3. 雪层测量方法的进化
4. 雪崩动力学模型研究
草创初期
瑞士的雪崩研究始于1951年冬季,这一年,大型雪崩频频发生,深入山谷,摧毁了不少村庄。
1950-51年冬季被雪崩摧毁的村庄
大家对于预测雪崩蔓延范围的呼声越来越高,山区的职能部门也需要一种决策工具,用来划定雪崩风险区域。
雪崩风险区地图
由于Voellmy模型无法计算雪崩的蔓延距离和自由沉降速度。直到20世纪70年代初,SLF的结构工程师Bruno Salm才解决了这个问题。他基于Voellmy模型,提出了一个计算模型,将雪崩路径依据平均坡度分为起始区、加速区和结束区。
这就是Voellmy-Salm模型,使工程师能够根据雪层断裂深度,预测雪崩在结束区蔓延的距离。Voellmy-Salm模型还能用于估算雪崩防护坝的规格,帮助划分高风险、低风险区。
在1999年冬季的重大灾害之后,人们反复核验了根据Voellmy-Salm模型绘制的雪崩风险区地图,发现仍然奏效。
雪崩防护坝
计算机时代的数值模型
Voellmy-Salm模型创建于在计算机时代之前。20世纪80年代和90年代,超高速计算机和数值模型迅速涌现,伴随着图形可视化技术,催生了第一批雪崩动力学数字程序,它们能够预测多种雪崩的速度和高度,以及雪崩在地形中的沉积形式。
SLF基于Voellmy模型开发了两个程序 "AVAL-1D"和 "RAMMS",能够更真实地描述雪崩下的地面和雪崩触发条件。AVAL-1D是是为二维地形计算而开发的,于1999年投入使用。
雪崩动力学模型RAMMS则更为先进,是根据安装在直升机上的激光扫描仪采集的三维地形数据进行测算的。这些数据目前由直升机上的激光扫描仪捕获。数值模型是首个能够预测可变雪崩速度和高度以及地形中雪崩沉积模式的模型。
使用RAMMS模型模拟学崩
大型雪崩试验场
1997年,SLF工作人员在Vallée de la Sionne建立了一个大型雪崩试验场。实验表明,雪崩中存在多种物理关系,例如,雪崩正面区域与末端的运动明显不同。研究人员通过实地观测,将实际发生的大雪崩与模型预测结果相比,不断改进计算模型。
未来
印度的 RAMMS 研讨会
关于小彭:
程序员,自由译者,连续创业者。夏天和大家分享马背旅行的快乐,冬天在雪山上释放好奇心,自2020年夏天搬至崇礼做山民,2021冬天旅居禾木。