Výskumníci lavín objavujú nové tajomstvá stability na snehu!

Výskumníci lavín objavujú nové tajomstvá stability na snehu!

9. marca 2025 publikoval výskumný tím z Univerzity v Kostnici pod vedením Matthiasa Fuchsa, Floriana Vogela a Philippa Baumgärtela nové poznatky o stabilite množstva snehu a jeho správaní za určitých podmienok. Zameriava sa na štúdium fyzikálnych vlastností lavín a iných neusporiadaných materiálov. Tento výskum je relevantný najmä pre výrobu nových materiálov so zlepšenými vlastnosťami, najmä v granulovaných systémoch a penách, ako napr uni-konstanz.de nahlásené.

Výskumníci používajú inovatívne metódy, ako je model „Euclidean random matrix“ (ERM), aby analyzovali, kedy a ako neusporiadané pevné látky strácajú svoju stabilitu a začínajú sa pohybovať. Analógia, ktorú tu vykresľujú, ilustruje molekulárnu štruktúru tuhej látky s krabicou plnou stavebných blokov, pričom stabilita je určená usporiadaným alebo neusporiadaným usporiadaním blokov. Vedcom sa podarilo dosiahnuť zaujímavé výsledky prostredníctvom cielených vibrácií v časticovom systéme, bez ovplyvnenia gravitácie.

Zistenia o strate stability a experimenty

K strate stability dochádza najmä vtedy, keď vznikajúce vibrácie dosahujú nízku frekvenciu blízku nule. V tomto bode rýchlosť zvuku zmizne a častice sa pohybujú v zhlukoch bez toho, aby sa vrátili do svojej pôvodnej polohy. Tieto pozorovania sú nezávislé od zmien teploty; ani extrémny chlad nemá vplyv na stabilitu.

Už teraz sa na Medzinárodnej vesmírnej stanici (ISS) v podmienkach beztiaže plánujú vzrušujúce experimenty. Tie sa majú uskutočniť v rámci projektu GraSCHa na jeseň 2025 a mohli by otvoriť nové dimenzie vo výskume správania na snehu.

Látky a nebezpečenstvo lavín

V kontexte súčasného výskumu je dôležité zvážiť aj rôzne typy lavín, ktoré vznikajú v závislosti od poveternostných podmienok a snehovej pokrývky. my-learning.at popisuje päť hlavných typov:

• 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.

Štúdium týchto typov lavín úzko súvisí s výskumom stability množstva snehu. nahlas slf.ch Výskumná jednotka sa intenzívne zaoberá fyzikálnymi vlastnosťami snehu a výmennými procesmi medzi zemou a atmosférou. Cieľom je pochopiť alpské prírodné riziká a interakcie medzi kryosférou a klimatickými zmenami.

V súhrne možno povedať, že poznatky z výskumu na Univerzite v Kostnici poskytujú nielen hlbší pohľad na stabilitu materiálov, ale môžu poskytnúť aj relevantné informácie pre prevenciu a manažment prírodných nebezpečenstiev, akými sú lavíny.