2000年4月21日，杰夫·米勒在加拿大不列颠哥伦比亚省菲尔德附近滑雪时，发生了难以想象的事情。“雪崩像漩涡一样把我吸了下去，”他写道。“我记得的最后一件事是，我双手举过头顶，周围一片白色，在空中飞舞。雪变成了水泥，即使我只被埋了一英尺左右，我也拼命想挣脱出来。” 米勒虽然身受重伤，但幸运地活了下来，讲述了他那可怕的故事。
雪崩受害者的救援统计数据令人沮丧。科罗拉多州雪崩信息中心的数据显示，被埋在雪下的人的生存机会在短短 15 分钟后就会急剧下降；一小时后，每三名雪崩受害者中只有一人被发现还活着。 培训和佩戴信标增加了生存的可能性，但专家表示，预防事故仍然是拯救生命的关键。
每年，雪崩在美国造成约 20 人死亡，全球约 200 人死亡，其中大部分是滑雪者和雪地摩托车爱好者。然而，伤亡只是问题的一部分。雪崩每年给建筑物、道路和牲畜造成数十亿美元的损失，并威胁着许多山区社区。例如，在瑞士，估计有 65% 的人口居住在有雪崩风险的地区。
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大多数国家都建立了监测和预报雪崩的中心网络，这有助于限制过去 20 年间的受害者人数。当中心发出高雪崩风险警告时，会建议滑雪者避开危险区域，当局可以采取必要措施保护人员和基础设施。 对抗雪崩的被动防御措施包括在村庄、桥梁、道路和滑雪胜地受到雪崩威胁时进行疏散。许多基础设施都设有混凝土屏障，以阻止或转移可能的雪崩。 工人们还通过设置栅栏和网来阻止大型雪崩的形成，这些栅栏和网可以分解雪体。 他们甚至在疏散区域用大炮或炸药引发小型雪崩，防止在有人在附近时自发发生更大的雪崩。
雪崩有两种类型：疏松雪崩和板块雪崩。在疏松雪崩中，雪松散地从斜坡上滚落，雪体质量随着沿途聚集更多积雪而增大。板块雪崩是最常见和最致命的雪崩形式，其中整个雪层断裂并滑动，掩埋路径中的一切。
有几个因素会影响雪崩的可能性，包括温度、天气、风的强度和方向以及斜坡的陡峭度和朝向。然而，最重要的因素是积雪的状况以及它在本季的发展方式。虽然我们通常只看到雪的表面，但雪崩的原因通常在于雪层底部以下数英尺处。
意大利阿拉巴雪崩中心的研究员毛罗·瓦尔特解释说：“像蛋糕一样，积雪由许多层组成，这些层具有不同的硬度和机械特性。” 雪的状况瞬息万变，主要取决于它的组成部分：雪花或雪晶。正如因纽特人所熟知的那样，雪花可以呈现出无穷无尽的形状。世界气象组织已将与雪情监测最相关的 10 种类型编入目录。 理想情况下，当温度低且风力较弱时，雪花会以经典的星形晶体形式沉积在地面上，形成滑雪者喜欢的干燥柔软的雪层。 然而，这种情况不会持续太久。随后的降雪会增加新的雪层，这些雪层可能会因天气条件而异。温度、阳光、雨水和雪体压缩的变化可能会将星形雪花转变成具有不同形状和特性的各种雪粒。
当温暖的一天过后雪再次冻结时，雪粒会变成圆形，直径约为 0.5 毫米，形成非常稳定的雪层。另一方面，当温度连续多天急剧下降时，下层雪粒会生长并变成金字塔形。由此产生的雪被称为深霜，非常不稳定，为上层雪层提供了薄弱的基础。在这种情况下，即使是轻微的压力——例如动物或滑雪者的重量——也可能引发破坏性的板块雪崩。 事实上，在几乎所有报告的案例中，滑雪者或雪地摩托车爱好者都是自己意外引发的雪崩的受害者。
对于雪崩预报员来说，关于积雪的最新数据与温度和天气一样重要，但更难获得。虽然高科技气象站可以自动运行，但积雪监测需要相当多的低技术和困难的野外工作。每天，来自雪崩中心的专家都会监测不同区域的积雪表面，并挖掘数十个雪坑，这是查看积雪及其各层横截面的唯一方法。工作人员检查每个雪坑中雪粒的大小和形状，并测试雪的稳定性。恶劣天气和雪崩风险常常阻碍野外工作。因此，科学家们正在寻找获取关于雪的实时信息的新方法，这将使雪崩预报更安全、更容易和更精确。
来自上方的全新视角
如果你在斯瓦尔巴群岛的新奥勒松北极研究基地，五月份早晨零下 12 摄氏度的气温算是相当温暖了，那里距离北极点有一个小时的飞行航程。在研究基地周围平坦、冰冷的沙漠中，毛罗·瓦尔特正在挖掘一个雪坑。 在几分钟内，他已经下到坑里，肩膀都埋进去了，从雪层中刮下一些雪，并用放大镜仔细检查雪花。与此同时，来自意大利国家研究委员会 (CNR) 的一组科学家打开了光传感器和笔记本电脑的包装。这个地方没有雪崩的风险。相反，意大利团队来到北极的目的是借助卫星技术来对抗雪崩。“北极环境是我们测试的理想开放实验室，因为它有巨大的雪原，没有污染，而且在夏季，阳光是 24 小时的，”领导意大利团队的罗莎玛丽亚·萨尔瓦托里说。
在离开基地营地之前，研究人员下载了该地区最新的卫星图像，这些图像精确地显示了当前雪反射了多少阳光。“反射光的量取决于雪的厚度、含水量以及它所含晶体的类型，”萨尔瓦托里解释说。 经过多年的野外工作，研究人员一直在将卫星数据与地面上发现的雪类型相关联。 例如，他们发现新鲜雪、湿雪或再冻雪的红外光谱反射模式不同。 星形或被风改造过的晶体也以不同的方式反射光。“在一定程度上，我们现在可以从卫星数据中猜测地面上是什么类型的雪，”萨尔瓦托里报告说。 即使卫星只能看到积雪的顶部四到五厘米，它们也可以判断某个区域是否刚刚下了很多新雪，或者指示是否存在表面霜——这两种情况都会增加雪崩的危险。 意大利团队希望有一天雪崩中心可以使用卫星实时监测偏远地区，从而减少野外工作。 科罗拉多大学博尔德分校的另一个团队也在独立进行雪卫星传感研究，结果相似。
然而，在将这些系统应用于雪崩预报之前，还需要进行更多研究。“在我们能够将我们在北极获得的结果转移到山区之前，还需要进行大量的调整，在山区，我们必须考虑到斜坡、污染、崎岖地形、植被和阴影，”萨尔瓦托里警告说。 尽管如此，研究人员仍然乐观。“卫星不会完全阻止我们挖掘雪坑，”瓦尔特评论道，“但我们相信它们可能会减轻我们的日常工作和风险，并提供更精确的雪崩预报。”
塞尔吉奥·皮斯托伊 (www.sergiopistoi.com) 是一位居住在意大利罗马的自由科学和医学记者。2003 年 5 月，他获得了意大利科学作家协会 UGIS 的资助，前往斯瓦尔巴群岛的新奥勒松研究基地。