Ερευνητές χιονοστιβάδων ανακαλύπτουν νέα μυστικά σταθερότητας στο χιόνι!

Ερευνητές χιονοστιβάδων ανακαλύπτουν νέα μυστικά σταθερότητας στο χιόνι!

Στις 9 Μαρτίου 2025, μια ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Konstanz με επικεφαλής τους Matthias Fuchs, Florian Vogel και Philipp Baumgärtel δημοσίευσε νέα ευρήματα σχετικά με τη σταθερότητα των ποσοτήτων χιονιού και τη συμπεριφορά τους υπό ορισμένες συνθήκες. Η εστίαση είναι στη μελέτη των φυσικών ιδιοτήτων των χιονοστιβάδων και άλλων ακατάστατων υλικών. Αυτή η έρευνα είναι ιδιαίτερα σημαντική για την παραγωγή νέων υλικών με βελτιωμένες ιδιότητες, ειδικά σε κοκκώδη συστήματα και αφρούς, όπως π.χ. uni-konstanz.de αναφέρθηκε.

Οι ερευνητές χρησιμοποιούν καινοτόμες μεθόδους, όπως το μοντέλο «Euclidean random matrix» (ERM), για να αναλύσουν πότε και πώς τα διαταραγμένα στερεά χάνουν τη σταθερότητά τους και αρχίζουν να κινούνται. Η αναλογία που σχεδιάζουν εδώ απεικονίζει τη μοριακή δομή ενός στερεού με ένα κουτί γεμάτο δομικά στοιχεία, με σταθερότητα που καθορίζεται από την εύρυθμη ή άτακτη διάταξη των μπλοκ. Οι επιστήμονες κατάφεραν να επιτύχουν ενδιαφέροντα αποτελέσματα μέσω στοχευμένων δονήσεων στο σύστημα σωματιδίων, χωρίς να επηρεάζουν τη βαρύτητα.

Ευρήματα σχετικά με την απώλεια σταθερότητας και πειράματα

Η απώλεια σταθερότητας συμβαίνει ιδιαίτερα όταν οι δονήσεις που δημιουργούνται φθάνουν σε χαμηλή συχνότητα που είναι κοντά στο μηδέν. Σε αυτό το σημείο, η ταχύτητα του ήχου εξαφανίζεται και τα σωματίδια κινούνται σε συστάδες χωρίς να επιστρέψουν στην αρχική τους θέση. Αυτές οι παρατηρήσεις είναι ανεξάρτητες από τις αλλαγές θερμοκρασίας. Ακόμη και το υπερβολικό κρύο δεν επηρεάζει τη σταθερότητα.

Συναρπαστικά πειράματα έχουν ήδη προγραμματιστεί για το μέλλον στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS) υπό συνθήκες χωρίς βάρος. Αυτά πρόκειται να πραγματοποιηθούν ως μέρος του έργου GraSCha το φθινόπωρο του 2025 και θα μπορούσαν να ανοίξουν νέες διαστάσεις στην έρευνα σχετικά με τη συμπεριφορά στο χιόνι.

Ουσίες και κίνδυνοι από χιονοστιβάδες

Στο πλαίσιο της τρέχουσας έρευνας, είναι σημαντικό να εξεταστούν επίσης οι διαφορετικοί τύποι χιονοστιβάδων που σχηματίζονται ανάλογα με τις καιρικές συνθήκες και την κάλυψη χιονιού. my-learning.at περιγράφει πέντε βασικούς τύπους:

• 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.

Η μελέτη αυτών των τύπων χιονοστιβάδων συνδέεται στενά με την έρευνα για τη σταθερότητα των ποσοτήτων χιονιού. Μεγαλόφωνος slf.χ Η ερευνητική μονάδα ασχολείται εντατικά με τις φυσικές ιδιότητες του χιονιού και τις διαδικασίες ανταλλαγής μεταξύ εδάφους και ατμόσφαιρας. Ο στόχος είναι να κατανοήσουμε τους φυσικούς κινδύνους των Άλπεων και τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ της κρυόσφαιρας και της κλιματικής αλλαγής.

Συνοπτικά, μπορούμε να πούμε ότι τα ευρήματα από την έρευνα στο Πανεπιστήμιο της Konstanz όχι μόνο παρέχουν βαθύτερες γνώσεις για τη σταθερότητα των υλικών, αλλά μπορούν επίσης να παρέχουν σχετικές πληροφορίες για την πρόληψη και τη διαχείριση φυσικών κινδύνων όπως οι χιονοστιβάδες.