Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zmienność właściwości fizycznych pokrywy śnieżnej na Hali Gąsienicowej w kontekście zagrożenia lawinowego

Stachura Gabriel

Przegląd Geofizyczny

|

2020

|

Z. 1-2

23--39

PL

W artykule dokonano analizy zróżnicowania gęstości oraz twardości warstw pokrywy śnieżnej w profilu w zależności od przebiegu metamorfozy śniegu. Porównano także ich przebieg sezonowy względem ogłaszanego przez Tatrzańskie Ochotnicze Pogotowie Ratunkowe (TOPR) stopnia zagrożenia lawinowego. Celem analizy jest dokładniejsze poznanie oraz weryfikacja już znanych mechanizmów metamorfozy śniegu, w szczególności w odniesieniu do stabilności pokrywy śnieżnej. Gęstość i twardość są właściwościami fizycznymi pokrywy śnieżnej określanymi w ramach szczegółowych badań pokrywy śnieżnej. Badania te wykonywane są raz w tygodniu na Stacji Badań Niwalnych IMGW-PIB na Hali Gąsienicowej. Bazowy zbiór danych do przeprowadzenia analizy stanowiło 141 szczegółowych badań pokrywy śnieżnej wykonanych w latach 2007/2008 – 2016/2017 wraz z dobowymi danymi meteorologicznymi z tego okresu. Porównanie przebiegu sezonowego dokonano na przykładzie trzech sezonów: 2011/2012, 2012/2013 oraz 2016/2017. Zaproponowana przez Kłapową (1980) granica metamorfozy topnieniowej o wartości 400 kg/m3 przypada na pierwszy kwartyl zbioru gęstości dla topniejącego śniegu (gat. 6), co potwierdza prawidłowość jej określenia. Rozstęp gęstości oraz rozstęp twardości dobrze odzwierciedlają zmienność zagrożenia lawinowego przez większą część sezonu. Ze względu na specyfikę parametru twardości, większe zróżnicowanie wykazuje rozstęp gęstości i to ten parametr w sposób bardziej dokładny potrafi oddać zmiany stabilności pokrywy śnieżnej. Niemniej jednak, w sytuacji małej grubości pokrywy śnieżnej oraz w początkowej fazie akumulacji pokrywy śnieżnej jego stosowalność jest bardzo ograniczona - wówczas pomocną informację o stanie pokrywy śnieżnej niesie ze sobą rozstęp twardości, który uwzględnia także cienkie warstwy pokrywy śnieżnej. Rozstęp twardości może być zatem traktowany jako wielkość uzupełniająca dla rozstępu gęstości. Przedstawione w artykule zależności wyznaczone dla Hali Gąsienicowej mogą być pomocne do lokalnej oceny stabilności pokrywy śnieżnej w terenie lawinowym na obszarze całych Tatr oraz w wyższych partiach Karpat.

EN

In this paper the variability of density and hardness of a snow layer has been analysed in relations to metamorphism stage. Furthermore, a comparison between their variability and the level of avalanche danger announced by Tatra Volunteer Rescue Service has been made. The purpose of the analysis is to get to know better about the rules of snow metamorphosis as well as to verify the already known ones, particularly regarding the stability of a snowpack. Snow density and hardness are physical properties of snow layer specified during detailed snowpack investigations. The investigations are conducted weekly at the Nival Research Station of Institute of Meteorology and Water Management at Hala Gąsienicowa (Tatra Mts). The original data base comprises 141 detailed snowpack investigations conducted in winter seasons 2007/2008 – 2016/2017 as well as meteorological data from that time. The comparison of a seasonal variability was exemplified by presenting three seasons – 2011/2012, 2012/2013 and 2016/2017. A limit of wet snow metamorphism assumed by Kłapowa (1980) to be 400 kg/ m3 falls close to the first quartile of density dataset for melting snow (form 6) what in fact confirms her assumption. Density and hardness range reflect well the variability of avalanche danger during most of a season. Due to a specific nature of hardness parameter, it is density range that shows bigger variability and therefore is able to reflect changes in a snowpack stability more accurately. Nevertheless, in case of poor snow depth as well as at the beginning of snow accumulation its application is limited. In such cases hardness range carries a helpful piece of information about the state of a snow cover as it takes into account also thin layers in a snowpack. Hardness range could be therefore considered a complementary parameter to density range. The relations presented in an article, which has been observed for Hala Gąsienicowa, could be useful for a local evaluation of snowpack stability in an avalanche area in Tatra Mts as well as in higher parts of Carpathian Mts.

2

Geomorphological characteristics of avalanche tracks on Babia Góra Mt., Western Carpathians

Łajczak A., Spyt B.

Studia Geomorphologica Carpatho-Balcanica

|

2016

|

Vol. 50

65--88

EN

Distribution and parameters of avalanche tracks on the slopes of asymmetric ridge of Babia Góra Mt. (1725 m a.s.l. – the highest massif in the flysch Western Carpathians) were studied in relation to slope relief, prevailing wind directions, snow cover thickness, treeline and timberline locations. The following sections of avalanche tracks were distinguished: starting zone, track zone and runout zone. The entire course of each track was described using the following parameters: the elevation [m a.s.l.], vertical drop Δh [m], maximum and mean inclination α [°], length on slope L [m]. The relationships between these parameters were analyzed on slopes of straight, concave, step-like and convex profiles. The character of starting zone (from a point or a line) and the form of avalanche track (confined or unconfined) were determined. Values of sinuosity index [%] were calculated. The longest avalanche tracks (>300 m, locally >800 m) occur on convergent slopes of different profiles with domination of straight once. 75% of avalanche tracks exceed the treeline causing lowering of the timberline by over 200 m. On divergent slopes, avalanches are not present. The most frequent are avalanche tracks of mean slope inclination in the range 26–40°. The application of LiDAR data and their linkage with field work investigations made it possible to reveal that the number of avalanche tracks on Babia Góra Mt. and their dimensions are greater than it was so far assumed. Their main concentration was determined on the steep northern slope of straight, concave or step-like profiles.

3

Properties of a Finite Stochastic Cellular Automaton Toy Model of Earthquakes

Białecki M.

Acta Geophysica

|

2015

|

Vol. 63, no. 4

923--956

EN

Finite version of Random Domino Automaton - a recently proposed toy model of earthquakes - is investigated in detail. Respective set of equations describing stationary state of the FRDA is derived and compared with infinite case. It is shown that for a system of large size, these equations are coincident with RDA equations. We demonstrate a non-existence of exact equations for size N ≥ 5 and propose appropriate approximations, the quality of which is studied in examples obtained within the framework of Markov chains. We derive several exact formulas describing properties of the automaton, including time aspects. In particular, a way to achieve a quasi-periodic like behaviour of RDA is presented. Thus, based on the same microscopic rule - which produces exponential and inverse-power like distributions - we extend applicability of the model to quasi-periodic phenomena.

4

On Mechanistic Explanation of the Shape of the Universal Curve of Earthquake Recurrence Time Distributions

Białecki M.

Acta Geophysica

|

2015

|

Vol. 63, no. 5

1205--1215

EN

This paper outlines an idea for an explanation of a mechanism underlying the shape of the universal curve of the Earthquake Recurrence Time Distributions. The proposed simple stochastic cellular automaton model is reproducing the gamma distribution fit with the proper value of parameter γ characterizing the Earth’s seismicity and also imitates a deviation from the fit at short interevent times, as observed in real data. Thus the model suggests an explanation of the universal pattern of rescaled Earthquake Recurrence Time Distributions in terms of combinatorial rules for accumulation and abrupt release of seismic energy.

5

Ito equations out of domino cellular automaton with efficiency parameters

Czechowski Z., Białecki M.

Acta Geophysica

|

2012

|

Vol. 60, no. 3

846-857

EN

Ito equations are derived for simple stochastic cellular automaton with parameters describing efficiencies for avalanche triggering and cell occupation. Analytical results are compared with the numerical one obtained from the histogram method. Good agreement for various parameters supports the wide applicability of the Ito equation as a macroscopic model of some cellular automata and complex natural phenomena which manifest random energy release. Also, the paper is an example of effectiveness of histogram procedure as an adequate method of nonlinear modeling of time series.