中國(guó)天山雪崩災(zāi)害調(diào)查分析

楊金明，張 旭，毛煒嶧，何 清

（1.新疆大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830046；2.新疆維吾爾自治區(qū)氣候中心，新疆烏魯木齊 830046；3.中國(guó)氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所，新疆烏魯木齊 830046）

引言

大量的雪沿溝槽或斜坡的快速崩落被稱(chēng)作雪崩是危害高寒山區(qū)公共安全的極具破壞力的自然災(zāi)害［1-10］，嚴(yán)重影響著區(qū)域交通運(yùn)輸、工礦建設(shè)、旅游業(yè)發(fā)展和農(nóng)林牧生產(chǎn)，同時(shí)也威脅著人類(lèi)生命財(cái)產(chǎn)和生態(tài)屏障安全［11-13］。雪崩運(yùn)動(dòng)速度快，破壞力強(qiáng)，鮮有生物能幸免于超高速（150 km/h）滾落的雪崩碎片，世界范圍內(nèi)每年約有500人因此喪生。瞬間移動(dòng)的雪崩碎片還會(huì)將空氣推向前方，形成雪崩風(fēng)，對(duì)重大工程布線和建筑物等造成嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)性損壞［14］。災(zāi)難性的雪崩還有可能在瞬間抹去多年的發(fā)展成果。其次，強(qiáng)勁雪崩風(fēng)的吹蝕和搬運(yùn)作用還會(huì)改變高山地貌。另外，雪崩是山地環(huán)境中主要的動(dòng)態(tài)演化過(guò)程之一［15］，對(duì)構(gòu)建山地景觀也起著決定性作用。最重要的是從國(guó)家安全考慮，雪崩會(huì)阻礙軍隊(duì)的戰(zhàn)略行動(dòng)。然而，只有發(fā)生在與人類(lèi)活動(dòng)區(qū)域重疊的雪崩才會(huì)被暫時(shí)關(guān)注［16］。雪崩是極具災(zāi)難性的山地自然災(zāi)害，但其孕災(zāi)環(huán)境的脆弱性［17］及其對(duì)山地生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境意義還未被詳細(xì)的了解和掌握。同時(shí)，公眾還缺乏對(duì)雪地安全威脅的防范意識(shí)和應(yīng)對(duì)積極性［16］。面對(duì)惡劣的雪崩災(zāi)害，迫切需要更詳實(shí)和準(zhǔn)確的調(diào)查資料支撐決策者分析研判以服務(wù)雪崩災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)。

新疆維吾爾自治區(qū)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“新疆”），青海省和西藏自治區(qū)積雪量大、穩(wěn)定期長(zhǎng)是中國(guó)雪崩災(zāi)害的易發(fā)區(qū)和頻發(fā)區(qū)。其中，尤以新疆天山的雪崩災(zāi)情最為嚴(yán)重［18］，常阻斷交通，毀壞防災(zāi)減災(zāi)工程，威脅人民生命和財(cái)產(chǎn)安全，造成了巨大的社會(huì)壓力［19］。近年來(lái)，隨著山地開(kāi)發(fā)和交通繁榮受難于雪崩的范圍和行業(yè)還在逐步擴(kuò)大［20］。當(dāng)?shù)赝ㄟ^(guò)工程措施，人工爆破和除雪作業(yè)以及道路封閉管控等措施應(yīng)對(duì)雪崩災(zāi)害。但隨著冬季運(yùn)動(dòng)引起第三產(chǎn)業(yè)在高寒山區(qū)興起，能源和通訊線路向山區(qū)延伸以及山區(qū)運(yùn)輸走廊的興建，加劇了雪崩在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、文化傳播和生態(tài)文明建設(shè)等方面對(duì)人類(lèi)的威脅，導(dǎo)致當(dāng)前薄弱的防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)能力無(wú)法滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)雪崩災(zāi)害防治能力的更高要求。與此同時(shí)，有研究表明至少在將來(lái)的35年內(nèi)人類(lèi)都要與更加嚴(yán)峻的雪崩災(zāi)害共存［21-25］。另外，在中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景規(guī)劃綱要中提出要統(tǒng)籌發(fā)展和安全，提高防災(zāi)減災(zāi)和救災(zāi)的能力。因此，雪崩災(zāi)害調(diào)查研究工作比以往任何時(shí)候都更加被視為是保障天山山區(qū)人民生命和經(jīng)濟(jì)安全以及緩解雪崩災(zāi)害的關(guān)鍵。

日益加劇的雪崩災(zāi)情和決策者掌握的不對(duì)等信息是防災(zāi)減災(zāi)工作的主要矛盾，為進(jìn)一步明確氣候變化背景下天山區(qū)域的孕災(zāi)環(huán)境和本底數(shù)據(jù)，利用現(xiàn)場(chǎng)踏勘和訪問(wèn)方法在中國(guó)天山開(kāi)展了雪崩災(zāi)害調(diào)查分析工作。進(jìn)一步明確了區(qū)域孕災(zāi)環(huán)境、基本災(zāi)情、致災(zāi)因子、風(fēng)險(xiǎn)分布、致災(zāi)情況和防治水平，在雪崩防治管理，山地開(kāi)發(fā)和山地生態(tài)環(huán)境保護(hù)等方面具有重要的決策意義和指導(dǎo)價(jià)值。

1 研究區(qū)概況

天山是山帶雪崩作用的典型區(qū)，因此被選為雪崩災(zāi)害調(diào)查的目標(biāo)區(qū)。調(diào)查區(qū)降雪充沛，占全年降水量的30%，平均穩(wěn)定積雪日151 d。干寒的冬半年，降雪大多發(fā)生在海拔3 000 m以下，平均積雪深度80 cm。在雪深超過(guò)70 cm的孕災(zāi)體中常伴隨著大型雪崩。同時(shí)，區(qū)域內(nèi)盛行東北風(fēng)，風(fēng)力作用常通過(guò)搬運(yùn)和破壞雪層穩(wěn)定性的方式觸發(fā)雪崩。天山山區(qū)屬中高海拔的山地地貌，主要的地貌單元是沿緯向構(gòu)造山脈發(fā)育的山間盆地和谷地，易誘發(fā)坡面型和溝槽型雪崩。此外，調(diào)查區(qū)內(nèi)山體切割強(qiáng)烈，山體起伏度高，超過(guò)半數(shù)的區(qū)域是雪崩地形，因而是雪崩頻發(fā)區(qū)。大部分雪崩釋放于高程2 000～3 500 m處。再加上天山還位于強(qiáng)度和頻度都較高的興都庫(kù)什-貝加爾地震帶上，常發(fā)生M≧4的淺源地震，是雪崩易發(fā)區(qū)。充沛的積雪量，特殊的氣象條件，復(fù)雜的地形地貌以及活躍的地殼運(yùn)動(dòng)等的協(xié)同作用導(dǎo)致此地雪崩頻發(fā)易發(fā)，嚴(yán)重影響著當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生產(chǎn)生活。

2 調(diào)查內(nèi)容

2.1 孕災(zāi)環(huán)境

天山山區(qū)孕災(zāi)環(huán)境復(fù)雜，致災(zāi)因素眾多。多數(shù)雪崩的致災(zāi)因子為地形，雪情和氣象條件等類(lèi)型。同時(shí)，受雪情和氣象要素動(dòng)態(tài)變化的影響，不同時(shí)期誘發(fā)雪崩的主導(dǎo)致災(zāi)因子頗具差異。地表覆被對(duì)雪崩活動(dòng)的影響則具有兩面性，視具體的覆被類(lèi)型而定。

2.1.1 地形地貌

研究區(qū)地形包括山地、平原、盆地和谷地等。經(jīng)調(diào)查，雪崩多發(fā)于山地地形的溝槽，30°～45°的山坡以及沿峽灣發(fā)育的陡峭地形。因而，地形是影響雪崩位置和規(guī)模的關(guān)鍵孕災(zāi)因子。

2.1.2 雪情

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，天山雪崩地形眾多但降雪不均，而災(zāi)情多現(xiàn)于降雪充沛的伊犁哈薩克自治州的新源縣、鞏留縣和尼勒克縣等地。因此，雪情是另一重要孕災(zāi)因素且很大程度上決定著雪崩是否觸發(fā)及其破壞力。再加上天山的自然降雪是典型的大陸干寒型積雪，雪層中深霜發(fā)育猛烈，導(dǎo)致天山山區(qū)雪崩易發(fā)和頻發(fā)。

2.1.3 氣象條件

經(jīng)測(cè)量，2021年1月25日至2月2日研究區(qū)部分樣點(diǎn)13至17時(shí)的氣溫已高于0℃，最高正溫為尼勒克縣烏拉斯臺(tái)大橋區(qū)域16時(shí)34分的1.6℃。3月16日至23日，樣點(diǎn)的午間氣溫已普遍超過(guò)正溫，甚至高達(dá)10℃。研究區(qū)氣溫日較差變化劇烈，導(dǎo)致雪層結(jié)構(gòu)愈加脆弱，雪崩活動(dòng)變得復(fù)雜。同時(shí)，隨著雪層中含水量的大幅增加，3月18日在那拉提鎮(zhèn)等地觀測(cè)到了更具破壞力的濕雪雪崩。另外，調(diào)查期間研究區(qū)風(fēng)力猛烈，S315路段內(nèi)的溝槽型雪崩即為風(fēng)力搬運(yùn)積雪而觸發(fā)。

2.1.4 地表覆被

實(shí)地踏勘發(fā)現(xiàn)研究區(qū)的土地利用和覆被類(lèi)型多為林地、耕地、草地、裸地、水體及建設(shè)用地。其中，天山山區(qū)海拔2 000 m以上區(qū)域常有茂密雪玲云杉（Picea schrenkiana），新疆方枝柏（J.pseudosabina）和天山樺（B.tianschanica）等高大喬木分布且林間少有雪崩痕跡。經(jīng)測(cè)量，冠層截留的積雪量約270 mm。雪崩物質(zhì)基礎(chǔ)薄弱和釋放空間有限是林地雪崩風(fēng)險(xiǎn)較低的緣故。因而，高大林地具有減緩甚至抑制雪崩活動(dòng)的作用。水體、耕地、建設(shè)用地和裸地由于地形和雪情條件不足而不具備觸發(fā)雪崩的可能。

2.2 基本災(zāi)情

1月28日19時(shí)01分于尼勒克縣境內(nèi)S315省道（圖1A點(diǎn)處）發(fā)現(xiàn)一處溝槽型雪崩（圖2（a））。雪崩于陡峭山體間的溝槽處釋放，沖破攔網(wǎng)后在道路上跳動(dòng)，最終制動(dòng)在道路護(hù)欄外喀什河平坦的河谷地帶中。雪崩碎片表面粗糙，粒徑較粗（圖2（b））。

圖1 雪崩調(diào)查樣點(diǎn)分布圖Fig.1 Distribution of sample points for avalanche survey

圖2 溝槽型雪崩Fig.2 Grooved avalanche

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，始發(fā)區(qū)至跳動(dòng)區(qū)全長(zhǎng)30 m。掩埋道路15 m，堆積高度約1.5 m?，F(xiàn)場(chǎng)可見(jiàn)崩落后重塑的雪層中摻雜著土壤、草甸以及雪玲云杉的枝干（圖3）。雪崩釋放區(qū)的地表覆被為裸露基巖及低矮草甸。按照歐洲雪崩報(bào)警服務(wù)［26］（European Avalanche Warning Services，EAWS）的雪崩規(guī)模劃分標(biāo)準(zhǔn)屬中型雪崩。

圖3 雪崩剝蝕地表覆被Fig.3 Avalanches eroded the ground cover

1月29日15時(shí)12分于G218線的伊若線路段處（圖1B點(diǎn)位置）發(fā)現(xiàn)一處中型規(guī)模的坡面雪崩。此雪崩由相近的兩個(gè)獨(dú)立斷面開(kāi)始釋放，短暫的跳動(dòng)后融為一體，繼續(xù)跳動(dòng)后分別堆積于坡體平坦處。雪崩釋放區(qū)地表覆被為低矮草甸（圖4（b））。堆積區(qū)形態(tài)呈特殊的舌形粗糙表面（圖4（a）紅色虛線標(biāo)識(shí)處）。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，承災(zāi)體傾角33°，雪崩拋程41 m，釋放區(qū)至堆積區(qū)的垂直高度為20 m。雪崩流體在山坡傾角小于20°的位置開(kāi)始制動(dòng)，堆積深度超過(guò)1.8 m（圖4（c））。雪崩堆積區(qū)密度較始發(fā)區(qū)高且在風(fēng)力侵蝕和變質(zhì)作用的影響下形成了堅(jiān)實(shí)的硬殼。

圖4 坡面型雪崩Fig.4 Slope avalanche

由于天山地形復(fù)雜，再加上冬季道路封閉，頻繁的除雪作業(yè)（過(guò)去發(fā)生過(guò)雪崩但已被清掃）以及雪崩的阻礙等原因，人工調(diào)查雪崩具有很強(qiáng)的局限性。因此，此次雪崩調(diào)查僅觀測(cè)雪崩2處。

3月18日14時(shí)，在無(wú)人機(jī)攝影的輔助下于G218線的那拉提鎮(zhèn)路段發(fā)現(xiàn)雪崩11處（圖5）。其中81.82%為坡面型雪崩，溝槽型雪崩僅兩處（圖5（a）的F和圖5（b）的K），但規(guī)模較大。小型雪崩3處（圖5（b）的G，H和I），其余為中型雪崩。雪崩拋程極值分別為11.25 m和223.33 m。雪崩與完全暴露的建筑物間的最短距離為7.50 m。

圖5 無(wú)人機(jī)攝影影像的目視解譯雪崩圖Fig.5 Avalanche map obtained by visual interpretation method based on drone photography image

總體而言，中國(guó)天山的雪崩災(zāi)情現(xiàn)狀較為嚴(yán)峻。從雪崩類(lèi)型的角度，溝槽型雪崩由狹窄處釋放，因而運(yùn)動(dòng)速度和沖擊力較大，對(duì)孕災(zāi)體、承災(zāi)體和防護(hù)工程的侵蝕較為嚴(yán)重。濕雪崩由于雪層中含水量較高，導(dǎo)致崩出距離大，從而對(duì)環(huán)境和基礎(chǔ)設(shè)施更具威脅。其次，還易在崩落過(guò)程中裹挾土壤，造成土壤流失［27］。相較而言，坡面型和板塊型雪崩的釋放空間充足，對(duì)山地環(huán)境的負(fù)反饋?zhàn)饔镁徛?。但它們分布密集且?shù)量眾多，反復(fù)的沖擊終將會(huì)累積其對(duì)環(huán)境和社會(huì)發(fā)展的危害。從雪崩大小方面分析，研究區(qū)大型雪崩的拋程甚至長(zhǎng)達(dá)692.42 m，意味著更寬泛的受災(zāi)范圍。從數(shù)量上看，參考SuperView-1影像的目視解譯結(jié)果（空間分辨率50 cm），以中國(guó)科學(xué)院天山積雪雪崩站（以下簡(jiǎn)稱(chēng)雪崩站）為中心，以西10 km，以東6 km的G218發(fā)生雪崩124處（圖6）。獨(dú)庫(kù)公路阿庫(kù)線方向50 km的路段內(nèi)，發(fā)生雪崩2 102處（圖7）。如此規(guī)模的雪崩給防治和應(yīng)急響應(yīng)工作帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。此外，從雪崩的空間分布層面考量，中國(guó)天山的雪崩分布較為密集，會(huì)將眾多小型雪崩合力為大型甚至特大型雪崩，易對(duì)環(huán)境和景觀格局造成不可逆的影響。

圖6 G218沿線雪崩清單Fig.6 Inventory of avalanches along National Highway 218

圖7 G217沿線雪崩清單Fig.7 Inventory of avalanches along National Highway 217

其次，按照歐洲雪崩風(fēng)險(xiǎn)劃分標(biāo)準(zhǔn)［28］區(qū)域內(nèi)雪崩風(fēng)險(xiǎn)兼具低風(fēng)險(xiǎn)、中風(fēng)險(xiǎn)、中高風(fēng)險(xiǎn)和高風(fēng)險(xiǎn)，雪崩情勢(shì)較為復(fù)雜。據(jù)調(diào)查（圖8）雀爾溝、獨(dú)庫(kù)公路未封閉路段、察布查爾縣、新源縣、巴音布魯克和恰布其海等地的山體陰坡、強(qiáng)風(fēng)作用的位置以及開(kāi)闊的草地由于雪深較淺（＜5 cm）是低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。G218線鞏乃斯鎮(zhèn)線路內(nèi)由于大面積雪嶺云杉的保護(hù)大部分區(qū)域?qū)俚惋L(fēng)險(xiǎn)。而位于伊犁河谷的鞏乃斯鎮(zhèn)，尼勒克縣，班禪溝以及恰西公園等地積雪深度普遍大于40 cm，是風(fēng)險(xiǎn)稍高的地區(qū)。在此基礎(chǔ)上隨著積雪的持續(xù)積累以及氣溫的波動(dòng)，風(fēng)險(xiǎn)將向更高一級(jí)演變。雪崩站北部無(wú)高大植被分布的山坡由于常年發(fā)生中型雪崩，對(duì)道路通行和人類(lèi)生命安全的威脅較大，屬中高風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域。G217路段內(nèi)的雪崩最為大型和密集因而風(fēng)險(xiǎn)最高，是新疆天山雪崩的重災(zāi)區(qū)。綜合上述，從雪崩的類(lèi)型、大小、數(shù)量、空間分布和風(fēng)險(xiǎn)考量，中國(guó)天山的雪崩災(zāi)情現(xiàn)狀較為嚴(yán)峻。

圖8 調(diào)查區(qū)積雪深度圖Fig.8 Snow depth map of the surveyed area

2.3 雪崩災(zāi)害防治能力現(xiàn)狀

雪崩災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理是一項(xiàng)倡導(dǎo)預(yù)防為主和科學(xué)應(yīng)對(duì)的綜合性工作，目前天山區(qū)域的雪崩防治以工程措施（圖9（a）-（d））和除雪作業(yè)（圖9（e）-（f））為主。整體而言防治水平較低，存在以下問(wèn)題。

圖9 雪崩防治措施Fig.9 Measures to prevent and control avalanches

（1）孕災(zāi)環(huán)境和本底數(shù)據(jù)不清。通過(guò)調(diào)查，對(duì)中國(guó)天山雪崩的孕災(zāi)環(huán)境和主導(dǎo)誘因有了初步認(rèn)識(shí)。通過(guò)遙感資料也獲取了可靠的雪崩清單。但在中國(guó)天山受雪崩困擾的區(qū)域眾多，受限于當(dāng)前的調(diào)查和檢測(cè)力度，絕大部分區(qū)域依舊是空白區(qū)和無(wú)資料區(qū)。因此，在現(xiàn)有的努力下仍存在孕災(zāi)環(huán)境和本底數(shù)據(jù)不清的問(wèn)題。

（2）重被動(dòng)救災(zāi)輕防患未然。對(duì)天山山區(qū)雪崩的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)報(bào)預(yù)警等方面的研究還是空白。因此，還無(wú)法做到有效預(yù)防雪崩。被動(dòng)的災(zāi)后人工除雪作業(yè)是最常見(jiàn)的應(yīng)對(duì)措施。更嚴(yán)峻的是，部分辦公場(chǎng)所和居住地長(zhǎng)期完全暴露于雪崩高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)卻依舊不設(shè)防。

（3）雪崩對(duì)山地環(huán)境的侵蝕和破壞還未引起重視。雪崩的危害涉及諸多領(lǐng)域，目前的防治角度多出發(fā)于減少經(jīng)濟(jì)損失方面。雪崩對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞還未受到關(guān)注。

（4）缺乏全過(guò)程的雪崩災(zāi)害管理和應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制。目前，在天山區(qū)域內(nèi)還未形成融合雪崩風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、災(zāi)害預(yù)警、災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)、災(zāi)情會(huì)商、專(zhuān)家咨詢(xún)、信息共享和社會(huì)動(dòng)員為一體的雪崩災(zāi)害應(yīng)對(duì)機(jī)制。

（5）缺乏雪崩災(zāi)害教育工作。由于缺乏相應(yīng)的宣傳和教育工作，公眾普遍低估了雪崩災(zāi)害的危險(xiǎn)程度，對(duì)雪崩的地形特點(diǎn)以及氣象和雪情等因素對(duì)誘發(fā)雪崩的作用不了解且不具防范雪崩災(zāi)害和自救的能力，導(dǎo)致人類(lèi)活動(dòng)易暴露于危險(xiǎn)中。

3 討論

3.1 雪崩成因分析

發(fā)生于A處的溝槽型雪崩是地形、雪情、降水、風(fēng)力和氣溫因素共同作用的結(jié)果。首先，A處的山體較為陡峭，無(wú)法穩(wěn)定積雪，不屬于雪崩地形。但山體間發(fā)育的溝槽地形卻具備孕災(zāi)的可能性。其次，初雪日（2020年10月12日）至次年1月28日的12次小雪和2次中雪天氣過(guò)程積累的降雪被強(qiáng)風(fēng)搬運(yùn)至溝槽中，迅速加劇了此溝槽地形的雪崩潛在性。同時(shí)，風(fēng)的不斷吹蝕作用打破了雪層中的穩(wěn)定性并逐漸使其脆弱。再加上1月12日氣溫驟然由-14℃升高至5℃，加速了雪層中的溫度梯度變質(zhì)作用，最終導(dǎo)致雪層的穩(wěn)定性被徹底瓦解從而觸發(fā)了此次雪崩。綜上，此溝槽型雪崩是多類(lèi)型要素綜合作用的結(jié)果。其中，地形和雪情因素對(duì)雪崩活動(dòng)的影響過(guò)程較為緩慢。風(fēng)力和氣溫是加速雪崩釋放的主要驅(qū)動(dòng)因子。

發(fā)生于B處的坡面型雪崩與地形、雪情和氣溫因素相關(guān)。此處雪崩承災(zāi)體的坡度為33°，位于極易發(fā)生雪崩的范圍（30°～45°）內(nèi)，是誘發(fā)雪崩的關(guān)鍵因素。從現(xiàn)場(chǎng)堆積深度分析，超過(guò)孕災(zāi)體承載能力的積雪量是造成此次雪崩另一主要原因。此外，通過(guò)分析始發(fā)區(qū)斷裂帶的雪層孔隙、積雪粒徑和形態(tài)，發(fā)現(xiàn)雪層中發(fā)生過(guò)積雪的消融和凍結(jié)。據(jù)此推斷氣溫是誘發(fā)此次雪崩的另一重要因素。其次，近3個(gè)月內(nèi)風(fēng)力以1級(jí)為主。因此，可忽略風(fēng)蝕作用對(duì)雪崩活動(dòng)的影響。

結(jié)合對(duì)影像解譯，氣象數(shù)據(jù)和實(shí)地調(diào)查資料的分析結(jié)果，圖5中雪崩的成因構(gòu)成更為復(fù)雜，除了必要的地形支持，積雪量和氣溫波動(dòng)對(duì)雪崩活動(dòng)的影響則更為主導(dǎo)。例如，在兩次調(diào)查的間隔，無(wú)人機(jī)拍攝覆蓋的范圍內(nèi)發(fā)生了11次小雪和1次中雪天氣過(guò)程，導(dǎo)致在同一雪崩路徑中發(fā)生了兩次雪崩。同時(shí)，濕雪雪崩的出現(xiàn)表明氣溫在雪崩誘發(fā)的機(jī)制中占據(jù)了主導(dǎo)。2月2日-3月18日，目標(biāo)區(qū)域正午氣溫普遍在0℃以上甚至高達(dá)10℃，導(dǎo)致雪層中變質(zhì)作用猛烈是誘發(fā)濕雪雪崩的主要原因。

3.2 雪崩發(fā)展趨勢(shì)

雪崩災(zāi)害調(diào)查止于3月23日。此后，進(jìn)入4月隨著氣溫大幅回暖，積雪迅速消融，雪崩風(fēng)險(xiǎn)將有所降低。再次發(fā)生濕雪雪崩的概率較小。再加上除雪作業(yè)的推進(jìn)，雪崩風(fēng)險(xiǎn)將趨向于低風(fēng)險(xiǎn)。盡管仍有雨夾雪或小雪天氣過(guò)程，但由于無(wú)法有效形成積雪而幾乎不會(huì)對(duì)這一趨勢(shì)產(chǎn)生影響。5月初，全面的清雪作業(yè)進(jìn)入尾聲，新疆天山包括G217封閉路段內(nèi)的雪崩風(fēng)險(xiǎn)都將趨向于零風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)新疆天山積雪深度年內(nèi)變化規(guī)律（圖10），每年的6-9月由于區(qū)域內(nèi)普遍無(wú)積雪是不必考慮雪崩風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)段。10月，積雪深度通常不超過(guò)20 cm，一般不會(huì)誘發(fā)雪崩，即便觸發(fā)了也是非常小型的雪崩，破壞力較小。經(jīng)過(guò)多次降雪天氣過(guò)程的積累，到了12月，積雪深度很大程度上會(huì)超過(guò)30 cm，具有了發(fā)生雪崩的可能性。這時(shí)的雪崩分布較為離散且拋程和沖擊力都較小，致災(zāi)的可能性較低。次年的1月和2月，隨著積雪深度逐漸達(dá)到最大值［29］，雪崩變得頻發(fā)和易發(fā)。這一時(shí)段的雪崩以中型和大型為主，拋程和面積也會(huì)大幅增加，分布范圍遍及中山帶和高山帶且較為密集。此時(shí)的雪崩風(fēng)險(xiǎn)呈中度且具有致災(zāi)性。同時(shí)，在G217封閉路段內(nèi)則易發(fā)生大型雪崩。3月，由于氣溫持續(xù)升高，大部分低海拔區(qū)域的積雪已開(kāi)始快速消融［30］。積雪深度較薄或本是裸地的區(qū)域此時(shí)已不具雪崩風(fēng)險(xiǎn)。綜上，雪崩災(zāi)害的年內(nèi)變化隨著積雪量和氣溫等的變化而呈現(xiàn)出由弱到強(qiáng)，再由強(qiáng)至弱直至無(wú)害的循環(huán)特征。尤其是每年的1-2月是雪崩災(zāi)害的高發(fā)和嚴(yán)重階段。10-12月和3-4月也具雪崩風(fēng)險(xiǎn)但整體上可控。5-9月的雪崩風(fēng)險(xiǎn)極低。

圖10 積雪深度年內(nèi)變化Fig.10 Variation characteristics of snow depth during the year

雪崩災(zāi)情的年際變化趨勢(shì)則更為復(fù)雜。首先，1960-2020年寒季（11月至次年3月），降水量（P）和最大積雪深度（dmax）的變化整體呈增加趨勢(shì)（圖11）。按此發(fā)展趨勢(shì)，未來(lái)更充沛的積雪量將迎來(lái)更具危害的雪崩災(zāi)情以及更具挑戰(zhàn)的雪崩防治問(wèn)題。其次，P和dmax在年際內(nèi)幾乎同步呈波峰和波谷交替的特征，波動(dòng)劇烈，無(wú)形中會(huì)增加編制雪崩應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制和預(yù)警工作方案的難度，影響前期對(duì)雪崩釋放的干預(yù)。上述不利影響均會(huì)降低對(duì)雪崩災(zāi)情的控制。總而言之，在長(zhǎng)時(shí)間尺度上，雪崩災(zāi)情將會(huì)加劇且上年背景資料對(duì)預(yù)測(cè)當(dāng)年雪崩災(zāi)情的貢獻(xiàn)有限。

圖11 降水量和最大積雪深度的年際變化Fig.11 Inter?annual variation of snow depth

4 結(jié)論

中國(guó)天山雪崩的孕災(zāi)環(huán)境涵蓋地形、雪情、氣象條件和地表覆被等類(lèi)型的要素，主要的致災(zāi)因子包括坡度、積雪深度、氣溫和風(fēng)力作用。其中，地形、風(fēng)力和氣溫是誘發(fā)溝槽型雪崩的主導(dǎo)因子。坡面型雪崩的致災(zāi)因子主要是地形、雪情和氣溫。氣溫是誘發(fā)濕雪雪崩的關(guān)鍵。

中國(guó)天山的雪崩以小型、中型和大型的溝槽型、坡面型和濕雪崩為主，主要分布在那拉提鎮(zhèn)、尼勒克縣、鞏乃斯鎮(zhèn)、果子溝和獨(dú)庫(kù)公路沿線。調(diào)查獲取了較為可靠的雪崩清單數(shù)據(jù)，共記載雪崩3 342處，最大雪崩拋約700 m。

從雪崩的類(lèi)型、大小、數(shù)量、空間分布和風(fēng)險(xiǎn)考量，中國(guó)天山的雪崩災(zāi)情現(xiàn)狀較為嚴(yán)峻，未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)也不容樂(lè)觀。同時(shí)，現(xiàn)有的雪崩防治水平也較為薄弱。

本年度雪崩災(zāi)害調(diào)查分析基本弄清了中國(guó)天山雪崩的孕災(zāi)環(huán)境、成因、本底數(shù)據(jù)、災(zāi)情現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)和防治水平，能夠?yàn)樘岣哐┍缿?yīng)急響應(yīng)提供輔助決策。