冰天雪地:雪灾与低温灾害的防范自救(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2021-01-22 20:32:24

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作者:侯红霞

出版社:河北科学技术出版社

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冰天雪地:雪灾与低温灾害的防范自救

冰天雪地:雪灾与低温灾害的防范自救试读:

前言

人类文明史的进程,是一个与各种灾害相抗衡、与大自然相适应的艰难历程。随着经济与社会的不断发展,社会财富快速积累,人口相对集中,各种自然灾害、意外事故等对人类的生存环境和生命安全构成的威胁越来越严重。尤其是近些年来,地震、洪水、台风、滑坡、泥石流等自然灾害,以及各种突发性疫情、火灾、爆炸、交通、卫生、恐怖袭击等伤害事故频频发生。这些“潜伏”在人生道路上的种种危险因素,不仅会造成巨大的经济损失,更为严重的是会造成人员伤亡,给社会和家庭带来不幸。这些事件看起来似乎离我们很遥远,但事实上,每个人都处于一定的安全风险中,而且谁也无法预料自己在何时何地会遇到何种灾难。

人无远虑,必有近忧。因此,不要等到地震来临时,才想起不知道最佳避震场所的位置;不要等到火灾发生时,还想不起逃生通道在哪里或是不知道灭火器怎样使用;不要等到车祸发生时,因惊慌失措而枉自送了自己的性命;也不要等到遭受人身侵害时,才想起当时不该疏忽大意……

古人云:“居安思危,有备无患。”这话就是提醒我们在平时就应注意防范身边可能出现的各种危险,并做好充分的准备。曾经发生的灾难给我们留下了血的教训,倘若我们平时能够了解、积累一些有利于自我保护的基本常识和技巧,并加以适当的训练,那么,当我们陷入突如其来的困境和危险时,就会镇定自若、从容应对,产生事半功倍、化险为夷的效果。

人生最宝贵的是生命,生命对于每一个人只有一次。特别是青少年,掌握一些减灾自救的安全常识,是必不可缺少的。只有了解掌握这些宝贵的知识,才能在紧要的危急时刻,临危不乱、张弛得当,有方法、有步骤地采取积极有效的措施,将各种灾难带来的损失降到最低。

为此我们特意编写了本书,主要内容包括“自然灾害”、“火场危害”、“交通事故”、“水上安全”、“中毒与突发疾病”、“突发环境污染”等,书中主要针对日常生活中遇到的各种灾害问题作了详细解答,并全面地介绍了防灾减灾的避险以及自救的知识。我们衷心希望本书能够帮助青少年迅速掌握各种避险自救技能。让广大青少年牢牢记住:你的安危,牵系全家的幸福,让我们给你的幸福再加一道保险!谁都无法预测明天会发生什么!注意——危险时刻会发生!防患于未然,只有懂得更多自救措施,才能更有效地保护自己,救助他人!珍爱生命,关爱身边的人,让我们细读本书,一旦在身处危难时,我们才能够用科学的自救方法和救助他人的方法一道去守护危境中的生命!

心心相印,我们一起向前走,手挽着手,我们共同跨过逆境。我们一起努力,让脆弱的生命坚强起来,让宝贵的生命绽放出更美丽的花朵。

第一章 白雪皑皑积成灾

雪的确有其不可替代的作用,但是降雪如果过多就会因此而带来雪灾。雪灾是一种不可避免的自然灾害,而且其危害性非常大,在降雪的过程中有时伴有大风形成暴风雪,常给人们的生命和财产带来很大的损失。

雪是怎样形成的

雪是由空中的水蒸气形成的,那么在天空中运动的水汽又怎样形成雪呢?形成雪时有什么条件呢?形成降雪必须具备两个条件:

1. 水汽饱和

空气在某一个温度下所能包含的最大水汽量,叫做饱和水汽量。空气达到饱和时的温度,叫做露点。饱和的空气冷却到露点以下的温度时,空气里就有多余的水汽变成水滴或冰晶。

冰面饱和的水汽含量要比水面低,所以冰晶生长所要求的水汽饱和程度比水滴要低。也就是说,水滴必须在相对湿度不小于100%时才能增长;而冰晶往往在相对湿度不足100%时世能增长。例如,空气温度为-20℃时,相对湿度只有80%,这时冰晶就能增长了。气温越低,冰晶增长所需要的湿度越小。因此,在高空低温环境里,冰晶比水滴更容易产生。图1图1 晶莹的雪花

2. 有凝结核

形成降雪的另一个条件是空气里必须有凝结核,如果没有凝结核,很难形成降雪。空气里没有凝结核时,水汽过饱和到相对湿度500%以上的程度,才有可能凝聚成水滴。但这样大的过饱和现象在自然大气里是不会存在的。所以没有凝结核,人们在地球上就很难能见到雨雪。

凝结核就是一些悬浮在空中的很微小的固体微粒。最理想的凝结核是那些吸收水分最强的物质微粒。比如说海盐、硫酸、氮和其他一些化学物质的微粒。这也就是为什么我们有时见到天空中有云,却不见降雪,在这种情况下人们往往实施人工降雪。

3. 雪的作用

每当冬季来临,都会出现大雪纷飞、苍茫无际的景象。降雪以后整个大地都披上了一层银装,非常漂亮。雪除了具有其独特的景色外,对环境和人体健康都有一定的好处。

雨雪形成基本条件之一就是大气中必须有“凝结核”存在,大气中的尘埃、煤粒、矿物质等固体杂质等则是最理想的凝结核。空气中的水汽、温度等气象要素达到一定条件时。水汽就会在这些凝结核周围凝结成雪花,降落到地面上。因此,雪花能大量清洗空气中的污染物质。冬季降雪以后我们都会发现空气清新了很多,并且降雪也可以减少尘土和灰尘,可以说是天然的空气清新剂。图2图2 雪屋

雪对人体健康也有一定的作用,经常用雪水洗澡,不仅能增强皮肤与身体的抵抗力,减少疾病,而且还能促进血液循环,增强体质。

如果长期饮用洁净的雪水,还可以延年益寿,但这种雪水可不是我们平常所见的雪,而是那些深山老林中雪的融水。雪之所以有这么多的功能,是因为雪水中所含的重水要比普通水少1/4。

雪还有一定的降低噪音的作用,一般每立方厘米新雪的密度为0.05~0.1克。正是因为这样,地面的积雪对音波反射率比较低,能大量吸收音波,从而可以相应地减少噪音。

4. 雪花的分类

没有两片完全相同的雪花,但如果你对许多雪花仔细观察一下,会发现有几种类型,特别明显。这是科学家们寻找划分它们的标准,1951年作为降水量的雪花雹块和其他冰形都采用国际化分标准。

国际分类把冰晶分为7种,(1)片状;(2)星状;(3)柱状;(4)轮状;(5)针状;(6)多枝状淡晶状;(7)不规则冰晶。片状雪花为六面,星状是6点冰晶,柱状为长方形冰晶,车轮状也是长方形冰晶,但每一侧都有一条状物;当两个或多个冰晶结合在一起时,车轮条状仍保留。针状是尖形冰晶,也能结合在一起。多枝状冰晶有很多枝伸出,像蕨类植物的叶片。不规则冰晶凝结在一起时形状极不规则。

另外,还有三个冰状降水符号:软雹、雨夹雪和雹,每一类都可划分得更细。可以说,这个国际化分标准让科学家使用大家都理解的冰晶名称。图3图3 星状冰晶

雪花有不同的形状是由水分子构成的冰晶形状也就是由表面张力决定的,冰晶突起朝6个方向延伸。绝大多数雪花,但不是全部,都是六边形。

六边形从水分子的形状而来。氧原子比氢原子大得多,同分子中氧、氢之间的键比不同分子中氧、氢之间的键短得多。水结冰时,每个水分子与另外四个水分子结合,这四个分子结合成六边形。这个六面紧挨一个不断变大的冰晶与之结合在一起不需多大能量,但要把六面冰晶放在雪花侧面不断地聚集,成了一个很大的平面六面形。

一旦冰晶上的凸出部分到了一定大小,它的角棱很不稳定,其上面也会产生更小尖体、凸出部分。整个一片雪花,凸出部分处于同样一种环境,经受相同的力,因此结果自然一样。它们都在不断变大,有快有慢,这样一片几乎完全对称的雪花形成了,正是这种对称使雪花显得格外美丽。植物和窗户上的白霜也是这样形成的,冻结时从里向外,图案相当微炒、复杂。

有时对称也会消失,如果雪花很大,慢慢地水平降落,它会保持对称。如果雪花的一端比另一端上翘,就会倾斜,从外形上一端就会比另一端厚,那么自然到它离开云层时就不会对称了。图4图4 微观雪花

绝大多数雪花对称,但没有一片雪花同其他相邻的雪花一样,这是因为每片雪花降落路径不同。雪花缓缓降落时都要经过移动的大气,它们会遭遇上升流或向某一侧偏移,一些雪花在空中飘移的时间较长。一些雪花会进入气温湿度稍高或稍低一点儿的大气中,大气中固体粒子的数量和类型会有所变化,这当然会影响水的凝结和冰冻速度。每一片雪花对自己经历、存在的环境做出反应,而没有哪两片雪花完全经历过完全相同的条件考验。

其实,温度对雪花的形状也有一定影响。在一个大云团顶层形成的雪花通常是柱状,其形成温度大致为-34℃,(在-8℃~-5℃)下雪花也呈柱状,而-16℃~-12℃下雪花呈星形。如果雪花呈大片状,说明它们是在-12℃~-8℃或-3℃~0℃下形成的。所以,从雪花的形状我们能推测出它的形成条件。

大的雪花都是在比较温和时才降落的。如果云团内部气温为0℃~5℃之间,每个冰晶的外面就要覆盖一层薄薄的水,两个冰晶一经接触,水层冻结,将冰晶合并在一起。云层下部的气温一般高于云层内部的气温,所以大片雪花离开云团时,经历的大气层温度一般只略低于或略高于0℃。如果大气层温度高于-10℃,雪落到地面马上融化,不会形成积雪。图5图5 枝桠上的雪绒花

你知道吗雪花降落后的变化雪降落后,开始发生变化。即使在严寒时节,明亮的阳光融化了外层的雪,但在晚上又开始结冰,在雪的表面有透明的薄冰层。积雪很深的地方,在底层可能会发生某种变化。最初降落的雪花中一些冰晶升华了,产生的水蒸气立即结冰,形成更大的冰晶,称之为“野猪”,上面的雪层也会如此。白色的冰晶其本身稠密,但比最初的降雪结构疏松,很容易滑动。这样,雪停留在原地,不太稳定,很容易出现雪崩。

空中的白色“妖魔”

雪灾是世界上重要的自然灾害之一,亦称白灾,是因为降雪过多,积雪过深,影响人们的正常放牧和人们的生活,造成人畜冻饿伤带来经济损失的自然现象。雪灾具有季节性、突发性、危害性、潜在性、区域性等特点。图6图6 坍塌的电塔

持续大雪、降雪厚度、暴风、低温以及持续积雪是造成雪灾的主要因素。具体说来,雪灾的形成与以下几个方面的因素有关:一是降雪厚度,30厘米厚度的雪对于设施条件好的地方不一定成灾,但是在条件差的地方,雪灾就不可避免;二是下雪季节,春秋天下雪,两三天就融化了,但如果下雪的季节是在气温较低的冬季,降大雪后就容易堆积形成了成灾条件;三是雪后天气变化,下完雪后发生剧烈降温,并伴随大风,形成暴风雪,成灾的可能性就大;四是积雪的时间,降雪后温度持续在0℃以下,不化的时间越长雪灾越严重;五是雪灾的形成还与社会的防灾抗灾能力有关。

根据时间顺序,将每年10月15日至12月31日发生的雪灾称为前冬雪灾,翌年1月~2月发生的雪灾称为隆冬雪灾,翌年3月~5月15日发生的雪灾称为后冬或春季雪灾。雪灾按其发生的气候规律可分为两类:猝发型和持续型。根据我国雪灾的形成条件、分布范围和表现形式,雪灾可分为雪崩、风吹雪(风雪流)和牧区雪灾三种类型。

产生暴风雪的条件有以下几个:

气团:在冬季,北美受到三种气团的影响。极地气团覆盖了加拿大部分地区,此气团有着干燥、异常寒冷的特征,从极地高压区向南流动着干燥的空气。来自大西洋向西流动的温暖、潮湿气团覆盖了墨西哥湾、加勒比海、美国东南部。而太平洋气团则影响着这两个气团之间的区域、美国中部地带、西部沿海地区。图7图7 冰天雪地

气压:格林兰岛东部是低压地段,北极、美国中部、南加勒比海和加利福尼亚海区则是高压地段。在冬季,位于北美洲偏南地带的太平洋和加勒比海高压区与夏季产生的影响相比,相差甚远。冬季,在太平洋大气层,不同类型的气团相互交插混合,会产生越过大陆向东移动的锋系。

风力:离开卡罗来纳海岸的低压区,给北美东部带来雪暴的天气系统常常就从这里开始发展的,其程度在发展过程中不断加强,随着旋转的风力加大,之后朝着北面移动,影响哈特勒斯角到加拿大新斯科舍省的沿海地带。风的流动方向受科里奥利效应的影响,为逆时针方向。风吹过大洋的时候,水蒸气被吸收了,随着东北风往东海岸刮去。这些风在低压向北移动时引发洪水,侵蚀海岸,它们到达新英格兰的时候就会产生雪和雪暴。

几乎所有的中国人都忘不了2008年的大雪灾。贵阳凝冻再现冰瀑奇观,京珠高速公路韶关段冰雪灾情严重,旅客乘坐大巴因雪灾在路上被堵了十天十夜……

冰天雪地的险恶气候环境让无数正准备驾车、乘车返家的人们几近崩溃:高速车祸、车辆损坏、堵车,一幕幕让人记忆犹新。

2008年,人们企盼已久的奥运之年,却变成了“暴雪灾年”,这次雪灾呈现出哪些特点呢?降雪量大;降雪范围广;持续时间长;主要降雪影响地区偏南;降雪带来的灾害性严重。

皑皑白雪覆盖了南方的土地。城市中的自来水管因为寒冷而结冰,日常用水严重缺乏。输电铁塔被积在支架上的冰凌压塌,许多城市的电力供应被切断,城市一片漆黑。铁路、高速公路、飞机场上都结起了厚厚的冰层,交通工具无法正常运行。这场大雪灾造成河南、江西、安徽、湖南等14个省份7786多万人受灾,死亡24人。

不同季节的灾害

1. 春季雪暴

3月份是春季雪暴的多发月份。新英格兰和美国中西部地区分别在1888年3月11~14日和1978年3月9日发生了雪暴,新英格兰与纽约州部分地区因为这些雪暴的发生,使得400多人丧生,达到1.016米的平均降雪量。2003年3月8~20日,科罗拉多遭到雪暴的袭击、横扫,深2米的积雪量从山上倾倒,使得杰斐逊和玻尔得两县的部分地区受到波及,达到1.5~1.8米的积雪量。

1993年,发生了一场现代最为严重的雪暴,它被人们称为“93雪暴”或“1993年3月超级暴风雪”。3月12日早晨,墨西哥湾出现了一小块低气压带,这是这场雪暴产生的原因。如果低气压的持续时间比较短暂,那么一场灾害可能会就此夭折,但是,从加拿大吹来一股南向急流,加强了低气压,造成异常严峻的形势。而且,在3月12日的下午和晚上,中心气压持续下降,为这场雪暴的产生创造了最佳的条件。图8图8 暴风雪后的美国港口

到了第二天早上,在路易斯安那海岸南部地区,低压转变成了大风暴,雨、雪和冰雹袭击了美国南部大部分地区。这场风暴还引发了雷暴、龙卷风,洪水侵袭了佛罗里达州锅柄状地区。3月13日下午,一路上程度不断加强的风暴继续北行,在当天晚上,到达了切萨皮克湾。此时,大雪和雪暴灾害已经侵袭了美国大西洋沿岸,不断移动的积雪,使得空中一片昏暗,有时甚至看不见东西。到了3月14日,加拿大东部都已经被雪暴深深波及,但其强度也在不断减弱,稍晚的时候,终于消失不见,这真是不幸中的万幸了。

美国东部1/3的地区受到这次风暴的波及,造成交通中断、机场关闭、财产损失、人力损失,总计几十亿美元。大约有1亿人口受其严重影响,其中,有270人因此而丧生。

2. 冬季雪暴

雪暴并不都发生在春季,隆冬季节也有可能出现。1888年1月12日,一场雪暴横扫了达科他、堪萨斯、蒙大纳、明尼苏达、内布拉斯加和得克萨斯州,在这场雪暴中,有235人遇难,其中,刚刚放学回家的孩子占了大部分,因此,它被称为“学生雪暴”。图9图9 雪暴埋城

1891年2月7日,雪暴天气连续几天在美国中部出现,大规模的伤亡状况因此而发生。1949年1月2~2月22日,在这段时间内,犹他、怀俄明、南达科他、科罗拉多、内华达州和内布拉斯加被接二连三的雪暴灾害袭击,产生了0.3~0.76米的降雪深度。积雪在时速为每小时116千米的狂风作用下,有些地方深度达到了9米。而且,此次灾害造成成千上万的牲畜死亡,不过,值得庆幸的是,没有造成人员伤亡。

1976~1977年冬天,洛基山脉东侧19个州的平均气温急剧下降,可谓是创历史最低水平。1月28日,进入紧急状态的有纽约、新泽西和俄亥俄州,被列为灾区的则是其他的几个州。雪暴在几天前将五大湖流域的低地与俄亥俄山谷的上端侵袭后,又转向东移。尼亚加拉瀑布被冰层全部覆盖起来,遭受了极为严峻的考验,甚至马蹄铁瀑布的部分地区也遭到了冰层的覆盖。

1月28日,纽约州所属的布法罗市开始遭遇了风暴的侵袭。达到1.75米的降雪,风速每小时达到121千米,这是该城市有史以来遭受的最为严峻的考验。风暴来临前的6周时间里,降雪情况每天都会出现,积雪因雪暴而增高了0.9米。布法罗共在冬天即将结束时,达到了5米深的积雪。能见度在雪暴来临的时候为零,积雪深度在有些地区甚至达到了9米。数千人因为恶劣天气的突然来临而被困在工厂、商店和办公室里,也有很多人被困在回家的路上。交通堵塞长达4个小时,有5000辆轿车和卡车被遗弃在路上,救助者使用摩托雪橇给那些被困在汽车里的人送去食物和救援物资。风暴持续了5天,死亡29人,其中,被困在车中致死的就有9人。祸不单行,2月1日,又有100多人死于席卷美国东北各州的雪暴中。

雪灾发生规律

雪灾没有固定规律可循,但是专家根据一些调查材料分析,我国草原牧区大雪灾有十年一遇的规律,大雪灾一般不会连年发生,至于一般性的雪灾,出现次数就比较频繁了。我国西藏牧区2~3年就可能会发生一次一般性的雪灾,青海牧区和西藏差不多,一般性雪灾发生频率比较高。图10图10 暴雪重灾区

我国新疆牧区,因各地气候和地理差异比较大,雪灾出现的频率差别也很大,一些地区宜发生雪灾,一些地区却很少发生雪灾。新疆阿尔泰山区、准葛尔西部山区、北疆沿天山一带和南疆西部山区的冬牧场和春秋牧场发生雪灾次数比较多,雪灾频率达可达50~70%,也就是说在10年内有5~7年会出现不同程度的雪灾,其他地区在30%以下。

雪灾高发地区,一般也是雪灾受灾严重地区,如阿勒泰和富蕴两地区,雪灾频率高达70%,重雪灾高达50%,这些地区雪灾灾害都比较重。反之,雪灾频率低的地区往往是雪灾受灾较轻的地区,如温泉地区雪灾出现频率只有5%,且都属于轻度雪灾,因此这些地区雪灾灾害也比较轻。

各地区雪灾灾害的严重程度不同,雪灾发生的时段却比较相近,冬雪一般始于10月,春雪一般终于4月。危害较重的雪灾一般是秋末冬初的大雪,这种雪灾可以形成人们所称的“坐冬雪”。因进入冬季以后,降雪还会不断发生,随着降雪的增加,使草原积雪越来越厚,以致使危害牲畜的积雪可以持续整个冬天。

雪灾发生与地区降水分布有着密切关系。如我国内蒙古牧区雪灾主要发生在内蒙古中部的巴盟、乌盟、锡盟及昭盟和哲盟的北部一带,这些地方发生雪灾的频率都在30%以上,其中以阴山地区发生雪灾现象最为频繁灾害也最重;西部地区因冬季气候异常干燥,几乎没有雪灾发生。图11图11 玉树雪灾导致牲畜尸骨满地

新疆牧区,雪灾也主要集中在北疆准噶尔盆地四周降水多的山区牧场;南疆除西部山区外,其余冬季比较干旱的地区雪灾发生次数也比较少。青海牧区,雪灾也主要集中在南部的海南、果洛、玉树、黄南、海西5个冬季降水较多的州。西藏牧区,雪灾主要集中在西藏北部唐古拉山附近的那曲地区和西藏南部的日喀则地区。西藏北部唐古拉山附近的那曲地区雪灾常与青海南部雪灾连在一起。

你知道吗与雪有关的民谣小雪收葱,不收就空。萝卜白菜,收藏窖中。小麦冬灌,保墒防冻。植树造林,采集树种。改造涝洼,治水治岭。水利配套,修渠打井。立冬小雪,抓紧冬耕。结合复播,增加收成。土地深翻,加厚土层。压沙换土,冻死害虫。小雪满田红,大雪满田空。(这是流传在广东地区的一句民谣,但这里所谓的红,不是指红颜色,而是在说农活多,因为此时开始收获晚稻,播种小麦,而到了大雪节气,田里已经收割完毕,空空如也了,这也意在警示人们要勤于劳作。)冬雪消除四边草,来年肥多虫害少。腊月里三白雨树挂,庄户人家说大话。小雪见晴天,有雪到年边。先下大片无大雪,先下小雪有大片。

什么是牧区雪

牧区雪灾是由于大量的降雪与积雪,对牧业生产及人们日常生活造成危害和损失的一种气象灾害。中国草地面积约占世界草地的13%,占国土面积的40%,其中牧区草地面积为3.13亿平方公顷,主要分布在内蒙古、新疆、西藏、青海和甘肃等地。这些省区每年为国家创造约1/5的畜牧业产值,在我国国民经济建设和人民生活改善中占有重要地位。由于雪灾属突发性自然灾害,不仅影响冬季放牧,而且严重威胁着因前期干旱累积而特别脆弱的冬季畜牧业生产,是制约我国畜牧业持续发展的重要致灾因素。图12图12 大雪压倒大棚

牧区雪灾亦称白灾,主要是指依靠天然草场放牧的畜牧业地区,由于冬半年降雪量过多和积雪过厚,雪层维持时间长,影响畜牧正常放牧活动的一种灾害。

从前文可知,根据时间顺序,将每年10月15日至12月31日发生的雪灾称为前冬雪灾;翌年1~2月发生的雪灾称为后冬雪灾;翌年3月至5月15日发生的雪灾称为春季雪灾。我国的雪灾主要是在牧区,当然也有农业雪灾。农业雪灾主要是积雪深厚时,作物在雪覆盖下受到损害与死亡。当积雪深厚的年份,持续时间很长,冬小麦长时间在雪层覆盖下冬眠。天气变暖后,积雪层下土壤湿度增大,或者积雪重新层上,积雪层下长时间保持0℃左右,引起植物呼吸作用加强,使秋季积累糖分大量消耗造成碳水化合物的亏损,削弱抵抗力,致使冬小麦大片死亡。雪害的同时由于积雪深厚产生真菌病害(雪霉病、菌核病),导致冬小麦死亡率增大。这种现象多发生在北疆,一般以伊犁、塔城、沿天山北麓一带最严重,而阿尔泰地区、准噶尔盆地、博乐谷地较次之。这是由于这些地区积雪深厚,融雪时间偏早所致。而后者则由于积雪偏浅或积雪偏少、温度低等原因。解决办法应在冬小麦播种时,作好播种预报,调整播期。在春季融雪后进行追肥使受害作物营养得以恢复,在小片面积上对积雪进行压实(特别低洼的小地形)。图13图13 青藏高原牧区

牧区雪灾是由于冬、春季降雪量过多,气温低造成积雪持续不融化,草场被积雪掩埋,致使家畜采食困难或不能采食而发生的不同程度的牲畜伤亡事件,并可能伴有牧民冻伤、交通阻塞、电力和通讯线路中断的一种雪害。冬、春降雪多少,是能否形成雪灾的前提条件,而积雪掩埋草场的程度以及持续时间则是形成雪灾的重要条件。主要表现在当发生雪灾时,积雪掩埋草场,家畜处于饥寒交迫的环境条件下,畜体得不到草料补充,膘情显著下降,对外界不利环境和对疾病的抵抗能力大大降低,常常造成母畜流产、仔畜死亡率增高和老、弱、病畜的伤亡。同时,还将影响家畜放牧,妨碍交通、压损棚舍等。由于各类放牧家畜的生理特性不同,从而表现出在积雪较深的情况下,破雪采食能力有异。因此在遭受雪灾危害的时候,各种家畜的损失也不一样。

考虑雪灾形成是一个复杂的过程,是大降雪、持续低温和积雪叠加后的自然灾害。因此,评估雪灾等级标准选择的气象要素主要有降水、雪深、雪日、积雪日数、雪深与牧草高度之比、气温和最低气温及其降幅、风速和大风日数等。例如,我国积雪强度特征和牧区雪灾的分级标准、危险程度研究中就用冬、春降雪量,积雪深度与牧草之比、可发生雪灾积雪的影响范围以及低温、大风的综合结果作为牧区雪灾分级标准。图14图14 牧区奶牛遭受雪灾

雪灾可能发生时期的长短,主要由积雪开始期和终止期所决定,而雪灾可能发生期的始期和终期,就是积雪的初日和终日。所以,凡是积雪初日出现越早,终日结束越迟的地方,雪灾可能发生时段越长,几率也就越大。雪灾可能发生时期长短与初、终雪期间的天数是一致的。牧区雪灾可能发生始、终期具有明显的地域性差异,可能发生始期出现规律是从东北向西南逐渐推迟,而山地以及青藏高寒牧区则随海拔高度的增加而提前。

雪灾可能发生的终止期的地理分布与可能开始期的分布正好相反。分布趋势是从东北向西南逐渐提前,山地以及高寒牧区则随海拔高度的增加而推迟。对我国大部分牧区而言,雪灾可能终止期都出现在3~4月份,而青藏高原一般在5~6月份,两者之间相差2~3个月之久。积雪期的长短虽然能够反映出雪灾可能发生期的长短,但是雪灾的可能发生期与实际发生期一般来讲是不吻合的。因为雪灾实际发生期往往由积雪深度、持续时间、牧草高度和家畜受害情况所决定。

我国牧区每年都有不同程度的雪灾发生。根据雪灾的定义和成灾标准,分析1961~1990年各地发生雪灾的次数和频率,并结合实际灾情进行综合分析。结果可将雪灾发生区分为三种区域类型,这就是雪灾常发区、雪灾偶发区和雪灾不发生区。雪灾的常发区主要分布在内蒙古以西的大兴安岭以西、阴山以北的广大牧区;青海省青南地区以及祁连山牧区;北疆部分山区;西藏高原的中北部及西部牧区;川西高原牧区的西部常发区在20年内共出现轻、中、重雪灾5~8次,频率约为25%~40%。雪灾的偶发区主要分布在西藏南部边缘地区、青海湖及海西东部地区、内蒙古的阴山以南及巴彦淖尔盟一带;宁夏六盘山区;甘肃的陇中西北部、甘南高原;新疆的南疆部分山区;四川的川西高原牧区部分地方及云南西北部牧区少部分地方。偶发区的雪灾发生频率在20%~25%以下。在我国牧区的其余地方,由于降雪期间降雪量少,或者降雪量虽较多但温度则较高的广大牧区,一般不易形成稳定而深厚的积雪。半农半牧区由于补饲条件好,所以也不容易形成雪灾。

你知道吗国家减灾中心国家减灾中心成立于2002年4月,由综合部、灾害信息部、灾害应急部、卫星遥感部、信息技术部、培训部、国际合作部、《中国减灾》编辑部等部门组成,承担中国减灾救灾信息交流、技术支持、政策咨询、人员培训和基础研究等职能。减灾中心是中国政府对各类自然灾害进行信息服务和辅助决策的专业机构,通过灾害信息的收集与分析、灾害现场的紧急救援和灾情的快速评估,借助卫星遥感等先进技术手段,进行灾害分析和科学研究,为灾害管理部门提供决策参考,为中国的综合减灾事业提供技术支持。

什么是风吹雪

风雪流又称风吹雪,是气流挟带着分散雪粒进行的多相流,简单来说,就是雪粒随风运动的一种天气现象。依据雪粒的吹扬高度、吹雪强度和对能见度的影响,风雪流可分为低吹雪、高吹雪和暴风雪三类。公路风吹雪雪害是指对冬季公路的正常运营产生巨大影响,并对人们的生命财产和社会生活造成灾难性后果的事件,属于交通灾害的一种。公路积雪有自然降雪、风吹雪以及雪崩三种形式。其中,自然降雪产生的道路积雪厚度较小,虽然影响行车速度,但是一般不会造成长时间的交通中断;雪崩是山坡上的积雪在一定条件下,受重力作用向下滑动,引起大量雪体崩塌的现象,由于其来势凶猛,破坏力大,但受地形影响明显,不会普遍出现公路雪崩灾害;风吹雪是雪粒子在风的作用下随风运行的一种天气现象,它对自然积雪有重新分配的作用,其形成的积雪一般为自然积雪的3~8倍,是我国北方冬季最普遍、最频繁,导致道路积雪最严重的一种公路雪害形式。图15图15 风吹雪“走”

1. 我国风吹雪的发生特点(1)全国风雪流主要集中在中国北方地区,包括东北、内蒙古、新疆北部、青海、甘肃、宁夏以及陕西、山西、山东、河南和河北的部分地区。(2)风雪流最早出现在10~11月,主要集中在11月或12月;终止时间主要集中在2~4月,一般不超过5月。风雪流出现日数有季节变化,可分为单峰值和双峰值两种类型,双峰值差异较大,表明受不同的系统影响。(3)从总体来看,风雪流发生日数有减少趋势,但各地区有差异:东北、内蒙古、西藏部分地区和新疆北部发生风雪流日数均呈下降趋势;青海、甘肃和宁夏部分地区则呈上升趋势。(4)从风雪流季节年变化趋势看,暖月发生风雪流日数呈上升趋势,而冷季的1~3月、10~12月发生风雪流日数则呈下降趋势,且下降趋势比上升趋势快,这与冬季变暖变干的研究结果是一致的。

2. 风吹雪形成的条件

冬、春季一定深度的地面积雪,雪层比较松散,特别是新雪、雪粒之间黏结力很小,在一定风力作用下,容易发生位移。当风速较高时,积雪被风吹起,地表雪粒就被卷入气流,并以蠕动、滚动、跳跃和悬浮形式在地面与近地气层中运行。在风挟雪粒流动过程中,遇到地形或地物的障碍,就会使雪粒堆积,这种形成积雪的过程,即为风吹雪。风吹雪的发生及其各地差异主要是天气气候、地形地势等因素综合影响的结果。

风吹雪的形成必须具备三个条件:最大的雪、障碍物和使雪粒能够起动运行的风。降雪和积雪是风吹雪的物质来源,而风则是风吹雪形成的动力,决定着风吹雪的发展方向和运动规律。当穿过雪源的风速达到一定数值时,沿雪表面呈水

平与垂直运动的微小涡旋群把雪粒卷入气流,在地面或近地气层中运行。所谓起动风速就是刚刚能使雪粒起动运行的风速,为了使用和观测方便,往往采用地面以上1米高处的风速作为起动风速。影响雪粒起动的因子较多,既与积雪本身的物理力学性质(如积雪密度、雪粒粒径、积雪深度、硬度等)有关,又与太阳辐射、气温、地温、地面粗糙度等相联系。图16图16 大风带着雪运动

雪粒虽然微小,但也有一定的质量,没有外界的动力,雪花是不会运动的,使雪粒运动的能量来源于风,风速越大,雪粒运动的强度越大。使雪粒从静止到开始运动的风速叫做起动风速,也叫做临界风速。在大于临界风速的风力作用下,表层雪粒开始运动。由于气流同积雪覆盖层表面的摩擦,雪粒在风雪流中以滑动(滚动)、跳跃和浮动三种方式运动,通常90%以上的雪粒以跳跃和滚动的方式在雪面以上0~20厘米高度范围内运动。

积雪的若干物理力学特性与温度关系甚为密切,春季随着温度回升接近于0℃时,雪层表面昼间开始融化,雪层含水量增加,雪粒之间的黏结性增大,此时需要较大的风速,雪粒才能被移动、扬起。夜间有效(长波)辐射增大,雪面温度下降,融水复而冻结,在雪面形成坚实的冰壳难于起动。因此,温度变化是通过改变积雪若干物理特性而影响吹雪起动风速的。如道路附近地形的急剧变化使风吹雪减弱或产生较大涡旋,山向前运移变为倒转,致使雪粒发生由运行到沉积的转变,即使处于运行中的风吹雪也会受到坡向、坡度制约。根据以往观测资料,山区风吹雪的起动风速比平原地区相类似雪源的起动风速一般要增大1/3左右,达到起动风速后才形成风吹雪。图17图17 风吹雪困住行人车辆

3. 风吹雪的分类

风吹雪随风速的变化,其运动特征和所造成的危害会有所不同。在以往野外观测的基础上,根据风速对雪粒的吹扬高度以及对能见度的影响等因素,把风吹雪分为低吹雪、高吹雪和暴风雪三类:低吹雪。和风将地面雪粒吹起,随风贴地运行,吹扬高度在2米以下,水平能见度大于10千米;高吹雪。清劲风将地面雪粒卷起,吹扬高度在2米以上,水平能见度小于暴风雪(中国气象局编定的地面气象观测规范称雪暴)。大量雪粒被强风或大于强风风速卷着随风运行,一般伴随降雪,天空不可辨,水平能见度小于1千米,有时1~2米都难以分清目标物(黑色)。前两类风吹雪多发生在晴天条件下,其危害比第三类小。风雪来临时多伴有强烈的降温和降雪现象,无论是对工业和农牧业生产,还是对交通运输造成的危害都是非常严重的。图18图18 风吹雪冻天地

雪灾的危害

雪灾的危害程度比台风、雨涝、干旱等重大的气象灾害和地震等地质灾害要小,但也不能忽视。雪灾发生时,主要会造成以下几个方面的灾害:妨碍交通、通信、输电线路等生命线工程安全;压倒房屋;冻坏农作物,导致农业歉收或严重减产,大量积雪可压塌大棚,对蔬菜生产和供应造成不利影响;大雪常伴随低温冻害,致使老人及牲畜冻伤或冻死,造成道路冻雪或形成积冰,致使交通事故多发和行人跌倒或摔伤。

1. 对畜牧业的危害

主要是积雪掩盖草场,且超过一定深度,有的积雪虽不深,但密度较大,或者雪面覆冰形成冰壳,牲畜难以扒开雪层吃草,造成饥饿,有时冰壳还易划破羊和马的蹄腕,造成冻伤,致使牲畜瘦弱,常常造成牧畜流产,仔畜成活率低,老弱幼畜饥寒交迫,死亡增多。另外,在严寒季节冬春禽的抵抗力下降,某些病毒性疾病如传染性胃肠炎、传染性支气管炎、慢性呼吸道疾病流行性腹泻、蓝耳病、口蹄疫和体外寄生虫病等爆发的可能性增加,这时发生的雪灾可以起到催化和加剧的作用。

2. 对交通的危害

雪灾时,交通线路与交通工具不断受到严重破坏,出现交通中断,运力损坏,造成道路结冰,致使车轮与路面摩擦作用大大减弱,导致车辆打滑或刹车失灵,引起交通事故,阻塞交通运行;造成行人滑倒、摔伤。灾害严重的条件下,机场关停,部分水路封闭,公路桥梁损坏,重点灾区交通陷于瘫痪,局部交通交流失衡,正常物流秩序与国民经济遭受较大影响。图19图19 被雪“掩藏”的道路

3. 对农业的危害

对农村和农业来讲,降雪的益处远大于危害,但随着农业现代化、市场化的发展,雪的危害也逐渐显现出来。主要表现在:降雪压垮温室大棚,或长期阴天降雪缺乏日照使大棚温度过低,影响蔬菜、水果的产量和品质。由于雪天交通不便,使时鲜农产品得不到及时收购和外运,造成产品积压甚至变质,影响经济效益。雪灾后,蔬菜虫害会减少,但病害会加重,随着气温回升,在温暖潮湿环境中,真菌性病害会加重。图20图20 农业雪灾

4. 对水产养殖业的危害

鱼、虾等水产类受到冰雪灾害的影响会使生育率下降,自身免疫机能受到损害,抵御重大疫病和外界恶劣环境能力下降,具体表现为摄食频率和摄食强度降低,抵御细菌、病毒、寄生虫侵害的能力下降,生长速度缓慢,饲料成本增高,商品性能下降,高密度条件下的养殖、运输、存活率降低。

5. 对旅游业的危害

降雪使一些处在山区的旅游景点游客锐减,影响旅游及相关产业的收入。山区野外活动,雪崩是威胁人们生命安全的一种重要灾害。

6. 其他方面的危害

秋冬之交或冬春之交气温较低时,雨夹雪或湿雪落在树木或电力设施上,会造成树木或电线积雪或结冰,出现压断树木和电线的事件。除直接伤人毁物外,断电又会引起一系列的城市灾害,供电、供水、供暖系统不能正常运转,医院、学校及居民生活受到严重影响,通信线路中断等等。图21图21 雪灾肆虐

第二章 认识雪崩

雪崩能摧毁森林,掩埋交通线路、房舍、通信设施和车辆,甚至可以堵截河流,导致临时性涨水的情况发生。它还能引起山崩、山体滑坡和泥石流等可怕的自然现象。下面了解一下雪崩的相关知识。

山腰上的“雪流沙”

雪崩,也有一些地方把它叫做“雪塌方”、“雪流沙”或“推山雪”。

雪崩发生时一般都是从雪山的山坡上部开始。雪崩开始前并没有过多的预兆,也许突然间能听到咔嚓一声响动,这种勉强能够听得见的声音就告诉你这里的雪层已经断裂了。断裂的雪层开始只是出现一条裂缝,接着,巨大的雪体开始滑动。雪体在向下滑动的过程中,速度会越来越快,于是,雪崩体变成一条几乎是直泻而下的白色雪龙,呼啸着向山下冲去。

雪崩是雪山中经常发生的一种自然现象。这是因为所有雪山的地表冰雪都会有迁移过程,这种迁移就会引起雪崩。雪山上的积雪不停地从山体高处借重力作用顺山坡向山下崩塌,崩塌时的速度可以达到20~30米/秒。雪崩具有突然性、运动速度快、破坏力大等特点。

雪崩对人类的危害非常大。雪崩发生时可以摧毁大片森林,破坏交通线路、通讯设施和车辆,甚至能堵截河流,发生临时性的涨水。雪崩所过之处的房屋更不能幸免,迅速通过的雪流会将房屋摧毁和掩埋。因此,雪崩是积雪山区的一种严重自然灾害。对雪崩有一个整体的认识,可以在雪崩发生时更好地保护自己和他人。图22图23图22 梅里雪山崩塌图23 积雪如沙

雪崩怎样分类

雪崩根据诱发原因可以分为干雪崩和湿雪崩、松雪型和厚雪型雪崩、人为休闲雪崩和自然雪崩。

1. 干雪崩和湿雪崩

雪崩按其形成和发生时有不同的地貌和不同的气候条件,可分为干雪崩和湿雪崩两种。干雪崩也被称为粉雪崩;雪崩又称块雪崩。

干雪崩在形成的过程中会夹带大量的空气,正是因为这样,这种雪崩会像流体一样流动。干雪崩的速度极高,因此他们的破坏力也是非常强的。干雪崩从高山上飞腾而下,转眼之间就可吞没一切,因有极高的速度,它们甚至在冲下山坡之后还可冲上对面的高坡。

干雪崩之所以被称为“干”是因为:这种雪崩是在大雪刚停,山上的雪还没来得及融化,或在融化的水渗入下层雪后还没有冻结之前形成,这时的雪是“干”的,也是“粉”状的。这种雪发生雪崩时,会产生很大的气浪,在其底层也就容易生成一个气垫层,因此危险性非常高。当人们遇到此类雪崩时,人就会被裹入雪崩体中并随雪崩飞奔而下。图24图24 干雪崩

湿雪崩危险性比干雪崩还要高。湿雪崩的发生时间一般是在降水过后数天以后,这时表面雪层已经开始融化,雪水渗入下面的雪层中并重新冻结,这样就形成了一个“湿雪层”。因此而引发的雪崩也就被称为湿雪崩。

湿雪崩在春天发生较多。一般在强降雪后温度会有所升高,新的雪层一般很难吸附于原有的雪层,这样也就使新的湿雪层和原有的雪层之间产生缝隙,于是便向下滑动,产生了雪崩。湿雪崩滚落的积雪一般都呈块状,雪崩后滚落的速度比较慢,但是雪崩的重量大,在雪坡上滚落时,雪崩也会愈变愈大,因此摧毁力也更强。湿雪崩的形成区一般都在坡度稍缓的雪坡上。这是因为陡坡上的粉雪几乎崩完了,才会轮到相对的缓坡,发生块雪崩。

湿雪崩的下滑速度虽然比较慢,但是它在沿途中还会带起树木和岩石,产生更大的雪砾。而且湿雪崩一旦停止就会立即凝固,这样也就增加了雪崩抢救工作的难度,同时也加大了雪崩的危害性。

2. 松雪型和厚雪型雪崩

雪崩在爆发时包含的雪量各有不同。雪崩按其包含的雪量可分为松雪型和厚雪型两种类型。大多数的雪崩都发生在暴风雪爆发时或爆发后,这时的雪通常是相对不稳固也比较松软。另外春季也容易引发雪崩。这是因为春季气温开始回升,雪开始融化,这样就会促使雪层运动,引发雪崩。图25图25 不幸遭遇雪崩的人们

松软的雪崩就是在雪层比较松软时发生,一般表现为沙粒或粉末。这种雪崩发生时也比较危险,一旦一小块被破坏了,剩下的部分也会随之被带动,这种雪崩的速度比较快,时速可高达400千米。

松雪型的雪崩危害是很大,但厚雪型雪崩的危害更大。厚雪型雪崩是一种密度超大,分层集中,体积庞大的雪团从山顶滑落。

这种大雪团一旦脱落,它会以每小时300千米的速度沿着陡峭的山坡向下滚,所过之处的所有物体都会被损毁。

3. 人为休闲雪崩和自然雪崩

雪崩可以根据其生成条件的不同还可以广泛地区分为“人为休闲雪崩”和“自然雪崩”两种。

人为休闲雪崩是一种最常见的雪崩形式之一,这种雪崩都是因人为原因而引起,对人生命的危害最大。滑雪、雪山徒步旅行或其他雪上冬季运动都会引发人为休闲雪崩,这种雪崩发生时大多都会将自己或其他人埋在雪下。这种雪崩事故的伤害都是致命的,如果被深埋在雪下半个小时后还无法获救,就会有生命危险,雪崩遭难者有一半都无法生还。现在每年很多人都死于人为休闲雪崩,并且死亡的人数还在上升。

自然雪崩则是在极端的气候条件下产生。例如,降雪量非常大,雪就很有可能会松散地堆积在陡峭的山坡上,这就为雪崩的产生奠定了条件,在这种情况下很容易引发雪崩。虽然很多时候,雪崩都是因为人为因素而引起,但是气象条件所引发的雪崩也不容忽视。图26图26 特大雪崩压倒民房

你知道吗冰崩包括冰塔和冰壁崩塌,通常由于中午温度较高或者是冰川的运动引发,可能引发下方雪坡的大规模雪板雪崩,从而导致整面山体的巨大雪崩。冰崩一般是无法预料的,但是通过长时间观察,还是可以大概预测出这座山的冰崩情况。如果要从一个看起来不稳定的冰塔或是悬冰川下通过,一定要快,切忌停留,因为这种路线是极度危险的。

危险的雪崩有哪些

山坡的积雪在下滑时,会呈现出不同的形式。有时可能会像一堆尚未凝固的水泥,下滑时缓缓流动,遇到障碍物时就会被拦挡住;有时则会是大量的积雪急速下滑或呈现出崩泻的状态,这种雪崩是最危险的。

1. 松软的雪片崩落

雪降落在山坡背风斜坡后并不像山脚下的雪那样紧密堆积。这种积雪在斜坡的背后会形成一个缝隙缺口,因此也存在着一定的危险性,但这些地方给人的感觉却是很硬很安全。路过山坡背风斜坡时,一定要注意防止这样的雪片崩落。这种雪片受到细微的干扰甚至是脚步,就能使雪片发生崩落。

2. 坚固的雪片崩落

坚固雪片发生崩落前有一种欺骗性,它的表面看起来很坚固,但走在上面就能产生隆隆的声音,并发生崩落现象。

坚固的雪片崩落是由大风和温度猛然下降造成,爬山者和滑雪者的运动能使整个雪块或大量危险冰块崩落,对这些运动者构成一定的威胁。因此,在进行运动之前,一定要观察好山坡积雪的安全性。图27图27 不可避免的自然雪崩

3. 空降雪崩

在严寒干燥的环境中,持续不断地新下的雪落在已有的、坚固的冰面上,就有可能会引发雪片崩落,这些粉状雪片以每秒90米的速度飘落在空中,形成空降雪崩。

你知道吗灾难回放2012年4月7日,巴基斯坦北部锡亚琴冰川地区发生雪崩,地点靠近一座军营。当时消息称,雪崩导致135人被埋,其中包括124名巴基斯坦军人和11名平民。雪崩造成的大雪覆盖面积达1平方公里,厚度在21米左右。4月8日,巴基斯坦北部雪崩受灾地区又发现有4人被埋,使在这起灾害中被埋人数升至139人。

雪灾危险程度分类

在确定有关地区雪崩危险程度时,要考虑山坡倾角、地形轮廓及其规模、土地利用特征、风和太阳辐射状况、今后拟采取的治理措施。此外,还要重点考虑包括雪崩频率和其他特征的雪崩状况。按照雪崩危险程度可以划分为以下四种类型地区:

1. 雪崩轻度危险地区

这些地区不存在雪崩危险。由于山坡条件,或者当地的建筑设施被自然障碍物或者人工治理措施保护完好,因此,雪崩在这些地区产生的可能性很小。

2. 雪崩中度危险地区

这些地区的雪崩危险程度很轻,且雪崩不常出现。但是,具有危险性规模的雪崩偶尔也会在这里发生。比如,当受到不利因素影响后,平时很少产生大规模雪崩的和缓山坡也会发生大规模雪崩;在自然障碍物和人工治理措施双重保护下的建筑设施,在强的雪崩冲击下也会遭到破坏,威胁人类。图28图28 雪崩过后的大地

3. 雪崩高度危险地区

这些地区具有相当大的雪崩危险程度,偶尔会出现严重雪崩危险,危险性规模的雪崩在这里更是频繁出现。比如,每次强降雪都会使很陡的山坡产生大雪崩,而且,滞后作用使雪崩在这种山坡的产生频率也比中度危险地区频繁。

4. 雪崩极度危险地区

这些地区的雪崩危险程度非常大,偶尔会有极为严重的雪崩危险出现,并且很难治理。

当然,随着拟采取的防治措施的进行,雪崩危险程度地区的分类会受影响。有些地区程度类别也许会因为治理措施的好坏而发生变化,采取治理措施的地区,危险程度类别就会降低;而有些地区的治理措施在被破坏后,危险程度类别就会提高。

从微观角度出发,我们可以看出,就算是特定的雪崩路径,其雪崩危险程度也存在着明显的地区差异。雪崩堆积区,作为山区具有最高土地利用价值、最好开发前景的地方,可以把它的雪崩危险程度分为内部中心带和边缘外围带两种带型。内部中心带位于内部,而边缘外围带则从左、右和前方三面包围着内部中心带,位于边缘。中心带为高度危险地区,遭到冲击力大、重现期短的雪崩影响;而外围带则遭到比中心带冲击力略小、重现期稍长的雪崩影响。相对而言,因为雪崩危险程度向堆积区外援降低,所以,外围带可以开发利用。图29图29 难得一见的雪崩

雪崩怎样产生的

雪崩是积雪雪山常见的一种现象,雪崩的发生地为山地。主要原因是雪山上的积雪堆积过厚,且过厚的积雪超过了山坡面的摩擦阻力,这样就会引起大量的积雪发生运动,从而产生了雪崩。

另外,有一些雪崩是在特大雪暴中产生的,这种雪崩不常见。

雪山上的积雪其实并不是一个整体,在堆的下面还存在着一个软层,这一层主要是六角形杯状的冰晶体,和人们在日常生活中见到的冰碴非常相似,这一层人们也称其为雪堆底层的白霜。这种白霜主要的形成原因就是雪粒蒸发,它们比上部的积铺雪要松散得多,存在于地面或积雪的下部,使上下层积雪之间因此而被隔开,这样当上部积雪开始顺山坡向下滑动,这个隔离带也就起着助推的作用,不仅加速雪下滑的速度,而且还带动周围没有滑动的积雪。图30图30 西岭雪山

在很多人的眼中,雪山上的积雪都是静止不动的,这只是人们的错觉,其实积雪在雪山上一直都在不断地运动着。雪山上存在着大量的积雪,人类生活的地球上又有其固有的重力,这种重力会将雪向下拉,而积雪的内聚力却希望能把雪留在原地。

积雪的内聚力与积雪的厚度有关,持续不断的降雪使山坡上的积雪达到一定厚度时,就容易发生雪崩。春天气温升高时,积雪表面消融,融水渗到雪层内部,就能降低积雪的内聚力、内摩擦力和抗断强度,特别是融水渗漏到积雪底部时,雪水就像滑润剂一样,使雪层更容易滑动。

这样,当这两种力的较量达到高潮时,再给雪山施加一点外力,比如动物的奔跑、滚落的石块、刮风、轻微震动,只要压力超过了将雪粒凝结成团的内聚力,就足以引发一场灾难性雪崩。

在风力比较充沛的山区,风也能使积雪发生雪崩。在山脊背风的地方,风能够将积雪吹成悬空。就像我们房子的屋檐,人们将其称之为雪檐。一旦雪檐的自身重量超过雪檐的抗断强度,雪檐便自行崩塌,从而引起下面山坡上雪的塌落。图31图31 阿尔卑斯连绵的雪山

除了上面的一些自然原因外,人类活动也在很大程度影响着雪崩的发生。现在已经有专家对发生的雪崩进行研究,他们认为很多雪崩都由受害者或者他们的队友造成,这种雪崩也被称为“人为休闲雪崩”。在人类进行滑雪、徒步旅行或其他冬季运动时,人们在不经意间就可能成为雪崩的导火索,酿造一场灾难。

另外,砍伐森林也能使山坡积雪的稳定性减弱。森林和灌木,客观上起着阻止积雪下滑的作用,雪崩地区的森林被砍伐也是引起雪崩的原因之一,因此应该严禁砍伐雪崩地区的林木。在雪崩频繁的瑞士阿尔卑斯山区,地方法律就明文规定严禁砍伐雪崩地区的树木。

你知道吗灾难回放2012年2月20日,美国华盛顿州史蒂文斯·帕斯滑雪场附近发生雪崩,导致3人死亡,8人失踪。史蒂文斯·帕斯滑雪场距离西雅图市130公里,是华盛顿州最受欢迎的户外娱乐场所之一。2012年3月3日,20多名滑雪爱好者前往中国黑龙江省五常市大秃顶子山滑雪,意外遭遇雪崩,一位编号为“007”的申姓滑雪者死亡。该名遇难者为中国滑雪史上遭遇雪崩第一人。2012年3月6日,阿富汗东北部山区三座偏远村庄遭遇雪崩,截至3月6日已确认42人死亡。

威力惊人的雪崩

雪崩一般都是从山顶上爆发,雪团在从高处向下移动的过程中速度会越来越快,并且还会产生巨大的力。雪崩会用其巨大的力量,将它所过之处的一切都一扫而尽。雪崩一旦发生,其势不可阻挡,直到广阔的平原上它的力量才消失。

雪崩时,雪团的重量可达数百万吨,不仅这样,有些雪崩中还会夹带着大量的空气,这样就会使雪崩流动性更大,破坏性也随之增加。这种雪崩有时甚至可以冲过峡谷,到达对面的山坡上。

雪崩发生前,没有过多的征兆,没有雪崩时一切都是那么安静,也许就是在轻轻的一声“咔嚓”之后,另一个场面就会出现。雪崩发生时雪层断裂,层层叠叠的雪块、雪板会应声而起,然后顺着山势呼啸而下,直到山势变缓。雪崩的冲击力量是非常惊人的。它会以极快的速度和巨大的力量卷走眼前的一切。有些雪崩还会产生足以横扫一切的粉末状摧毁性雪云。

1981年4月12日,一块体积约一栋房子那么大的冰块从阿拉斯加的三佛火山顶部冰川上滑下,落在了旁边的雪坡上,这就造成雪山上数百万吨的雪迅速沿着山势下滚,并将沿途13千米地区的物体全部摧毁。这次雪崩发生肘就产生了长达160千米的粉末状雪云,是迄今为止纪录上最为严重的一次雪崩。

雪崩发生时有一定的速度,一旦这种速度超过了400千米/时,人类根本无法阻挡,这个速度足以吞没整座城市。图32图32 威力惊人的雪崩

雪崩很可怕,其实雪崩发生时,还有比雪崩更可怕的,那就是雪崩前面的气浪。雪崩一般都是发生在高处,在下滑的过程中都是以很大的势能向下运动,这样也就会引起空气的剧烈振荡,因此在雪团的前面都会形成一层气浪。雪流在下滑的过程中能驱赶着它前面的气浪,因而这种气浪的冲击力比雪流本身的打击更加危险,气浪所到之处,房屋被毁、树木消失、人更会被卷走因窒息而死。有些时候在雪崩体本身没有到来之前,先到一步的气浪就已经把前进路上的一切阻挡物横扫一遍。雪崩引起的气浪,有时还会把地面上岩石等物体席卷上天,因此它的危害性更大。图33图33 雪地登山者

雪崩对人类的也有一定的危害危害,雪崩爆发以后对人类的危害非常大,雪崩对登山者、当地居民和旅游者都会构成严重的威胁。雪崩爆发后会摧毁当地居民的房屋,卷走村民,还可摧毁森林和度假胜地,给当地的旅游经济造成非常大的影响。

雪崩对高山探险也构成一定的威胁。探险队伍在高山探险遇到的危险中,雪崩的危害是最为经常也最为惨烈的,遇到雪崩常常会造成整个探险队伍“全军覆没”。因雪崩遇难的人要占全部高山遇难人数的一半左右。

1998年冬季,欧洲曾突降50年一遇的大雪,大雪引发了一系列大雪崩,摧毁了高山地区所有村庄和度假胜地,同时很多人因此而丧失生命,当地经济中的许多行业也一蹶不振。雪崩在世界的爆发范围非常广,每年都要发生成百上千次,全世界每年也都有很多人因雪崩而死亡。雪崩对人类的伤害因其发生的地理位置不同有一定的差异。如果所遇雪崩处正是在雪崩的通过区,这时的危险性要小一些,如果处在雪崩堆积区,那么受到的危害相对就要大很多。

雪崩多发地带的防灾准备

雪崩多发的地区,要认真做好防灾准备,这样才能减少损失。防止雪崩灾害的措施中,首先应包括灾害鉴别,要辨别是属于人为休闲雪崩还是自然雪崩。另外,还要评估对于人类和资源会造成的威胁。

1. 安全躲避

为了有效减轻雪崩造成的潜在影响,安全躲避是一种非常重要的形式,例如,不要将房屋或设施建在雪崩可能经过的道路上。另外,要在不断积累的经验中,找到更好的防范措施。再进行建设时,可在科技力量的基础上加以实施,这样也可以减轻雪崩带来的灾害。

2. 及时教育

现在很多人都喜欢到雪山上进行冬季运动和其他休闲运动,因此这样的旅游场地也越来越多。旅游场所首先要注意将运动地区维护的更加安全,其次要做好向公众传授良好的教育计划,这样更有助于使游客对于雪崩的危险性更加敏感,也有助于他们在遇到雪崩时可以及时逃生。现在大多数的山地运动地区都已经开设了这方面的教育,这也是一种非常好的预防雪崩危险的方法。图34图34 西岭雪山滑雪场

3. 加强预警

现在人类已经越来越重视雪崩,一些国家机构已经在山区开发出了特殊的监测技术,但现在还没有一个国际合作组织或者机构来跟踪或者预报雪崩。一些雪崩多发国家,已经开始加紧对雪崩的研究,以减少因雪崩带来的损失。早期预警技术在结合相关气象数据接收站和网络预测,以及预测雪崩多发地区潜在影响的情况下,已经变得愈发成熟。

4. 做好公示

很多国家还将一些雪崩的危害和逃生方法及时发布到网上,使得所有受影响的人们都增强对雪崩的了解,从而以减轻风险。另外,在雪崩发生的地区,还会张贴有关雪崩强度和危险程度布告,及时做好警报通知。美国、加拿大和欧洲许多国家都与阿尔卑斯山有着紧密的联系,因此他们与邻近地区国家共同合作,发现紧急情况时,都会快速将紧急信息预报给公众。

5. 安全撤离

为更好地做好防大灾准备,大规模撤退的准备是一个重要问题。现在,很多国家都不愿意做出决定重新安置社区的决定,但是为了人们的生命安全着想,这样的做法还是比较合理的。在撤离的过程中,要向人们灌输预防雪崩的意识以及雪崩的危害,这样更有利于撤离工作的进行,也会减少灾难带来的损失。图35图35 安全撤离雪山

第三章 雪灾的防治

雪灾,是一种由于长时间大规模降雪以至积雪成灾,影响人们正常生活的一种自然灾害现象。雪灾严重影响甚至破坏交通、通信、输电线路等生命线工程,对人们的生命安全和生活造成严重威胁。因此,了解一定的防御知识相当重要。

暴雪预警信号

暴雪预警信号分为四级,分别以蓝色、黄色、橙色、红色表示。其中蓝色是第四级,向上依次为黄色、橙色、红色,红色是第一级,发布暴雪红色预警信号以后,就表明要发生雪灾,要做好相应的急救措施。这些暴雪预警信号代表着不同程度的暴雪灾害,国家会在降雪量较大时相应的发布暴雪预警信号,以告诫各部门要做好相应的准备。

1. 暴雪蓝色预警信号

暴雪蓝色预警信号表示在12小时内降雪量将达4毫米以上,或者已经达到4毫米以上且降雪还在持续,并且有可能对交通或者农牧业产生一定的影响。

暴雪蓝色预警信号发布以后,所有部门都要做好相应的准备工作。政府及有关部门按照职责做好防雪灾和防冻害准备工作;交通、铁路、电力、通信等部门应当进行道路、铁路、线路巡查维护,做好道路清扫和积雪融化工作。图36图36 扫雪铲冰

暴雪蓝色信号发出以后,人们在出行时要注意自己的人身安全,路面上会存有大量积雪,道路较滑,行人注意防滑,且做好防寒工作。

对于上学的学生来说,更要做好防寒保暖工作,尤其是一些步行上学的学生,放学时要搭伴行走尽快会家,因为大雪有可能还会加大。

在听到暴雪蓝色预警信号以后,建有温室大棚的农户要加固棚架,防止因大雪压塌大棚;农牧区和一些搞养殖业的人员要准备好充足的饲料,以减少因大雪而没有饲料使牲畜冻死饿死的现象发生。

2. 暴雪黄色预警信号

暴雪黄色预警信号表明12小时内降雪量将达到6毫米以上,或者已经达到6毫米以上且降雪持续,对交通或者农牧业有可能产生一定的影响。

暴雪黄色预警信号政府及相关部门按照职责落实防雪灾措施;交通部门要做好融雪工作,并且应积极组织好人力,以应对雪继续加大带来的危害,并要做好相应的交通疏通工作。图37图37 交通道路疏通

收看到广播电视播出暴雪黄色预警信号以后,可尽量减少出门,出门的行人注意防寒防滑,路面上的驾驶人员要小心驾驶,并对自己的车辆采取防滑措施,如加上防滑链。

3. 暴雪橙色预警信号

暴雪橙色预警信号表明6小时内降雪量将达10毫米以上,或者已达10毫米以上且降雪仍在持续,可能或者已经对交通或者农牧业有较大影响。

暴雪橙色预警信号发布以后,各个部门要做好相应的工作,公路铁路等交通部门更要加强对道路、铁路的维修维护工作,而且要做好道路清雪工作,交通部门还要组织好人员指挥交通,以减少交通事故的发生。

暴雪橙色预警信号发布以后,道路积雪过深,行走困难,要减少不必要的户外活动。

4. 暴雪红色预警信号

暴雪红色预警信号表明6小时内降雪量将达15毫米以上,或者已达15毫米以上且降雪仍在持续,可能或者已经对交通或者农牧业有较大影响。

国家在发出暴雪红色预警以后,各级政府及相关部门要按照职责做好自己的工作,政府要做好防雪灾应急抢险工作。这时降雪量都比较大,必要时一些交通可以暂停,此时飞机可以暂停起降,火车暂停运行,高速公路暂时封闭。

暴雪红色预警表明可能会发生雪灾,因此尽量不要出门,学生这时也可以停课,如果正在回家的路上,要注意防滑,并且不要在树下行走,(有一些干枯的树枝可能禁不住大雪的压力)以免雪压断树枝砸伤自己。图38图38 解放军抢险救灾

发生这种暴雪雪灾以后,各级政府还要做好灾区的救灾工作,做好牧区等救灾救济工作。图39图39 天气预警雷达

你知道吗与雪有关的气象谚语1. 八月十五云遮月,正月十五雪打灯这句古谚语的意思是说,中秋夜如果天空云多的话,那么来年元宵夜就会有降雪。2. 夹雨夹雪,无休无歇雨和雪,都是空中降水,但是它们降地之前所经历的过程不同。成雪时,温度必在0℃以下。大多的雨,是雪下降到半空再融化成的。现在下雪又下雨,表示空中冷暖气流激荡无常,因此,天气还是不会转晴的。3. 雪后易晴雪下在每次寒潮来临之时,也就是在冷锋上。这是在气旋的尾部,反气旋的前部。所以雪天之后,再来的是反气旋天气,于是天气转晴。

雪灾预警发布

雪情预警信息内容包括降雪预报、预警级别、起始时间、可能影响的范围和程度、灾害后果、灾区存在的困难和需求、应采取的措施和发布机关等。主要发布途径有电视台、广播、各类公共显示屏、短信息、网络及内部有线和无线通信手段等。

1. Ⅳ级预警

气象台站预报预警即将发生或可能发生重大以上的暴雪灾害性天气过程,或者一次性灾害造成下列后果之一的:农作物绝收面积占总面积1%~10%;已经(及可能)造成10人以下受伤;造成大牲畜伤亡;直接经济损失500万元以下时;由事发地的县(市、区)气象灾害应急指挥机构决定启动Ⅳ级预警,并随时向市级气象灾害应急指挥机构报告预案的应急响应情况。其他突发公共事件应急指挥机构发布Ⅳ级预警时,对较小范围内的公共安全、政治稳定和经济社会秩序造成一定危害或威胁的重大暴雪灾害。

2. Ⅲ级预警

气象台站预报预警即将发生或可能发生较大暴雪灾害性天气过程;发生或可能发生达到启动Ⅲ级预警标准的重大暴雪灾害的,或者一次性灾害造成下列后果之一的:农作物绝收面积占总面积10%~25%;已经(或可能)造成死亡1人以上15人以下,伤亡总数10人以上30人以下;造成一定的大牲畜伤亡;倒塌房屋0.1~0.5万间;一次性灾害过程直接经济损失500万元以上5000万元以下时;由事发地的市气象灾害应急指挥机构决定启动Ⅲ级预警,并随时向省气象灾害应急指挥机构报告预案的应急响应情况。图40图40 雪灾使房屋倒塌

3. Ⅱ级预警

气象台站预报预警即将发生或可能发生重大暴雪灾害性天气过程,发生或可能发生达到启动Ⅱ级预警标准的重大暴雪灾害的,或者一次性灾害造成下列后果之一的:农作物绝收面积占总面积25%~45%;已经(或可能)造成死亡15人以上30人以下,伤亡总数30人以上100人以下;造成严重大牲畜伤亡;倒塌房屋0.5~1万间;一次性灾害过程直接经济损失5000万元以上1亿元以下时;由省气象灾害应急指挥机构决定启动Ⅱ级预警。其他突发公共事件应急指挥部发布Ⅱ级预警。

4. Ⅰ级预警

气象台站预报预警即将发生或可能发生达到特别重大暴雪灾害的,或者一次性灾害造成下列后果之一的:农作物绝收面积占总面积45%以上;已经(或可能)造成死亡30人以上,伤亡总数100人以上;紧急转移安置群众10万人以上;造成严重大牲畜伤亡;倒塌房屋1万间以上;一次性灾害过程直接经济损失1亿元以上时;国务院突发公共事件应急办公室决定启动Ⅰ级预警后,省气象灾害应急指挥机构执行上级应急指令。

对救助能力特别薄弱的地区等特殊情况,上述标准可酌情降低。图41图41 牲畜在雪灾中大量伤亡

你知道吗上海气象立体监测体系上海建成了以多普勒天气雷达、风廓线仪、闪电定位系统、GPS综合应用网、自动气象站为基础的地基观测网,还配备了气象灾害移动监测车,进行气象灾害移动监测。并通过气象卫星综合业务系统,实现与中国气象局间的数据传输。局内业务主干网采用高速以太网。市局与各区县局间通过2兆宽带网实现数据传输,实现了多用户实时交互式远程天气预报会商。初步建立了基于数值预报产品、集合各种预报方法的客观、定量的灾害性天气预报预警系统。

不同类型雪灾的治理

不同类型雪灾治理的方式也各有不同,但都在机械清除、工程治理和生物治理三种范畴之中。有的采取单一措施,有的则把几种结合起来。如公路雪灾治理,就采取了工程治理为主,生物措施与机械清除配合的综合治理方针。多手段综合治理的方式是雪灾治理的最好选择。

1. 风吹雪防治

解决风吹雪的危害首先应从路线布线着手,路线首先要选择最有利于风雪流通过的地形开阔、地势较高、起伏较小、气流顺畅、输雪量小或山坡的迎风坡脚等处通过。风向和路线夹角越小,受到的危害会越少。当地形受到限制时,应尽量使通过雪害路段的长度最短,危害最小。在无法避免风吹雪的路段可采用生物、工程及两者相结合的方法,即:阻、固、输综合防治措施。此外由于风吹雪情况复杂,同时兼有自然降雪的危害,防雪设施仅能减少灾害,不能完全消除灾害,所以机械除雪作业必不可少。(1)防雪林

生物防雪林防治雪害不仅能减少风雪造成的视距不良、积雪阻车等危害,而且因截获了大量的固体水,能美化环境,保持水土,有利于当地生态环境,特别对缺水地区,它的应用有着很深远的意义,目前多雪国家都在增加防雪林防护以代替工程防雪栅栏等防雪方式。防雪林设施在早期需要投入资金进行灌溉和养护,防止盛夏枯死和冬季动物啃食以及病虫害,使其逐渐长大成林。图42图43图42 山坡防雪林图43 铁道防雪林

功能利用防雪林防治风吹雪主要是防止积雪在路面产生堆积及减少输雪量,提高能见度。首先来自雪源的风雪流在林带中部及其前后沉积雪粒,减少了输雪量,起到储雪、阻雪作用;其次风雪流通过林带时,风速被减缓,风雪流被净化,可减少过路风雪流的浓度,提高能见度。

防雪林的效果不仅和林带总幅宽有关,同时和树种、树高、树林密度以及树林内部结构情况及与公路的距离都有很大关系。防雪林总宽度由风雪流的输雪量确定,一般应在60~150米以上。防雪林应由许多窄而密的“小林网”构成纵横交错的防雪林网,防雪林应满足密、匀、高、窄四点要求。为了有良好的防雪效果,防雪林应做到乔、灌、草相结合,合理搭配,形成多道林带,各带之间应留出存储积雪的空地,提高防雪功效,林带间距设置以有利于风雪流沉积、林内不产生风蚀和水土流失为原则,以20米为标准间距。

树种防雪林树种应根据实际因地制宜,一般希望其具备下列条件:容易生长;耐旱、抗寒、防风倒,耐密植,树冠强壮,树枝茂密,下部不易腐朽。在北疆地区,一般选择沙枣树、榆树、杨树等树种及红柳等灌木合理搭配栽植。(2)防雪栅栏

防雪栅栏一般设置在道路的上风侧,在其前后可堆积风积雪,降低其上风侧靠近栅栏处的近地表风速,形成风涡流,使跳跃雪粒静止并形成堆积,减少上路输雪量。防雪栅栏可用铝合金、钢筋混凝土、混凝土、砖、石、土块、篱笆等各种材料制成各种各样的形式,栅栏前后形成的积雪形状及大小同栅栏的密度、高度及栅栏与地表的间隙有很大的关系。图44图44 防雪栅栏(3)阻雪堤

阻雪堤是就地用土堆积形成的不透风土堤,其功能和栅栏类似,起储雪、阻雪作用。

2. 山区道路雪崩防治

根据研究,目前有稳、导、缓、阻四种工程类型来防治山区道路雪崩。具体方式如下:

稳,即是采取工程措施,把积雪稳定在山坡或沟槽的集雪区里,不使雪层移动而形成雪崩危害。此类工程有水平台阶和稳雪栅栏两种。其布置均应从雪崩源头开始,以一定间距沿等高线逐级排列。稳雪栅栏可根据具体情况分若干种类。

导,即是采取工程措施,把雪崩运动路线加以改变,使其在公路上空而过,或将雪崩雪导向公路内侧,不致堆积在道路上。导雪堤和防雪走廊属此类工程。导雪堤可用土石构筑,或片面压枝、铁丝笼装石头构筑。如果上述材料都不行,也可用混凝土构筑。采用此类工程时,必须有足够的堆雪场,分布于道路内侧。

缓,即是在雪崩运动区,设置一种障碍物,以便减缓雪崩运动速度,使其在远离道路的地方堆积下来。此类工程主要是土丘和楔。

阻,即是因地制宜地设置一些阻止雪崩向下运动的工程。如铁丝网,排桩,拦雪坝,阻雪栅等。图45图45 披上银色外衣的栅栏

3. 牧区雪灾防治

第一,减少牧业人口。

作用:减少牧业从业人口和牧业管理人口。牧业从业人口少-牲畜数量减少-草场得到恢复、草的高度增加、牲畜膘情好、草量充裕-达到了抗御雪灾的目的。牧业管理人口少-行政支出少-税收低-牧民富裕资金多-增强了牧户自身防灾、救灾能力。

办法:第一,禁止向牧区移民;第二,计划生育;第三,精简机构;第四,加快牧区城镇建设;第五,发展牧区第二、三产业;第六,提高牧区高考升学率。

第二,增加科技投入。

增加科技投入的关键是要增加对相关科研机构的投入,加强抗御雪灾的科学、技术的研究和应用。具体有以下几部分:

雪灾天气是一种自然现象,不以人的意志为转移。因此,只能是在雪灾天气来临之前做好准备工作。要想做好准备工作,必须有两个条件:一是准确预报,二是必须及时接收到预报信息。要想做到准确预报,必须有一流的技术设备和一流的专业技术队伍。要想及时接收到预报的信息,也必须借助现代通信手段。雪灾预警是雪灾防御的关键。

增加牧草的高度和密度可以化解灾情,使大灾变中灾、中灾变小灾、小灾变无灾。增加牧草的高度和密度,等于增加了草的产量,既可以使牲畜在灾前增肥增重,增加体能,增加抗御雪灾的能力,又可以增加草料储备,在雪灾之后牲畜不至于受饿而死。图46图46 西北牧区牲畜

培养抗寒能力强的牲畜。现代科技日新月异,科技的新突破往往会使许多无法解决的困难迎刃而解。因此,抗御雪灾也应该着眼于生物科学技术的突破。

储存牧草是防备雪灾的重要环节。以往的储存方式是晾干,垛在一起,这是最简单的储存方式。应该研究牧草的营养成分不流失,又体积小便于储、运的方式。

棚圈建设可以解决牲畜保暖的问题。棚圈建设的目标是追求保暖和低成本,应设法研制易携带型棚圈。

草原最大的问题是缺水,有了水,既能够扩大可利用草场的面积,也能够提高单位面积草场的产量。因此,应加强草原水资源利用问题的研究,勘探地下水(打井),有效储存地表水(修建水库)、人工降雨等,多方位地开发水源。同时,研究、普及节水技术,做到开源节流。

第三,转变牧业生产方式。“放牧”是传统的牧业生产形式。以往人们探讨的抗御雪灾的种种方法、对策,都是在“放牧”的前提下进行的。饲料储备、棚圈建设等,都是在雪灾来临时放牧的一种补充。既然储备的饲料和准备好棚圈能够抗御雪灾,不如尝试转变牧业生产方式,由“放牧”转变到“舍饲”,像农区的牛、羊一样,全天候圈养,就不会受到雪灾的威胁了。图47图47 雪中奔腾的烈马

实现了“舍饲”,有以下几个优点:杜绝过牧现象,恢复草原植被;减少雪灾预警的投入,节省经费;牧民可以完全定居,有利于提高牧民的生活水平;加快牧区现代化进程。图48

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