Svět vědy| Stratigrafie sněhové pokrývky ze vzduchu

Ze slabých vrstev a sněhových profilů

Je známo, že laviny ze sněhových desek vznikají v důsledku vázání vrstvy ("desky") na slabou vrstvu (např. zasněženou povrchovou pneumatiku) ve sněhové pokrývce. Záludnost pro milovníky zimních sportů spočívá v tom, že tyto slabé vrstvy nelze na povrchu rozpoznat. Tomuto jevu se říká problém starého sněhu. Kromě zohlednění informací z lavinové zprávy bylo kopání sněhového profilu - až dosud - jediným způsobem, jak získat přehled o sněhové pokrývce. Kopání sněhových profilů nebo provádění testů stability sněhové pokrývky však není zcela bez nebezpečí. Zejména v době napjaté lavinové situace může být pobyt ve strmém terénu riskantní. Kromě toho sněhové profily vždy poskytují spolehlivé informace pouze v určitých bodech; sněhové profily proto nemají kvůli selektivnímu měření dostatečnou vypovídací hodnotu pro celý svah nebo dokonce terénní komoru.

Pro posouzení nebezpečí deskových lavin je však nezbytné znát rozložení potenciální slabé vrstvy (slabých vrstev). Pokud jsou tyto vrstvy rozprostřeny na velké ploše, riziko deskové laviny se zvyšuje. Pokud jsou slabé vrstvy nehomogenní, je vznik desky odpovídajícím způsobem méně pravděpodobný. Aby bylo možné získat takto rozsáhlé údaje o struktuře sněhové pokrývky, aniž by se člověk musel vystavovat nebezpečí, byl v rámci výzkumného projektu FFG financovaného STRATIFY.

Kombinace dronu a radaru to umožňuje

Dron lze ovládat z bezpečného místa, takže není nutné vystavovat člověka v nebezpečné zóně. Dron je vybaven několika senzory pro sběr dat: Výškoměr (radar nebo LiDAR) zajišťuje, že dron může udržovat přibližně konstantní předem definovanou vzdálenost od povrchu sněhu. "Skyhub" slouží jako palubní počítač. Georadar je umístěn na spodní straně dronu.

Georadar obecně vysílá krátké elektromagnetické vlny. Tyto vlny dopadají na různé materiály v zemi, jako jsou kameny, písek nebo voda. V závislosti na vlastnostech materiálu se vlny v různé míře odrážejí. Georadar přijímá odražené vlny a měří dobu šíření signálu. Tento čas lze použít k výpočtu, jak hluboko se příslušný materiál v zemi nachází. Aplikováno na sněhovou pokrývku, "různé materiály" jednoduše znamenají různé vrstvy sněhu, které se liší například svou tvrdostí.

Výzkumný projekt je v současné době ve druhém zimním období testování. Dosavadní výsledky jsou slibné. Přestože podmínky nebyly vzhledem k brzké zimě s malým množstvím sněhu v sezóně 2022/23 úplně ideální, bylo již provedeno několik polních kampaní. Zatímco hloubku sněhu na základě georadarových dat bylo možné určit poměrně přesně již v minulé sezóně, ve sněhových profilech bylo stále co zlepšovat. V současné zimní sezóně se proto pozornost soustředí na ně. V plánu je v budoucích terénních kampaních vykopat co nejvíce sněhových profilů, aby bylo k dispozici mnoho referenčních měření pro validaci.

Výsledky první testovací zimy byly prezentovány na mezinárodním semináři ISSW (International Snow Science Workshop), který se konal v říjnu 2023 v Bend, OR. Doprovodný konferenční příspěvek je k dispozici online: Siebenbrunner, A.; Delleske, R.; Keuschnig, M.: UAV-BORNE GPR Snowpack Stratigraphy. International Snow Science Workshop Proceedings 2023, Bend, Oregon.

Kam nás může cesta zavést?"

V současné době se zaměřujeme na automatizaci analýzy dat. Rychlá analýza dat zaznamenaných v terénu je nakonec v souvislosti s řízením lavinových rizik nezbytná. Od toho se odvíjí i praktická použitelnost této metody. Již výsledky z minulé sezóny byly slibné. Vše tedy nasvědčuje tomu, že "letecká stratigrafie sněhové pokrývky" bude brzy využívána častěji.

Další informace k tématu

Další informace o výzkumném projektu STRATIFY najdete na webových stránkách obou zúčastněných společností:

• GEORESEARCH

• LO.LA