Svět vědy | ISSW 2016 část 1

Na rozdíl od mnoha jiných konferencí nabízí ISSW i zájemcům z řad laiků jednu nebo dvě zajímavé a srozumitelné prezentace. Na jedné straně je zde kladen velký důraz na vysoce odborná témata, jako je dynamika lavin, modelování sněhové pokrývky a měřicí technika, ale na druhé straně se stále častěji hovoří také o zimní sportovní praxi. V následujícím textu shrnujeme několik nových poznatků spíše technického rázu, zatímco praktičtějším tématům se budeme věnovat v samostatných článcích v blízké budoucnosti. Na tomto místě děkujeme organizátorům Innsbruckého sněhového stolu, zejména Christophu Mittererovi a Saše Bellaire, kteří byli na ISSW přítomni a informovali nás o některých zajímavých studiích.

Modelové řetězy

Modelové řetězy se stále častěji používají při modelování lavin a sněhové pokrývky. To znamená, že se různé modely spojují do rozsáhlé konstrukce a nepočítají se již jen jednotlivě.

Například modely počasí se spojují s modely sněhové pokrývky, například pro lepší předpověď "obsahu kapalné vody" (LWC) ve sněhové pokrývce - což je důležitý faktor při lavinách z mokrého sněhu. Dosud byl model sněhové pokrývky SNOWPACK pro výpočet LWC napájen daty z meteorologických stanic. To však ze své podstaty umožňuje maximálně "nowcasting" - předpovídání něčeho, co se již skutečně stalo nebo co se teprve stane. Pokud místo toho model sněhové pokrývky nakrmíte předpovědí počasí s vysokým rozlišením, můžete odpovídajícím způsobem předpovědět LWC pro budoucnost. Bellaire a jeho kolegové otestovali, zda a jak dobře to funguje, a dosáhli slibných výsledků, které mohou usnadnit předpovídání lavin z mokrého sněhu v budoucnu.

(Studie: Regionální předpověď lavinových cyklů z mokrého sněhu: základní nástroj pro lavinové výstražné služby? Sascha Bellaire, Alec van Herwijnen, Christoph Mitterer, Nora Helbig, Tobias Jonas, Jürg Schweizer, sborník, International Snow Science Workshop, Breckenridge, Colorado, 2016)

Další studie se blíže zabývá modelem proti prasklinám a obtížným sladěním teorie a praxe. Na rozdíl od klasické představy o smykovém lomu dokáže teorie anti-trhlin přesvědčivě vysvětlit rovinný kolaps slabé vrstvy (a tím i mechaniku vzdálených uvolnění). Teorie však také naznačuje, že sklon svahu nehraje při šíření trhliny významnou roli, což není zcela v souladu s pozorováním. V novém přístupu je nyní zahrnuta pružnost sněhové pokrývky nad slabou vrstvou. Výsledkem je nový způsob výpočtu kritické délky pro počátek šíření trhliny. Tento parametr měří, jak dlouhá musí být počáteční trhlina, aby došlo k jejímu šíření. Jedná se o vzdálenost, kterou sněhová pila najede do slabé vrstvy v PST, dokud nedojde k lomu. U této metody se závislost kritické délky na sklonu svahu pohybuje mezi modelem čistě smykovým (čím strmější PST, tím menší vzdálenost je třeba uříznout, aby došlo k lomu) a modelem protitrhlinovým (jak daleko je třeba uříznout PST, je víceméně nezávislé na sklonu svahu).

(Studie: Critical Length for the Onset of Crack Propagation in Snow: Reconciling Shear and Collapse, Johan Gaume, Alec van Herwijnen, Guillaume Chambon, Nander Wever, Jürg Schweizer, Proceedings, International Snow Science Workshop, Breckenridge, Colorado, 2016)

Detekce lavin

Studie z Norska se zabývá klouzavou sněhovou lavinou, která se každoročně objevuje na stejném místě nad silnicí. Silnice by samozřejmě měla být uzavřena, když se lavina spustí, ale nechcete ji uzavřít na týdny, protože by se lavina mohla spustit. Deformace skalních stěn se často měří pomocí radaru. Tato technika byla použita také u norské klouzavé sněhové muldy. Na rozdíl od běžných kamer radar vidí, jak rychle se klouzavá sněhová trhlina otevírá, i když je tma nebo mlha. Než klouzavá sněhová tlama vyjede, pohybuje se stále rychleji a radar tento pohyb měří. Tuto fázi zrychlování lze využít k tomu, aby se krátce předtím dalo předpovědět, že se klouzavá sněhová lavina chystá sjet (a silnice může být uzavřena).

(Studie: Use of Ground Based INSAR Radar to Monitor Glide Avalanches, Ingrid Skrede, Lene Kristensen, Carlo Rivolta, Proceedings, International Snow Science Workshop, Breckenridge, Colorado, 2016)

Další radarový systém byl použit ve Švýcarsku na příjezdové silnici do Zermattu. Zde svah nad silnicí monitorují dvě dopplerovské radarové jednotky. Pokud zaznamenají pohyb ve svahu (lavinu!), semafory napojené na systém na silnici vlevo a vpravo od lavinové dráhy se přepnou na červenou. Tímto způsobem byly zjištěny všechny laviny, které se vyskytly, i když se čas od času vyskytly falešné poplachy (např. když obrazem prolétly vrtulníky, což se v Zermattu často stává). Pozorovatelé na místě jsou na systém dobře naladěni a během několika minut zkontrolují, zda k lavině skutečně došlo. Pokud ne, přepnou světla zpět na zelenou. Tento systém byl poprvé představen v roce 2010 a minulou zimu byl úspěšně uveden do provozu - od nápadu k realizaci tedy proběhl velmi rychlý vývoj.

(Studie: Real-time Avalanche Detection with long-range, wide-angle radars for road safety in Zermatt, Switzerland, Lorenz Meier, Mylène Jacquemart, Bernhard Blattmann, and Bernhard Arnold, Proceedings, International Snow Science Workshop, Breckenridge, Colorado, 2016)