Avalanche badatelé objevují nová tajemství stability ve sněhu!

Avalanche badatelé objevují nová tajemství stability ve sněhu!

Dne 9. března 2025 zveřejnil výzkumný tým z Univerzity v Kostnici pod vedením Matthiase Fuchse, Floriana Vogela a Philippa Baumgärtela nové poznatky o stabilitě množství sněhu a jeho chování za určitých podmínek. Důraz je kladen na studium fyzikálních vlastností lavin a dalších neuspořádaných materiálů. Tento výzkum je zvláště relevantní pro výrobu nových materiálů se zlepšenými vlastnostmi, zejména v granulovaných systémech a pěnách, jako jsou např uni-konstanz.de hlášeno.

Výzkumníci používají inovativní metody, jako je model „Euklidovské náhodné matice“ (ERM), aby analyzovali, kdy a jak neuspořádaná tělesa ztrácejí stabilitu a začínají se pohybovat. Analogie, kterou zde čerpají, ilustruje molekulární strukturu pevné látky s krabicí plnou stavebních bloků, se stabilitou určenou uspořádaným nebo neuspořádaným uspořádáním bloků. Vědcům se podařilo dosáhnout zajímavých výsledků pomocí cílených vibrací v částicovém systému, aniž by to ovlivnilo gravitaci.

Zjištění ztráty stability a experimenty

Ke ztrátě stability dochází zejména tehdy, když generované vibrace dosáhnou nízké frekvence, která se blíží nule. V tomto okamžiku rychlost zvuku mizí a částice se pohybují ve shlucích, aniž by se vrátily do své původní polohy. Tato pozorování jsou nezávislá na změnách teploty; ani extrémní chlad nemá vliv na stabilitu.

Už nyní se na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS) v podmínkách beztíže plánují vzrušující experimenty. Ty mají být provedeny v rámci projektu GraSCHa na podzim 2025 a mohly by otevřít nové dimenze ve výzkumu chování na sněhu.

Látky a nebezpečí lavin

V kontextu současného výzkumu je důležité brát v úvahu také různé typy lavin, které se tvoří v závislosti na povětrnostních podmínkách a sněhové pokrývce. my-learning.at popisuje pět hlavních typů:

• Schneebrettlawine: Entsteht durch Abrutschen einer Schneeschicht auf einer Schwachschicht, oft durch Wintersportler ausgelöst. Geschwindigkeiten bis zu 150 km/h sind möglich.
• Lockerschneelawine: Breitet sich fächerförmig aus und ist meist langsamer. Sie verursacht weniger als 10 % der Lawinenunfälle.
• Gleitschneelawine: Die gesamte Schneedecke rutscht ab, vor allem in den Frühlingsmonaten.
• Staublawine: Entsteht aus großen Schneebrettlawinen und kann Geschwindigkeiten bis zu 300 km/h erreichen.
• Nassschneelawine: Durchfeuchtung der Schneedecke durch Regen oder Erwärmung, sehr gefährlich und häufig in den Nachmittagsstunden im Frühling.

Studium těchto typů lavin úzce souvisí s výzkumem stability množství sněhu. Hlasitý slf.ch Výzkumná jednotka se intenzivně zabývá fyzikálními vlastnostmi sněhu a výměnnými procesy mezi zemí a atmosférou. Cílem je pochopit alpská přírodní rizika a interakce mezi kryosférou a změnou klimatu.

Souhrnně lze říci, že poznatky z výzkumu na Univerzitě v Kostnici poskytují nejen hlubší pohled na stabilitu materiálů, ale mohou také poskytnout relevantní informace pro prevenci a zvládání přírodních nebezpečí, jako jsou laviny.