科研人員破解天山雪崩“神出鬼沒”之謎
在新疆伊犁境內的天山山區，冬季經常會發生雪崩，特別是在國道G218線，雪崩沖上路面而阻斷交通的事件時有發生。這里為什么時不時的就會發生雪崩，雪崩的誘發因素又有哪些呢?8月2日，來自中科院新疆生地所的消息給出了答案。
中科院新疆生地所研究員李蘭海帶領的研究團隊通過與伊犁州各級公路管理部門合作，對國道G218線雪崩災害嚴重路段的雪崩事件、積雪物理特征和氣象環境進行了持續10年的勘測與研究，通過大數據分析，成功構建了研究區域雪崩災害、積雪物理特征、地形地貌和氣象數據庫，并應用聚類分析法對不同誘發因素引起的雪崩進行聚類，從而定量揭示了雪崩災害誘發因素特點。研究成果發表于近日出版的山地科學學報(英文版)上。
位于新源縣鞏乃斯河畔的中國科學院天山積雪雪崩研究站，毗鄰國道G218線，前后各12公里的路段均是雪崩危害地段。李蘭海說，在這里，每年至少有3次能觀測到規模較大的雪崩。
天山西部大規模雪崩發生的頻率呈現高-低-高的特征，第一個峰值出現在12月下旬，第二波峰出現在3月下旬，波谷則在1月上旬。積雪能夠脫離“大部隊”引起雪崩，前提條件是要有一個梯度力，也就是一個陡坡。根據團隊的研究，在天山西部，雪崩發生的坡度分布在28°—45°，其中48%的雪崩發生在36°—40°的陡坡。
李蘭海說，雪崩的釋放要經歷3個階段。先是外力因素導致部分雪層剪切斷裂，然后這種初始的斷裂造成周圍雪層的應力重新分布，從而導致周圍雪層的剪切斷裂，最后由于這種微觀非對稱的破壞逐漸積累形成一個宏觀的裂隙，在裂隙點應力的變化使裂隙擴展最終致山坡積雪滑塌。
引發雪崩釋放的外界推手有很多，比如降雪、地震、大風、溫度劇升、汽車鳴笛或者動物踩踏。在研究團隊看來，天山西部誘發雪崩的兩大主要推手是強降雪和氣溫劇升。研究人員表示，天山西部49%的雪崩都是由強降雪誘發形成。當一次降雪過程中新增積雪深度達到29—36厘米時，極易誘發區域大規模雪崩。另外27%的雪崩則由春季溫度顯著升高引起，雪崩發生的前3天通常會伴隨持續升溫過程，雪崩發生期的日平均溫度為0.5℃左右。除此之外，其余24%的雪崩由地震、大風等其他因素誘發而成。天山西部位于地震活動帶，一些微小的震動都可能帶來雪崩。國道G218線途經區域冬季常有大風出現，風力作用將積雪吹到山腰，增加了本身積雪“負重”，也易引發雪崩。
研究人員發現，雪崩有干濕之分。干雪崩的積雪含水量通常小于1%，雪為粉末狀。雪崩發生時產生沖擊力強大的氣浪，氣浪對樹木、房屋、公路基礎設施產生嚴重破壞。濕雪崩的積雪含水量通常超過1%，雪呈現大小不等的塊狀構造。濕雪崩由于含水量較高，密度較大，沿途夾帶泥土、巖石等，破壞性高于干雪崩。
李蘭海表示，下一步他們將在前期大量數據的基礎上結合國道G218線雪崩多發區域的地形地貌特征和雪崩發生機制，構建雪崩預警平臺，模擬出隨著時間變化而出現的降雪與氣溫變化情景以及山體積雪特征變化，進而能夠計算出最容易發生雪崩的地點，為當地道路安全保障提供可靠依據。
