3-डी में देखा गया हिमस्खलन का सूक्ष्म यांत्रिकी

Geography Now! NEPAL (जून 2019).

Anonim

इस तथ्य पर चित्रण करते हुए कि हिमस्खलन में बर्फ एक ठोस और द्रव दोनों की तरह व्यवहार कर सकता है, ईपीएफएल और एसएलएफ में एक युवा शोधकर्ता ने अनजान परिशुद्धता के साथ एक बर्फ स्लैब हिमस्खलन अनुकरण करने में कामयाब रहा है।

एक हिमस्खलन एक बेहद जटिल घटना है, जिसमें अनगिनत पैरामीटर और शारीरिक चर शामिल होते हैं जब तक कि यह समाप्त होने तक हिमस्खलन ट्रिगर नहीं होता है। क्रिस्टोस्फेरिक साइंसेज (सीआरवाईओएस) और एसएलएफ के प्रयोगशाला में एक शोधकर्ता जोहान गौम ने इन मानकों के आधार पर हिमस्खलन का एक बेहद सटीक डिजिटल सिमुलेशन बनाया है। उनका काम, जो कि हिमस्खलन कैसे काम करता है, में अभूतपूर्व अंतर्दृष्टि प्रदान करता है, का उपयोग पहाड़ों में जोखिम प्रबंधन में सुधार के लिए किया जा सकता है। यह आज प्रकृति संचार में प्रकाशित किया गया था।

युवा हिमस्खलन विशेषज्ञ ने पिछले साल कई महीनों में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय लॉस एंजिल्स (यूसीएलए) में 3-डी मॉडलिंग विशेषज्ञों के साथ काम किया था, जिनमें से कुछ ने फिल्म फ्रोजन में बर्फ को अनुकरण करने के लिए डिज्नी के इंजीनियरों के साथ काम किया था।

गमूम की वैज्ञानिक विशेषज्ञता के साथ इन गणितज्ञों के ज्ञान को एक विजेता फॉर्मूला बन गया। गणितज्ञ गौम के गहन ज्ञान और गौम के एसएलएफ सहयोगी, अध्ययन के सह-लेखक एलेक वान हेरविजनेन द्वारा एकत्रित और विश्लेषण किए गए डेटा और फील्ड अवलोकनों के लिए उनके बर्फ सिमुलेशन के सटीकता को बढ़ाने में सक्षम थे।

एक संपूर्ण नए दृष्टिकोण को अपनाने, स्विस और अमेरिकी शोधकर्ताओं ने बर्फ के स्लैब हिमस्खलन के पहले यथार्थवादी, पूर्ण और वैज्ञानिक रूप से कठोर सिमुलेशन का निर्माण किया - हिमस्खलन के शीर्ष पर एक बहुत ही स्पष्ट रैखिक दरार दिखाई देने पर हिमस्खलन का एक प्रकार होता है। यह आम तौर पर होता है जब, एक बड़े क्षेत्र में, एक कमजोर होता है - और इसलिए बर्फ के घने शीर्ष परत के नीचे स्नोबैक परत नहीं, जिसे स्लैब के नाम से जाना जाता है। स्नो स्लैब अवशेषों को भविष्यवाणी करना मुश्किल होता है और अक्सर स्कीयर या वॉकर द्वारा ट्रिगर किया जाता है, जिससे उन्हें सबसे खतरनाक और अधिकतर घातक प्रकार की हिमस्खलन होती है।

दोहरा एजेंट

गौम बताते हैं, "हमारे दृष्टिकोण को इतना मूल बना दिया गया था कि हमने इस तथ्य का ध्यान रखा कि उस तरह की हिमस्खलन में बर्फ ठोस और तरल पदार्थ दोनों की तरह व्यवहार करता है।"

एक बर्फ स्लैब हिमस्खलन आमतौर पर ट्रिगर होता है जब एक अतिरिक्त भार होता है - जैसे कि क्रॉसिंग स्कीयर - बर्फ पर, या जब किसी अन्य तरीके से स्नोपैक अस्थिर हो जाता है, उदाहरण के लिए विस्फोट से। इससे बर्फ की निचली परत में एक क्रैक दिखाई देता है, जो तेजी से फैल सकता है। इस बिंदु पर, बर्फ ठोस यांत्रिकी के सिद्धांतों के अनुसार व्यवहार कर रहा है। चूंकि दरार फैलती है, कमजोर परत की छिद्रपूर्ण संरचना सतह के स्लैब के वजन के नीचे गिरने का कारण बनती है। इसके द्रव्यमान और ढलान के कारण, स्लैब को तब जारी किया जाता है और कमजोर परत में स्लाइड करना शुरू होता है। टकराव, घर्षण और फ्रैक्चर जो कि ठोस परत के रूप में ठोस बर्फ का अनुभव नीचे की ओर स्लाइड करता है और तरल पदार्थ के सामूहिक व्यवहार की विशेषता के कारण अलग हो जाता है।

शोधकर्ता निरंतर दृष्टिकोण का उपयोग करके बड़े पैमाने पर पहली बार छिद्रित तल परत के पतन को अनुकरण करने में सक्षम थे। इसके अलावा, मॉडल केवल अपेक्षाकृत कुछ प्रमुख मानकों को एकीकृत करता है जो निर्देश देते हैं कि प्रक्रिया के विभिन्न चरणों में बर्फ कैसे व्यवहार करेगा; इनमें फ्रैक्चर, घर्षण, और बर्फ के प्रकार के आधार पर संकलन के स्तर की गतिशीलता शामिल है।

शोधकर्ताओं ने भौतिक बिंदु विधि के रूप में जाना जाने वाली तकनीक उधार ली, जिसका उपयोग यह विश्लेषण करने के लिए किया जाता है कि कैसे चलती सामग्री व्यवहार अभी तक हिमस्खलन रिलीज के अध्ययन में लागू नहीं किया गया था। इसने अवशेषों की भविष्यवाणी करने के लिए शोधकर्ताओं के उपन्यास दृष्टिकोण को कम किया - और इसलिए उन्हें और भी प्रभावी ढंग से रोकना। गौम कहते हैं, "बर्फ के व्यवहार के बारे में हमारे ज्ञान को गहरा बनाने के अलावा, इस परियोजना से हिमस्खलन के संभावित आकार, रनआउट दूरी और हिमस्खलन के रास्ते में किसी भी बाधा पर दबाव का अधिक सटीक आकलन करना संभव हो सकता है।"

शोधकर्ता के सिमुलेशन कला में भी विशेष रूप से एनिमेटेड फिल्मों में लागू किए जा सकते हैं।

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