Šveitsi ja USA teadlased on kogunud uusi teadmisi selle kohta, kuidas lumelaviinid saavad alguse lumistel mäekülgedel, sobitades kahe konkureeriva teooria ennustused. Eesotsas Johan Gaume École Polytechnique Fédérale de Lausanne'is (EPFL) kasutas meeskond arvutusi, arvutisimulatsioone ja tõeliste plaatide laviinide vaatlusi, et näidata, et lume langemise eest vastutavad praod moodustuvad mehhanismide abil, mis on sarnased maavärinate puhul leitud mehhanismidega. Tulemus võib lihtsustada ennustamist, millal ja kus laviinid tekivad.
Laviine võivad vallandada mitmesugused võimalikud mehhanismid, millest paljud sõltuvad konkreetsetest tingimustest, nagu lahtine, märg või pulbriline lumi. Plaatide laviinide korral saab mehaaniline rike alguse nõrkadest, väga poorsetest lumekihtidest, mis on mattunud värskete, ühtsemate kihtide alla.
Järskudel mäenõlvadel võib selle uuema lume kaal ületada kahe kihi vahelise hõõrdumise. Kui see juhtub, tekivad ülemisse kihti laiad murrud, mis levivad piki mäekülge kiirusega üle 150 m/s, põhjustades ühtse lume plaatide libisemist ja lahtimurdmist.
Konkureerivad teooriad ja mehhanismid
Teadlased on selle vabastamismehhanismi olemuse kohta välja töötanud kaks konkureerivat teooriat. Esimene viitab sellele, et nõrk lumekiht puruneb ülemise kihi tekitatud nihkepinge all. Teine väidab, et peamine süüdlane on alumise kihi poorse struktuuri kokkuvarisemine.
Kuigi väikesemahulised katsed näivad kinnitavat esimest mehhanismi, levisid nendes varasemates uuringutes ilmnenud praod palju aeglasemalt kui tegelike plaatide laviinide puhul. Nendele tõenditele tuginedes viitab Gaume'i töörühm, et kumbki mehhanism ei kanna ainuvastutust: pigem toimub nihkuvate lumekihtide üleminek ühelt mehhanismilt teisele.
Oma teooria testimiseks koostasid teadlased kahe kihi suuremahulise simulatsiooni ja modelleerisid ülemise kihi pragude levimist kahe mehhanismi vahelise ülemineku ajal. Seejärel võrdlesid nad oma mõõdetud levimiskiirusi tõeliste plaatide laviinide videosalvestustel täheldatuga.
Oma kõige täpsemate simulatsioonide käigus avastas meeskond, et praod hakkasid tekkima, kui poorne alumine kiht purustati uuema lume raskuse all, nagu soovitas teine teooria. Kui see aga juhtus, võttis võimust kihtidevahelise nihkejõu mõju, mis algatas pragude moodustumise esimese teooria eelistatud mehhanismi kaudu.
Laborisse tungib jäälaviin
Need nihkest põhjustatud praod levisid seejärel mööda teise mehhanismi poolt juba moodustatud murde, võimaldades neil liikuda palju kiiremini kui siis, kui nad leviksid läbi struktuuriliselt kahjustamata lume. Meeskonna simulatsioonides jäljendasid need levimised täpselt tõelistes laviinides täheldatuid.
Gaume ja tema kolleegid ütlevad, et nende uurimuses avaldatud arusaamad loodus, võib aidata parandada laviinide prognoosimise süsteemide täpsust, võimaldades mägikogukondadel ja suusakuurortidel nendest tulenevaid riske paremini hinnata. Nende avastatud mehhanismidel on ka silmatorkav sarnasus maavärinatega, mis tähendab, et edasised uuringud võivad anda seismoloogidele sama olulisi teadmisi.
