スイスと米国の研究者は、雪に覆われた山腹でスラブ雪崩がどのように始まるかについての新しい洞察を収集し、XNUMX つの競合する理論の予測を調整しました。 によって導かれて ヨハン・ガウメ エコール ポリテクニック フェデラル ド ローザンヌ (EPFL) のチームは、計算、コンピューター シミュレーション、および実際のスラブ雪崩の観察を使用して、降雪の原因となる亀裂が、横ずれ地震で見られるものと同様のメカニズムによって形成されることを示しました。 この結果により、いつ、どこで雪崩が発生するかの予測が容易になる可能性があります。
雪崩はさまざまなメカニズムによって引き起こされる可能性があり、その多くは緩い雪、湿った雪、または粉状の雪などの特定の条件に依存しています。 スラブ雪崩では、機械的な故障は、雪の弱くて非常に多孔質な層の中で始まります。雪の層は、新鮮でより凝集性の高い層の下に埋もれています。
急な山の斜面では、この新しい雪の重みが 150 つの層の間の摩擦に打ち勝つことができます。 これが起こると、上層に幅広い亀裂が形成され、山腹に沿って毎秒 XNUMX m 以上の速度で広がり、凝集した雪のスラブが滑り落ちます。
競合する理論とメカニズム
科学者たちは、この放出メカニズムの性質について XNUMX つの競合する理論を開発しました。 最初のものは、弱い雪層が上層によって与えられるせん断応力の下で崩壊することを示唆しています。 XNUMX番目は、下層の多孔質構造の崩壊が主な原因であると主張しています。
小規模な実験は最初のメカニズムを検証しているように見えますが、これらの初期の研究で現れた亀裂は、実際のスラブ雪崩の場合よりもはるかにゆっくりと伝播しました. この証拠に基づいて、Gaume のチームは、どちらのメカニズムも唯一の責任を負わないことを示唆しています。むしろ、移動する雪層は、あるメカニズムから別のメカニズムへの移行を経ています。
彼らの理論をテストするために、研究者は XNUMX つの層の大規模なシミュレーションを構築し、XNUMX つのメカニズム間の移行中の上層の亀裂の伝播をモデル化しました。 次に、測定された伝播速度を、実際のスラブ雪崩のビデオ記録で観察された速度と比較しました。
彼らの最も正確なシミュレーションでは、チームは、XNUMX番目の理論で示唆されているように、新しい雪の重みで多孔質の下層が押しつぶされると亀裂が形成され始めることを発見しました. しかし、これが起こると、層間のせん断力の影響が引き継がれ、最初の理論の好ましいメカニズムを介して亀裂の形成が開始されました。
氷雪崩が実験室に入る
これらの剪断によって誘発された亀裂は、その後、第 XNUMX のメカニズムによってすでに形成された亀裂に沿って伝播し、構造的に損傷を受けていない雪の中を伝播する場合よりもはるかに速く移動することができました。 チームのシミュレーションでは、これらの伝播は、実際の雪崩で観察されたものを厳密に模倣しました。
Gaume と同僚は、彼らの研究の洞察は次のように述べています。 自然, 雪崩予測システムの精度を向上させ、山のコミュニティやスキー リゾートがもたらすリスクをより適切に評価できるようにすることができます。 彼らが明らかにしたメカニズムには、横ずれ地震との驚くべき類似点もあります。これは、さらなる研究が地震学者に同様に重要な洞察を提供できることを意味します。
