Laviiniuurijad avastavad lumest uusi stabiilsussaladusi!

Laviiniuurijad avastavad lumest uusi stabiilsussaladusi!

Konstanzi ülikooli uurimisrühm Matthias Fuchsi, Florian Vogeli ja Philipp Baumgärteli juhtimisel avaldas 9. märtsil 2025 uued järeldused lumekoguste stabiilsuse ja käitumise kohta teatud tingimustes. Keskendutakse laviinide ja muude korrastamata materjalide füüsikaliste omaduste uurimisele. See uurimus on eriti oluline täiustatud omadustega uudsete materjalide tootmiseks, eriti granuleeritud süsteemides ja vahtplastides, nagu näiteks uni-konstanz.de teatatud.

Teadlased kasutavad uuenduslikke meetodeid, näiteks Eukleidilise juhusliku maatriksi (ERM) mudelit, et analüüsida, millal ja kuidas korrastamata tahked ained kaotavad oma stabiilsuse ja hakkavad liikuma. Siin toodud analoogia illustreerib tahke aine molekulaarstruktuuri, mille kast on täis ehitusplokke, kusjuures stabiilsuse määrab plokkide korrapärane või korrapäratu paigutus. Teadlased suutsid saavutada huvitavaid tulemusi osakeste süsteemi sihipärase vibratsiooni kaudu, ilma gravitatsiooni mõjutamata.

Järeldused stabiilsuse kaotuse ja katsete kohta

Stabiilsuse kaotus ilmneb eriti siis, kui tekitatud vibratsioon jõuab madala sageduseni, mis on nullilähedane. Sel hetkel heli kiirus kaob ja osakesed liiguvad kobaratena, pöördumata tagasi algsesse asendisse. Need tähelepanekud ei sõltu temperatuurimuutustest; isegi äärmuslik külm ei mõjuta stabiilsust.

Rahvusvahelises kosmosejaamas (ISS) on kaaluta tingimustes juba plaanitud põnevaid eksperimente. Need viiakse läbi GraSCha projekti raames 2025. aasta sügisel ja võivad avada uusi mõõtmeid lume käitumise uurimisel.

Ained ja laviiniohud

Praeguste uuringute kontekstis on oluline arvesse võtta ka erinevaid laviinide liike, mis tekivad sõltuvalt ilmastikutingimustest ja lumikattest. my-learning.at kirjeldab viit peamist tüüpi:

• 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.

Seda tüüpi laviinide uurimine on tihedalt seotud lumekoguste stabiilsuse uurimisega. Valju slf.ch Uurimisüksus tegeleb intensiivselt lume füüsikaliste omaduste ning maapinna ja atmosfääri vaheliste vahetusprotsessidega. Eesmärk on mõista Alpide looduslikke ohte ning krüosfääri ja kliimamuutuste vastastikmõjusid.

Kokkuvõttes võib öelda, et Konstanzi ülikoolis tehtud uuringute tulemused ei anna mitte ainult sügavamat ülevaadet materjalide stabiilsusest, vaid võivad anda ka asjakohast teavet loodusõnnetuste, näiteks laviinide ennetamiseks ja ohjamiseks.