【冰雪崩進入實驗室】

明道

【冰雪崩進入實驗室】

 

雪崩風險

在英國已經創建了一個新的實驗，模擬冰雪崩的危險，可以按照崩潰的冰川或冰覆蓋的火山噴發。

儘管存在著明顯的風險，這些事件對附近的人民和社區，他們仍然是一個相對未開發的地質現象。

早期從實驗的結果表明，熔點個別冰顆粒的表面有助於解釋如何將這些流可以使流體向下一個斜坡旅行。

最終，研究可能導致更精確的系統，在容易發生危險的世界區域預測的冰雪崩的發生和特點。

目前的工程模型冰流往往是在特定的地理區域，其中的重點是建立一個模型，該模型與實地測量的方法收集數據的基礎上。

例如，在歐洲，大量的研究是基於高寒地區，特別是在瑞士，法國和挪威。

這些模型提供了在這些地區發生的程度和速度，在容易雪崩的地區冰流的信息，如城市規劃師和其他地方當局。

但是，這種方法的限制是，該模型並不一定適用於世界其他地區的防禦雪崩往往是欠發達的。

目前在歐洲是需要幫助預測這些類型的雪崩在喀爾巴阡山脈在東歐，在這些地區有有限的數據，特恩布爾，在英國諾丁漢大學的研究人員說：芭芭拉。

此外，這些非常複雜的流的基本物理特性方面的不理解，導致在某些情況下的流動行為與傳統的理論無法解釋的。

雪崩在鼓

特恩布爾尋求發展一個更一般化的方法來研究冰流的雪崩。

她設計了一個實驗，檢驗控制的條件下，在英國劍橋大學的實驗室內流動的冰粒子的行為。

設置由充滿冰球體的旋轉鼓，這是她使用高速視頻監視，以便研究個別的冰領域之間的相互作用。

在一系列的測試中，直徑約5毫米的領域所創造的冰滴水滴慢慢到洗澡的液態氮中。

這些球體，然後轉移到一個有機玻璃鼓，它有一個直徑為350毫米，寬度為20毫米，和鼓的3.75的s每轉的速率旋轉。

超過45分鐘的過程中，所述滾筒被攝製在250-500幀每秒的速率每2分鐘。

特恩布爾然後重複實驗在-4°C，2°C，-1°C和0°C

在所有四個溫度，特恩布爾發現熔化的顆粒的界面處顯著增加的冰流的整體速度，其後這個過程導致更多的熔化和更快的流動。

報告了她的發現在物理評論快報，特恩布爾認為，這些表面的相互作用產生的反饋系統可以部分解釋大的距離，速度，冰崩可以達到。

這項工作將有助於開發的一種新型的雪崩模式的關鍵物理過程的基礎上，特恩布爾告訴physicsworld.com。

大多數人都集中在開發一個模型，它的作品-一個模型，可以進行驗證現場測量，她說。

特恩布爾認為，她的做法是更根本的，因為這個原因，它可能會導致一個更廣義的理解，冰崩，不依賴於特定領域的世界。

實驗的重要性

德棉施耐德留下深刻的印象，在瑞士蘇黎世大學的研究人員在冰川災害，採取特恩布爾的實驗方法。

防止未來的雪崩災害的基礎是，一方面的實際知識，包括經驗數據，而在另一方面，一個高層次的物理過程的理解，其中可以實現通過實驗。

施耐德，但是，請注意，採取特恩布爾控制的實驗方法都有長處和短處與實地考察相比較。

他所引用的一大優勢是，因為特恩布爾的實驗室雪崩實際上是無止境的，它提供了研究人員的時間來研究流動行為的變化，包括冰的融化和晶粒尺寸的粒子片段。

不利的一面，但是，施奈德說，從現實世界的雪崩，至少是非常不同的，因為一個完美的弧度床，這將不存在於自然界中的冰流過旋轉鼓。

在短期內，特恩布爾打算在劍橋的實驗室進行進一步的測試。

但是，她希望在未來五年內開始校準了她的發現對測量領域發展的地區易發生冰崩，包括高加索，瑞士，挪威和加拿大的觀測站網絡。

特恩布爾承認，從全球的角度來看，目前的雪崩風險是比較低，與其他地球物理流如火山爆發的。

但她認為，風險快速變化的氣候模式改變和某些地區可能特別影響。

冰覆蓋的火山靠近居住，如雷尼爾山[美國]和科托帕希[厄瓜多爾和低海拔多年凍土區的脆弱性的關鍵位置，她說。

一個發展中的危險

越來越危險的雪崩還預測，在德國馬克斯 - 普朗克動力學和自組織研究所的一名研究人員複雜流動由斯蒂芬Herminghaus的。

我認為這是十分清楚的IPCC [政府間氣候變化專門委員會報告說，地球上有很多地方，這將是雪崩的危險增加，他說。

Herminghaus預測，土壤和岩石的山區，一直穩定在凍土條件可能很快就會改變。

基督教胡格爾，瑞士蘇黎世大學的研究人員在專業高山和冰川的危險，更進一步表明，某些地區已經出現了增加的風險。

在高山落石和雪崩在歐洲阿爾卑斯山的增加，在過去的幾十年裡，我們有比較有力的證據，他說。

然而，胡格爾講，它是目前尚不清楚是否我們可以說，我們正在經歷一個全球性的增長。

此外，其環境的應用程序，這項新的研究也有可能導致更好地理解冰流在其他科學領域。

特恩布爾認為，天文學家可以利用的實驗，以建立更詳細的歷史片段來自彗星，這基本上是一個由冰和岩石組合檢索。

她說，這也可以告知業者，例如，幫助提高工作效率的密切接觸周圍的工廠生產線，冷凍食品運輸。

關於作者

詹姆斯Dacey是記者physicsworld.com

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/jan/04/ice-avalanche-enters-the-lab