2000年4月21日，傑夫·米勒在加拿大不列顛哥倫比亞省菲爾德附近滑雪時，發生了難以想象的事情。“雪崩像漩渦一樣把我吸了下去，”他寫道。“我記得的最後一件事是，我雙手舉過頭頂，周圍一片白色，在空中飛舞。雪變成了水泥，即使我只被埋了一英尺左右，我也拼命想掙脫出來。” 米勒雖然身受重傷，但幸運地活了下來，講述了他那可怕的故事。
雪崩受害者的救援統計資料令人沮喪。科羅拉多州雪崩資訊中心的資料顯示，被埋在雪下的人的生存機會在短短 15 分鐘後就會急劇下降；一小時後，每三名雪崩受害者中只有一人被發現還活著。 培訓和佩戴信標增加了生存的可能性，但專家表示，預防事故仍然是拯救生命的關鍵。
每年，雪崩在美國造成約 20 人死亡，全球約 200 人死亡，其中大部分是滑雪者和雪地摩托車愛好者。然而，傷亡只是問題的一部分。雪崩每年給建築物、道路和牲畜造成數十億美元的損失，並威脅著許多山區社群。例如，在瑞士，估計有 65% 的人口居住在有雪崩風險的地區。
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大多數國家都建立了監測和預報雪崩的中心網路，這有助於限制過去 20 年間的受害者人數。當中心發出高雪崩風險警告時，會建議滑雪者避開危險區域，當局可以採取必要措施保護人員和基礎設施。 對抗雪崩的被動防禦措施包括在村莊、橋樑、道路和滑雪勝地受到雪崩威脅時進行疏散。許多基礎設施都設有混凝土屏障，以阻止或轉移可能的雪崩。 工人們還透過設定柵欄和網來阻止大型雪崩的形成，這些柵欄和網可以分解雪體。 他們甚至在疏散區域用大炮或炸藥引發小型雪崩，防止在有人在附近時自發發生更大的雪崩。
雪崩有兩種型別：疏鬆雪崩和板塊雪崩。在疏鬆雪崩中，雪松散地從斜坡上滾落，雪體質量隨著沿途聚集更多積雪而增大。板塊雪崩是最常見和最致命的雪崩形式，其中整個雪層斷裂並滑動，掩埋路徑中的一切。
有幾個因素會影響雪崩的可能性，包括溫度、天氣、風的強度和方向以及斜坡的陡峭度和朝向。然而，最重要的因素是積雪的狀況以及它在本季的發展方式。雖然我們通常只看到雪的表面，但雪崩的原因通常在於雪層底部以下數英尺處。
義大利阿拉巴雪崩中心的研究員毛羅·瓦爾特解釋說：“像蛋糕一樣，積雪由許多層組成，這些層具有不同的硬度和機械特性。” 雪的狀況瞬息萬變，主要取決於它的組成部分：雪花或雪晶。正如因紐特人所熟知的那樣，雪花可以呈現出無窮無盡的形狀。世界氣象組織已將與雪情監測最相關的 10 種類型編入目錄。 理想情況下，當溫度低且風力較弱時，雪花會以經典的星形晶體形式沉積在地面上，形成滑雪者喜歡的乾燥柔軟的雪層。 然而，這種情況不會持續太久。隨後的降雪會增加新的雪層，這些雪層可能會因天氣條件而異。溫度、陽光、雨水和雪體壓縮的變化可能會將星形雪花轉變成具有不同形狀和特性的各種雪粒。
當溫暖的一天過後雪再次凍結時，雪粒會變成圓形，直徑約為 0.5 毫米，形成非常穩定的雪層。另一方面，當溫度連續多天急劇下降時，下層雪粒會生長並變成金字塔形。由此產生的雪被稱為深霜，非常不穩定，為上層雪層提供了薄弱的基礎。在這種情況下，即使是輕微的壓力——例如動物或滑雪者的重量——也可能引發破壞性的板塊雪崩。 事實上，在幾乎所有報告的案例中，滑雪者或雪地摩托車愛好者都是自己意外引發的雪崩的受害者。
對於雪崩預報員來說，關於積雪的最新資料與溫度和天氣一樣重要，但更難獲得。雖然高科技氣象站可以自動執行，但積雪監測需要相當多的低技術和困難的野外工作。每天，來自雪崩中心的專家都會監測不同區域的積雪表面，並挖掘數十個雪坑，這是檢視積雪及其各層橫截面的唯一方法。工作人員檢查每個雪坑中雪粒的大小和形狀，並測試雪的穩定性。惡劣天氣和雪崩風險常常阻礙野外工作。因此，科學家們正在尋找獲取關於雪的即時資訊的新方法，這將使雪崩預報更安全、更容易和更精確。
來自上方的全新視角
如果你在斯瓦爾巴群島的新奧勒松北極研究基地，五月份早晨零下 12 攝氏度的氣溫算是相當溫暖了，那裡距離北極點有一個小時的飛行航程。在研究基地周圍平坦、冰冷的沙漠中，毛羅·瓦爾特正在挖掘一個雪坑。 在幾分鐘內，他已經下到坑裡，肩膀都埋進去了，從雪層中刮下一些雪，並用放大鏡仔細檢查雪花。與此同時，來自義大利國家研究委員會 (CNR) 的一組科學家打開了光感測器和筆記型電腦的包裝。這個地方沒有雪崩的風險。相反，義大利團隊來到北極的目的是藉助衛星技術來對抗雪崩。“北極環境是我們測試的理想開放實驗室，因為它有巨大的雪原，沒有汙染，而且在夏季，陽光是 24 小時的，”領導義大利團隊的羅莎瑪麗亞·薩爾瓦托里說。
在離開基地營地之前，研究人員下載了該地區最新的衛星影像，這些影像精確地顯示了當前雪反射了多少陽光。“反射光的量取決於雪的厚度、含水量以及它所含晶體的型別，”薩爾瓦托里解釋說。 經過多年的野外工作，研究人員一直在將衛星資料與地面上發現的雪型別相關聯。 例如，他們發現新鮮雪、溼雪或再凍雪的紅外光譜反射模式不同。 星形或被風改造過的晶體也以不同的方式反射光。“在一定程度上，我們現在可以從衛星資料中猜測地面上是什麼型別的雪，”薩爾瓦托里報告說。 即使衛星只能看到積雪的頂部四到五釐米，它們也可以判斷某個區域是否剛剛下了很多新雪，或者指示是否存在表面霜——這兩種情況都會增加雪崩的危險。 義大利團隊希望有一天雪崩中心可以使用衛星即時監測偏遠地區，從而減少野外工作。 科羅拉多大學博爾德分校的另一個團隊也在獨立進行雪衛星感測研究，結果相似。
然而，在將這些系統應用於雪崩預報之前，還需要進行更多研究。“在我們能夠將我們在北極獲得的結果轉移到山區之前，還需要進行大量的調整，在山區，我們必須考慮到斜坡、汙染、崎嶇地形、植被和陰影，”薩爾瓦托里警告說。 儘管如此，研究人員仍然樂觀。“衛星不會完全阻止我們挖掘雪坑，”瓦爾特評論道，“但我們相信它們可能會減輕我們的日常工作和風險，並提供更精確的雪崩預報。”
塞爾吉奧·皮斯托伊 (www.sergiopistoi.com) 是一位居住在義大利羅馬的自由科學和醫學記者。2003 年 5 月，他獲得了義大利科學作家協會 UGIS 的資助，前往斯瓦爾巴群島的新奧勒松研究基地。