财产造成威胁,还对经济和社会造成重大影响。冰雪覆盖的区域常常是旅游胜地、滑雪度假村或者农业区域,这些地方依赖于冰雪资源进行经济活动,雪崩的发生将严重破坏这些行业的运作和发展。
影响环境变化与生态
大规模雪崩释放出的碎石、泥沙和水等物质也会对周围的自然环境造成影响。雪崩过程中带走了大量的植被,导致土壤侵蚀加剧;滑落到河流和湖泊中的雪崩物会改变其水质和水文特性,对水生生物和河流生态系统构成潜在威胁。
防治措施
编辑人工防治
对雪崩的人工控制是一种重要的预防方法。在总结了许多经验教训后,人们已经发展出一些防范手段。例如,在一些危险区域可以通过发射炮弹或实施爆破来提前引发积雪不算多的雪崩,从而减轻积雪压力并避免大规模的雪崩发生。此外,还可以设立专人监视和预报雪崩,及时采取应对措施。
许多发达国家,在容易发生雪崩的地区,如阿尔卑斯山周边国家、挪威、冰岛、日本、美国以及加拿大等地,都成立了专门组织,并配备了专门的监测人员,探察雪崩形成的自然规律并采取相应的预防措施。这些组织和人员负责监测天气条件、积雪深度和稳定性,并发出预警信号,提醒当地居民和有关人员采取必要的防范措施。
工程措施
在高风险区域,可以采取各种工程措施来减少雪崩的风险。例如,在陡峭的山坡上安装护坡网或防雪栅栏,以阻止积雪下滑形成雪崩;建设雪墙或雪隔堤,用于减缓雪崩的速度;修建隧道或通道,使危险区域不再位于人员活动范围内。
森林管理
植被在防止雪崩形成和减缓雪崩速度方面起着重要作用。通过合理的森林管理措施,保留足够的树木,尤其是针叶树,可以提供阻止积雪滑坡的阻力,并减缓雪崩的速度。
教育和意识提高
加强雪崩的教育和意识提高对于预防雪崩事故非常重要。公众需要了解雪崩的危险性,并学习如何辨识潜在的危险区域。此外,需要培训人们掌握逃生和自救技能,以减少不必要的伤亡。
定期维护和检查
及时维护和检查防雪设施、监测装置和预警系统的正常运行非常关键。定期的维护工作可以确保这些设施和系统的可靠性,并提高预警的准确性和实时性。
科学研究
编辑2015年2月3日,瑞典科学家利用炸药在瑞士西昂(Sion)附近的西翁河谷(Vallée de la Sionne)引发了一场大规模雪崩,希望通过这次实验来研究和预测雪崩事件。据照片显示,大量积雪以时速80公里的速度冲下山坡。为了观察雪崩情况,科学家们在雪崩途经的附近掩体中进行观察。另外,他们还使用地震传感器记录能引发雪崩的地面震动情况。摄影师们还抓拍了雪崩的场景,以便将其与地震数据对比,以评估雪崩的规模大小。除了观察雪崩现象,研究人员还收集了雪崩前、雪崩发生时以及雪崩后的积雪温度数据,希望通过这些数据能更深入地了解雪崩的形成情况。研究得出,“板状雪崩”(slabavalanche)是最致命的雪崩类型,因为它会引发大量积雪的快速崩泻。而最大的雪崩则是粉雪崩,时速可达300公里,雪量可达1000万吨。
2016年,中国学者汶林科、向灵芝、蔡毅、苏凤环、严字忠发表了一篇题为《雪崩的形成机理研究》的论文。研究发现,雪崩形成区的坡度大多在30~45°之间,而坡形态、地面粗糙度和下垫面也会对雪崩的形成产生影响。在气象因素方面,新雪、风力和气温是诱发新雪雪崩的重要因素。高降雪量和降雪密度的新雪可增加雪崩的发生概率。同时,风向和风速决定了积雪的再分布情况,而气温则对积雪的力学特性起着决定性作用。此外,积雪中连续性的雪晶可以形成软弱层,这是雪崩发生的必要条件之一。雪崩形成的过程可以分为三个步骤:软弱层的破裂产生、传播以及断裂的出现。这些研究成果对于预测和防范雪崩灾害具有重要意义。
李兰海研究员团队隶属于中国科学院新疆生态与地理研究所,该团队以中国西天山为重点区域,包括G217那拉提段和G218巩乃斯路段进行了研究。为了对雪崩进行识别和风险评估,该团队构建了一个综合观测网络,包括地表观测(气象、积雪),无人机遥感(光学、热红外、激光点云)以及卫星观测(多光谱、SAR)等。通过整合多源科学数据,该团队在雪崩识别和风险评估方面取得了一系列创新成果。他们利用地表观测数据和遥感技术,能够准确识别雪崩易发区域,并分析雪崩发生的可能性和潜在风险。无人机能够获取高分辨率的影像数据,包括光学、热红外和激光点云数据,从而更详细地研究雪崩事件的特征和演化过程。卫星观测提供了全局范围的多光谱和合成孔径雷达(SAR)数据,用于分析更广阔区域内的雪崩现象。他们的成果对于制定雪崩预警系统、采取相应的安全措施以及保护人们的生命财产具有重要意义。
重大事件
编辑2012年2月11日,科索沃与马其顿和阿尔巴尼亚三方交界处的莱斯特里察村发生雪崩。截止到2月12日,这次雪崩已造成10人丧生。
2012年2月17日,43岁的荷兰王子约翰·弗里索在奥地利西部小镇莱希滑雪时,遭遇雪崩被活埋约20分钟。弗里索王子被解救出来时,已失去意识。2月18日荷兰政府发表声明称,2月18日弗里索,正在医院接受抢救,生命尚在危险中。
2012年2月20日,美国华盛顿州史蒂文斯·帕斯滑雪场(StevensPass)附近发生雪崩,导致3人死亡,8人失踪。史蒂文斯·帕斯滑雪场距离西雅图市130千米,是华盛顿州最受欢迎的户外娱乐场所之一。
2012年3月3日,20多名滑雪爱好者前往中国黑龙江省五常市大秃顶子山滑雪,意外遭遇雪崩,一位编号为“007”的申姓滑雪者死亡。该名遇难者为中国滑雪史上遭遇雪崩第一人。
2012年3月6日,阿富汗东北部山区3座偏远村庄遭遇雪崩,截至3月6日已确认42人死亡。
2012年3月21日中午,来自新疆阿图什的4名男子结伴来到和静县和静镇查汗通古村冬牧场附近山沟内捡拾鹿角遭遇雪崩,附近两名目击者向和静县公安局报警。当地相关部门启动应急预案上山救援。截止到3月27日救援工作已经持续了六天,将近130个小时,仍然没有发现失踪者的消息。
2012年4月7日,巴基斯坦北部锡亚琴冰川地区发生雪崩,地点靠近一座军营。当时消息称,雪崩导致135人被埋,其中包括124名巴基斯坦军人和11名平民。雪崩造成的大雪覆盖面积达1平方千米,厚度在21米左右。4月8日,巴基斯坦北部雪崩受灾地区又发现有4人被埋,使在这起灾害中被埋人数升至139人。
2014年4月18日,位于尼泊尔境内的珠穆朗玛峰南坡18日清晨发生的雪崩已造成15人死亡。这是自人类20世纪50年代首次登顶珠峰以来,“世界屋脊”所发生死亡人数最多的一次事故。
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[42]荷兰王子滑雪遇雪崩 被活埋20分钟.央视网. [2023-07-13].
[43]美国华盛顿州发生雪崩 已导致3人死亡8人失踪.中华日报网. [2023-07-13].
[44]黑龙江最高峰发生雪崩 一名滑雪发烧友遇难.央视网. [2023-07-13].
[45]阿富汗东北部发生雪崩致37人丧生.中国政府网. [2023-07-13].
[46]新疆和静雪崩救援队受阻返回 4人生还希望渺茫.中国新闻网. [2023-07-13].
[47]巴基斯坦北部发生雪崩.洛阳日报. [2023-07-13].
[48]尼泊尔强烈地震引发珠穆朗玛峰雪崩 登山者被困.新华者网. [2023-07-13].
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