中国唯一雪崩观测站：在天山深处坚守50年

有这样一群人，他们常年坚守在雪崩最频繁发生的天山深处，一守就是50多年。他们严密监测山谷降雪和积雪的变化情况，绘制出了我国天山山区公路雪崩（风吹雪）危险区分布图，通过分析气候变化，结合当地地形地貌，进行灾害预防和治理研究。

李兰海的团队曾在2018年1月开展天山中段积雪区积雪特性野外调查，以获取积雪特性地面调查数据

雪崩有多可怕

雪崩是一种常发生于积雪覆盖山区的自然现象，它是山坡大量积雪为重力驱动倾泻而下形成的，具有很强的突发性和破坏性。

相关资料记载，1970年秘鲁的大雪崩在不到3分钟时间里飞奔了14.5公里路程，速度达到每秒平均近90米。要知道，十二级台风的风速也不过每秒32.5米。秒速为40至50米的雪崩能使受冲击物体表面每平方米承受大约40至50吨的力量，足以使沿途树木、房屋等瞬间变成碎片。

新疆的阿勒泰山、天山和昆仑山地区的交通和公共设施均受到雪崩的严重威胁。地处喀喇昆仑山的中巴公路，由于雪崩灾害导致每年只有5月到11月才能保持正常通行。此外，与新疆诸山脉相连通的帕米尔高原西侧地区也饱受雪崩带来的切肤之痛。

据报道，2015年3月初，阿富汗地区连续发生大规模雪崩，造成至少300人死亡，联合国宣布为雪崩罹难者哀悼三日；2017年2月6日，阿富汗再次遭遇严重的雪崩灾害，由区域强降雪诱发的雪崩导致该国交通网络瘫痪，使受到雪崩袭击的人们无法得到及时救援，最终造成超过200人死亡，其中在努尔斯坦省的一个村子被雪崩掩埋导致最少50人死亡。

新疆地区还是“丝绸之路经济带”的核心区域之一，巴基斯坦、阿富汗以及哈萨克斯坦等中亚国家也均为“丝绸之路经济带”倡议中的重要枢纽。由此可见，雪崩灾害严重阻碍了新疆经济的可持续发展，并对“丝绸之路经济带”的建设和可持续发展产生明显负面影响。

他们在天山深处坚守50多年

1700多公里的天山山脉将新疆分为南疆和北疆，其高大的山体拦截住来自北冰洋和大西洋的水汽，形成降水，并孕育出众多内陆河流，天山融化的雪水补给约占整个新疆水源补给的四成。而弄清楚天山积雪的状况，哪些地点容易发生雪崩，能带来多少降水，对区域水循环的影响是什么等问题，是中国科学院新疆生态与地理研究所（以下简称新疆生地所）一群科学家们的使命。

他们常年坚守在雪崩最频繁发生的天山深处，一守就是50多年。

位于新源县巩乃斯河畔的中国科学院天山积雪雪崩研究站，是中科院新疆生地所重要的野外台站之一，主要承担气象观测和雪崩等观察研究任务。这里冬季降雪频繁，雪期大于150天，雪最深处超过150厘米。以研究站为原点，上下12公里，都是雪崩危害地段，也是野外观测和研究雪崩的绝佳地段。

“出于现场工作的必要性，前辈们不惧危险将站址选在了雪崩最频繁的峡谷里。在这样既危险又人烟稀少的地方设立观测站从事山地积雪雪崩研究，是独一无二的。”积雪雪崩研究站站长李兰海满怀敬意地说。

经过数十年坚持不懈的野外观测及相关研究，科学家们在此建立了观测设备齐全先进的气象观测场，雪崩冲击力测量仪、雪层温度热流测量仪、水质分析仪、积雪特征仪等设备一应俱全，还建立了雪害防治工程试验场、雪崩冲击力试验沟槽和雪化学实验室。研究站取得的多项科研成果都获得了国家级嘉奖，成为在国际上具有一定知名度的专业研究机构。

研究站对面的山坡是雪崩最易发的地段，巨大的人工挖掘的沟槽和堆砌的土丘都是用来给雪崩减速的。当重达几吨的雪团滑落时，就会像坐滑梯一样，通过人工设置的减速装置削减破坏力，然后顺着导雪槽，以抛物线姿态越过积雪站冲到河里。观测场的各种设备和探头可以自动测量雪崩的冲击力，记录雪崩的速度、压力等数据，还原雪崩的发生发展过程，通过雪崩发生机理分析，揭示气温变化与雪崩集中发生的关系，为雪害预防治理提供技术保障。

积雪雪崩研究站所在区域，正是国道G217和G218线交汇地段，这两条连接新疆天山南北的交通命脉，也是我国重要的经济要道。积雪雪崩研究站参与和主导的雪害防治研究，为在这些道路上的雪崩易灾区设置下导风吹雪装置、防雪走廊、防雪崩土丘和防雪崩台阶等提供了技术保障和科研基础，保证了公路常年畅通。

找出天山的雪崩“神出鬼没”之谜

新疆天山地区为什么时不时的就会发生雪崩？李兰海带领的研究团队进行了持续10年的勘测与研究，解开了雪崩“神出鬼没”之谜。

李兰海说，通过大数据分析，天山西部大规模雪崩发生的频率呈现高-低-高的特征，第一个峰值出现在12月下旬，第二波峰出现在3月下旬，波谷则在1月上旬。积雪能够脱离“大部队”引起雪崩，前提条件是要有一个梯度力，也就是一个陡坡。根据团队的研究，在天山西部，雪崩发生的坡度分布在 28°至45°，其中48%的雪崩发生在36°至40°的陡坡。

雪崩的释放要经历3个阶段。先是外力因素导致部分雪层剪切断裂，然后这种初始的断裂造成周围雪层的应力重新分布，从而导致周围雪层的剪切断裂，最后由于这种微观非对称的破坏逐渐积累形成一个宏观的裂隙，在裂隙点应力的变化使裂隙扩展最终致山坡积雪滑塌。

引发雪崩释放的外界推手有很多，比如降雪、地震、大风、温度剧升、汽车鸣笛或者动物踩踏。在研究团队看来，天山西部诱发雪崩的两大主要推手是强降雪和气温剧升。

研究人员表示，天山西部49%的雪崩都是由强降雪诱发形成。当一次降雪过程中新增积雪深度达到29至36厘米时，极易诱发区域大规模雪崩。另外27%的雪崩则由春季温度显著升高引起，雪崩发生的前3天通常会伴随持续升温过程，雪崩发生期的日平均温度为0.5℃左右。

除此之外，其余24%的雪崩由地震、大风等其他因素诱发而成。天山西部位于地震活动带，一些微小的震动都可能带来雪崩。国道G218线途经区域冬季常有大风出现，风力作用将积雪吹到山腰，增加了本身积雪“负重”，也易引发雪崩。

研究人员发现，雪崩有干湿之分。干雪崩的积雪含水量通常小于1%，雪为粉末状。雪崩发生时产生冲击力强大的气浪，气浪对树木、房屋、公路基础设施产生严重破坏。湿雪崩的积雪含水量通常超过1%，雪呈现大小不等的块状构造。湿雪崩由于含水量较高，密度较大，沿途夹带泥土、岩石等，破坏性高于干雪崩。

李兰海表示，下一步他们将在前期大量数据的基础上结合国道G218线雪崩多发区域的地形地貌特征和雪崩发生机制，构建雪崩预警平台，模拟出随着时间变化而出现的降雪与气温变化情景以及山体积雪特征变化，进而能够计算出最容易发生雪崩的地点，为当地道路安全保障提供可靠依据。