布切吉山脉（罗马尼亚喀尔巴阡山脉）雪崩的地貌、气候与人类控制因子及其管理

《Environments》：Topographic, Climatic, and Human Controls on Snow Avalanches and Their Management in the Bucegi Mountains (Romanian Carpathians)

　　

雪崩是复杂的地貌过程，也是山地环境中主要的自然灾害，由地形（topographic）、气候（climatic）及人类（human）因子交互作用触发。本研究是罗马尼亚首次尝试分析上述控制因子在布切吉自然公园（Bucegi Natural Park，南喀尔巴阡山脉）内雪崩触发中的作用与贡献。依据地理特征划分出两个典型区域：位于公园北部、海拔＞2400–2500 m a.s.l.、具陡坡与崎岖地形及严酷气候的高冰蚀区（High Glacial Sector），开展高山滑雪 touring与登山活动；第二区域为锡奈亚滑雪区（Sinaia ski area），海拔1400–2100 m a.s.l.，具单面山（cuesta）地貌与较温和气候，人类影响更显著（滑雪 touring与野雪滑行 off-piste skiing）。本研究旨在分析雪崩影响因子、识别两区域差异并评估风险管理措施。方法整合形态计量分析（morphometric analysis）、地形属性相关性分析、 hazard 分级及基于山地救援数据与气候变量的雪崩事件统计分析。结果表明：高海拔山区雪崩主要受自然因子控制，而锡奈亚滑雪区雪崩常由人类活动触发；风险管理措施仍有限且分布不均。

《布切吉山脉（罗马尼亚喀尔巴阡山脉）雪崩的地貌、气候与人类控制因子及其管理》论文解读

该研究发表于《Environments》。雪崩作为高效的山坡剥蚀过程及重要的山地自然灾害，会造成交通、林业与旅游基础设施损毁及人员伤亡。雪崩活动受地形（topography）、气象（meteorological / climatic）和人类因子共同控制，理解这些控制因子对 hazard 评估和制定有效减灾策略至关重要。罗马尼亚喀尔巴阡山脉以往对雪崩的研究多集中于 F?g?ra?、Piatra Craiului、Parang、?arcu 等山脉，布切吉山脉（Bucegi Mountains）虽有零星树木年代地貌学（dendrogeomorphological）研究和局部雪崩回归期制图，但仍缺乏针对地形、气候与人类因子综合作用对雪崩活动影响的系统性集成分析。因此研究人员以布切吉山脉为研究对象，划分高冰蚀区（High Glacial Sector）与锡奈亚滑雪区（Sinaia ski area），系统评估雪崩控制因子、识别区域差异并评价现有雪崩减灾措施。

主要技术方法：

研究人员采用混合数据源开展研究——雪崩事件数据来自山地救援公共服务（Mountain Rescuer Public Services, MRPS）1981–2023年雪崩报告、沃夫·奥穆（Vf. Omu, 2505 m a.s.l.）与锡奈亚（Sinaia, 1500 m a.s.l.）雪学实验室（Work Nivology Laboratories, WNLs）2004–2005冬季至今的积雪平衡记录，辅以1936–1981年间文字、图像及口述史料（含纪念十字架记录）。气候数据取自 Vf. Omu 与 Sinaia 气象站1961–2024年日值数据（冬季降水、雪深、气温极值、风速风向），并按 Gabl 风级分类。地形分析基于数字高程模型（Digital Elevation Model, DEM）在 QGIS 3.40 与 RStudio 中提取高程、坡度（slope angle）、坡向（aspect）、平面曲率（plan curvature）、粗糙度等地形参数；利用 CORINE 土地覆盖（CORINE LAND COVER）数据集进行森林掩膜（forest mask）处理。构建雪崩敏感性指数（Avalanche Susceptibility Index, ASI）= 0.45×坡度(S)＋0.25×坡向(A)＋0.10×高程(E)＋0.10×曲率(C)＋0.10×土地利用(L)，各因子归一化为0–1（1=最高敏感性），按 ASI 值将像素分为0无风险至5极高风险共六类，计算各谷地各类别面积。雪崩 hazard 分区结合历史雪崩路径、植被密度与类型、风指数及启动—运动—止停带（starting, track and runout zone）特征进行综合判定。雪崩规模参照加拿大雪崩尺寸分级系统（Canadian snow avalanche size classification system），可接受回归期参照既有设施标准分类。统计分析雪崩发生时间分布（11月至翌年5月）、伤亡情况及与气候变量关系，选取典型案例进行天气序列分析。

研究结果：

4.1. Record of Snow Avalanche Accidents and Evolution of Avalanche Risk（雪崩事故记录与雪崩风险演变）

通过对多源历史资料整理，1936–2023年高冰蚀区记录27起严重雪崩事故（涉及109人，死亡58人占总数77.3%，受伤59人占总数69.4%），锡奈亚滑雪区1981–2023年记录10起（涉及43人，死亡17人占22.7%，受伤26人占30.6%）。高冰蚀区报告9起特大事故（死亡＞3人或灾难性雪崩），锡奈亚滑雪区3起。事故多发于隆冬（12月1日–1月31日，节假日游客多）和中冬至晚冬（2月1日–3月15日及3月16日–4月30日，雪深大、野雪与背country滑雪活跃）。高冰蚀区雪崩规模多为 size 3（加拿大分级），阻断交通回归期5–10年，损毁建筑回归期可达30年；锡奈亚滑雪区多为 size 1–2，滑雪道与游径阻断回归期5–10年。最脆弱承灾体除人外为高冰蚀区的山林、山屋、冬季游径及锡奈亚区少量林线与游径。

4.2. Topographic Features of Avalanche Paths（雪崩路径的地形特征）

高冰蚀区雪崩启动区海拔2400–2500 m 或 2200–2300 m a.s.l.，具长陡坡、冰川谷（glacial valleys）、凹地形（concave terrain）利于积雪堆积与雪崩启动与运移；锡奈亚滑雪区启动区海拔1900–2000 m a.s.l.，多为开阔坡面，无深沟或明显冲沟（gullies），植被为草地、灌木及欧洲云杉（Picea abies）群丛。两区启动—运动—止停带植被密度与类型差异明显，高冰蚀区植被稀疏以裸岩为主。

4.3. Snow Avalanche Hazard（雪崩灾害/Hazard）

以 Morarului 冰川谷（高冰蚀区代表）与锡奈亚滑雪区为例进行 ASI 分区。Morarului 谷＞50%面积为高或极高 hazard 区，历史上记录2001年（4死）、2004年（7人遇险，5死2伤）、2018年（2死）三起重大雪崩。锡奈亚滑雪区以中等 hazard 为主，高及极高 hazard 区占比小，致命事件为1981年、1984年（各2死）、2006年（2死）、2009年（3死），多为野雪滑雪者触发。

4.4. Snow Avalanche Accident Occurrence-Related Climatic Parameters（雪崩事故相关的气候参数）

1961–2023年高冰蚀区识别出23个雪崩年（占分析年期37.1%），其中10年有死亡（43.5%）、6年有受伤（26.1%）、7年兼有死伤（30.4%）；锡奈亚滑雪区识别10个雪崩年（15.8%），4年有死亡、4年有受伤、2年兼有死伤。高冰蚀区1990年代末至约2015年事故集中，伴随气温总体上升趋势但冬季降水略减仍足以维持＞80–90 cm 甚至＞120 cm 雪深；锡奈亚区滑雪旅游与野雪活动自1990年代初增加亦为重要触发背景，雪深偶达40–50 cm 甚至近60 cm，气温变暖与冬季降水减少趋势更明显。

4.5. Climatic Factors Influencing Avalanche Accidents: Case Studies（影响雪崩事故的气候因子：案例研究）

1981年2月14日锡奈亚滑雪区 Tarle 雪道旁野雪坡（SE坡向，坡度25°–35°）由两名野雪滑雪者触发 slab avalanche。此前三日（2月11–13日）Sinaia 站累计降雪40.6 cm，事发时雪深64 cm（2月均雪深43.8 cm，冬季均25.5 cm），温度剧变与风强波动致表层形成 ice crust，上新雪超载弱层引发释放，致2人死亡。2004年1月18日高冰蚀区 Morarului 谷（E-NE坡向，启动区坡度45°–50°）由7名滑雪者触发，1月11–16日持续降雪使雪深＞70 cm，事发前数日升温后骤降至－11.8 ℃，风速增至＞24–28 m/s，形成 ice crust作滑动面，致5死2伤。两案例分别对应 S1 型（异常深雪超载弱层）与 S2 型（频繁暴风雪＋强风致吹雪 slab 形成）气候情景。

4.6. Snow Avalanche Hazard and Frequency（雪崩 Hazard 与发生频率）

高冰蚀区冬季旅游活动对应雪崩规模 magnitude 2–4，回归期对应 magnitude 3–4；锡奈亚滑雪区娱乐活动对应 magnitude 1–3，回归期关联 magnitude 4。长冬季＋持续深雪＋陡坡使高冰蚀区 hazard 及影响（人、山屋、林）更大，锡奈亚区 hazard 主要影响野雪滑雪者。

4.7. Management Measures（管理措施）

锡奈亚滑雪区已实施永久被动防护（雪崩启动区积雪稳定结构／snowpack support structures）、警示牌、hazard 公报发布及临时关闭雪道与缆车；高冰蚀区目前仅有发布警告等被动措施，缺乏实体防护。研究人员指出需推广 hazard zoning 与 risk mapping，由学术机构编制后分发至游客中心、山屋与 MRPS，并采纳欧洲雪崩预警服务（European Avalanche Warning Services, EAWS）建议：改进 hazard 符号、区分局地与区域风险、建立共享数据库、通过 EAWS 网站与移动端发布标准化信息。

讨论与结论总结：

讨论指出布切吉山脉雪崩 hazard 取决于发生可能性与规模，risk 则叠加承灾体暴露度与脆弱性。历史记录欠完整，近25年随 MRPS 干预能力提升与雪学预警（Nivological Warnings from WNL）改善而趋准。地形（高海拔、长陡坡、冰川谷、背风坡向、凹地形）与气候（持续降雪、深雪、强风致吹雪 slab、温度波动削弱雪层）是高冰蚀区主导控制因子，自然释放与人为触发并存；锡奈亚滑雪区因旅游与休闲活动（ski touring, off-piste skiing）直接触发比例更高，人为暴露放大了 risk。典型致命事故均与异常气候背景（S1 深雪超载或 S2 强风＋吹雪 slab）相关。建议未来完善历史档案挖掘、持续开展雪情监测与欧洲雪崩危险等级（European avalanche danger scale）本地化应用、推广法式旗帜系统与北美标识、在高冰蚀区增建永久被动防护。

结论部分：本研究为罗马尼亚喀尔巴阡山脉类似山地环境提供重要参考框架，支撑自然灾害、气候变率及人—环境交互后续研究。研究明确了高冰蚀区以地形与气候控制为主促进雪崩（自然与人为触发均有），锡奈亚滑雪区雪崩主要由休闲使用者触发，人类活动显著放大 hazard–risk 关系。整合 MRPS 与 WNL 数据共记录34起雪崩事故（高冰蚀区26起，锡奈亚区8起），致37死（高冰蚀区31人，锡奈亚区6人）及65人被埋/伤（高冰蚀区57人，锡奈亚区8人）；事故高峰分别为高冰蚀区中冬—晚冬、锡奈亚区中冬。现有锡奈亚区有限主动防护应扩展至高冰蚀区，并按 EAWS 建议完善风险沟通与 hazard mapping。本研究可作为高旅游与运动活动强度区域 hazard 分析与 risk assessment 的范例。