Các nhà nghiên cứu ở Thụy Sĩ và Mỹ đã thu thập được những hiểu biết mới về cách các trận tuyết lở bắt đầu trên các sườn núi đầy tuyết, dung hòa các dự đoán của hai lý thuyết cạnh tranh. Do Johan Gaume tại École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), nhóm nghiên cứu đã sử dụng các tính toán, mô phỏng máy tính và quan sát từ các trận tuyết lở trên phiến thực tế để chỉ ra rằng các vết nứt gây ra tuyết rơi được hình thành bởi các cơ chế tương tự như các vết nứt được tìm thấy trong các trận động đất trượt. Kết quả có thể giúp bạn dễ dàng dự báo thời gian và vị trí tuyết lở sẽ hình thành.
Tuyết lở có thể được kích hoạt bởi nhiều cơ chế có thể xảy ra, nhiều cơ chế phụ thuộc vào các điều kiện cụ thể như tuyết lỏng, ướt hoặc bột. Trong tuyết lở phiến, hư hỏng cơ học bắt đầu bên trong các lớp tuyết yếu, có độ xốp cao đã bị chôn vùi bên dưới các lớp mới, gắn kết hơn.
Trên các sườn núi dốc, trọng lượng của lớp tuyết mới hơn này có thể vượt qua lực ma sát giữa hai lớp. Khi điều này xảy ra, các vết đứt gãy rộng hình thành ở lớp trên và lan truyền dọc theo sườn núi với tốc độ trên 150 m / s - khiến các phiến tuyết dính kết trượt và vỡ ra.
Các lý thuyết và cơ chế cạnh tranh
Các nhà khoa học đã phát triển hai lý thuyết cạnh tranh về bản chất của cơ chế giải phóng này. Ý kiến thứ nhất cho rằng lớp tuyết yếu bị hỏng do ứng suất cắt do lớp trên truyền xuống. Lập luận thứ hai cho rằng sự sụp đổ trong cấu trúc xốp của lớp bên dưới là thủ phạm chính.
Mặc dù các thí nghiệm quy mô nhỏ dường như xác thực cơ chế đầu tiên, nhưng các vết nứt xuất hiện trong các nghiên cứu trước đó lan truyền chậm hơn nhiều so với trường hợp tuyết lở trên phiến thực tế. Dựa trên bằng chứng này, nhóm của Gaume cho rằng cả hai cơ chế đều không chịu trách nhiệm duy nhất: đúng hơn, các lớp tuyết đang chuyển dịch trải qua quá trình chuyển đổi từ cơ chế này sang cơ chế khác.
Để kiểm tra lý thuyết của họ, các nhà nghiên cứu đã xây dựng một mô phỏng quy mô lớn của hai lớp và mô hình hóa sự lan truyền của các vết nứt ở lớp trên trong quá trình chuyển đổi giữa hai cơ chế. Sau đó, họ so sánh tốc độ lan truyền đo được của họ với tốc độ được quan sát trong video ghi lại những trận tuyết lở trên phiến thực tế.
Trong các mô phỏng chính xác nhất của họ, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng các vết nứt bắt đầu hình thành khi lớp xốp phía dưới bị nghiền nát dưới sức nặng của lớp tuyết mới hơn, theo như lý thuyết thứ hai đề xuất. Tuy nhiên, khi điều này xảy ra, ảnh hưởng của lực cắt giữa các lớp đã tiếp nhận, bắt đầu hình thành vết nứt thông qua cơ chế ưu tiên của lý thuyết đầu tiên.
Tuyết lở vào phòng thí nghiệm
Các vết nứt do trượt này sau đó lan truyền dọc theo các vết đứt gãy đã được hình thành bởi cơ chế thứ hai, cho phép chúng di chuyển nhanh hơn nhiều so với khi chúng lan truyền qua tuyết không bị phá hủy về mặt cấu trúc. Trong các mô phỏng của nhóm, những cách truyền giống này gần giống với những gì được quan sát thấy trong các trận tuyết lở thực.
Gaume và các đồng nghiệp nói rằng những hiểu biết sâu sắc trong nghiên cứu của họ, được xuất bản trong Thiên nhiên, có thể giúp cải thiện độ chính xác của các hệ thống dự báo tuyết lở, cho phép các cộng đồng miền núi và khu nghỉ mát trượt tuyết đánh giá tốt hơn những rủi ro mà chúng gây ra. Các cơ chế mà họ đã phát hiện ra cũng có những điểm tương đồng nổi bật với các trận động đất trượt chân - có nghĩa là nghiên cứu sâu hơn có thể cung cấp những hiểu biết quan trọng tương tự cho các nhà địa chấn học.
