۰ نفر
۷ بهمن ۱۳۸۷ - ۱۱:۴۶

آزمایشگاه 2 میلیون دلاری و بسیار سرد دانشگاه مونتانا، میزبان پژوهشگرانی است که تغییرات بلورهای برف را برای تحلیل وقوع بهمن بررسی می‌کنند

تا همین چند وقت پیش، اد آدامز، استاد دانشگاه در رشته مهندسی عمران که روی بهمن تحقیق می‌کند، با منفجر کردن دینامیت، توده‌های عظیم برف را به حرکت در می‌آورد و حرکت بهمن را بررسی می‌کرد. بعضی وقت‌ها، این آزمایش‌ها منجر به مدفون شدن آزمایشگاه کوچک، تجهیزات و حتی خودش در زیر بهمن می‌شدند.

ولی به تازگی دکتر آدامز 58 ساله از روش بی‌صدا و کم‌خطرتری نسبت به روش قبلی استفاده می‌کند! او هم اکنون در یک آزمایشگاه در دانشگاه ایالتی مونتانا مشغول تحقیق است. این آزمایشگاه سرد دو میلیون دلاری که با کمک‌های مالی بنیاد ملی علوم و بنگاه خیریه مارداک ساخته شده و در آبان ماه راه‌اندازی شده؛ به دکتر آدامز اجازه می‌دهد که آزمایش‌هایش را تکرار کند و با کنترل شرایطی که زمستان‌ها در کوهستان قابل کنترل نیست، جزئیات نحوه عملکرد برف را در شرایط متفاوت و دلایل وقوع بهمن را بفهمد. هدف وی، این است که وقوع و چگونگی حرکت بهمن را بهتر پیش‌بینی کند.

پیش‌بینی بهمن به دلیل این‌که شرایط هیچ‌گاه یکسان نیست و به روز، ساعت، فصل، دما، شیب کوه و خیلی عوامل دیگر بستگی دارد، همیشه بیشتر از این‌که یک علم باشد، به هنر شبیه بوده است.

دکتر آدامز می‌گوید: «برف به نظر ساده می‌آید، ولی به طور فوق‌العاده‌ای پیچیده است. اگر من یک جعبه برف را در یخچال بگذارم و یک ساعت دیگر بازگردم، به طرز محسوسی تغییر کرده است. برف همیشه و پیوسته در حرکت است و بررسی آن، بررسی یک هدف متغیر است».

به همین دلیل است که نیاز به چنین آزمایشگاهی احساس می‌شود، جایی که به پژوهشگران اجازه می‌دهد که شرایط آسمان، خورشید و دما را تغییر دهند و تاثیر آن را روی برف ببینند.

تحقیقات گسترده برای مرگ سالانه 30 نفر!
در آذر و دی 1387، 31 مورد مرگ‌ومیر در آمریکای شمالی گزارش شده است؛ 16 مورد در ایالات متحده و 15 مورد هم در کانادا؛ که به آنها باید 3 مورد مدفون شدن خودروی برفی در هفته گذشته را نیز افزود. بیشترین رکورد در ایالات متحده 35 نفر در زمستان 1380 بود. سه مورد از مرگ‌ومیرهای امسال در محدوده مجاز اسکی در پیست‌های تجاری اسکی رخ داد، که به دلیل پیش‌بینی دقیق امکان بهمن و کنترل دقیق و مداوم برف در این محدوده‌ها کاملا غیرمعمول است.

کارل بیرکلند که بهمن‌شناس مرکز ملی بهمن‌شناسی سازمان خدمات جنگلی است، می‌گوید: «تعداد مرگ‌ومیرها نشان می‌دهد که درک این پدیده برای ما تا چه حد مشکل است. قطعا لازم است که درک بهتری از این پدیده داشته باشیم.»

ایالت مونتانا جای مناسبی برای تحقیق روی بهمن است. در این ایالت 4 منطقه بهمن‌خیز درجه الف (با بیشترین خطر بهمن) در نزدیکی پیست‌های اسکی، و تعداد زیادی از مناطق دورافتاده بهمن‌خیز برای تحقیق و آزمایش روی بهمن قرار دارند.

برای سالیان متمادی، دکتر آدامز و همکارانش ابزارهایشان را روی کلبه‌ای در یک شیب تند در بریجربول در فاصله 24 کیلومتری دانشگاه قرار می‌دادند؛ یکی از همکارانشان به بالای شیب می‌رفت تا بمبی یک کیلویی را در آنجا کار بگذارد و سبب حرکت بهمن شود.

در حالی‌که بهمن سرازیر می‌شد و از روی کلبه می‌گذشت، دکتر آدامز که خود را با لباس‌های گرم پوشانده بود، به لپ‌تاپش نگاه می‌کرد و اطلاعات ثبت‌شده از بهمن را مانند سرعت، عمق، جریان و دما بررسی می‌کرد. او تخمین می‌زند که از ده‌ها بهمن خودساخته این‌چنینی جان سالم به‌در برده باشد.

بهمن چرا فرو می‌ریزد؟
ولی در آزمایشگاه سرد، جایی که دما 8 درجه زیر صفر است، تمرکز افراد روی یک تابلوی یک متر مربعی است که توسط نور مصنوعی خورشیدی روشن شده و یک آسمان مصنوعی که می‌تواند وضعیت‌های مختلف جوی را ایجاد کند، در بالای آن قرار دارد. دکتر آدامز کاپشن پردار پفی به تن، کلاه پشمی به سر و عینک آفتابی بر چشم، به ما نشان می‌دهد که چگونه می‌توان وضعیت‌های مختلف آب‌وهوایی را که زمستان‌ها در دامنه کوهستان با آن مواجه می‌شویم، در این‌جا بازسازی و انواع متفاوتی از برف را تولید کرد. وی می‌گوید: «ما می‌خواهیم بفهمیم که چه شرایطی سبب تغییر در ساختار بلوری برف و اتصالات بین بلورها می‌شوند.» این همان قسمت گمشده معمای درک ماهیت بهمن است.

هنگامی که او و دانشجویان و همکارانش بلورهای برف را تحت شرایط خاصی می‌سازند، آن‌ها را زیر میکروسکوپ قرار می‌دهند تا ببینند که چه شرایطی سبب ایجاد لایه‌های محکم‌تر یا ضعیف‌تر می‌شوند. لایه‌های برف کلید پیش‌بینی بهمن هستند.

به گفته دکتر آدامز، بزرگ‌ترین دلیل ریزش بهمن روی یک دامنه، وجود یک لایه ضعیف از برف است که با لایه‌های سفت‌تری پوشیده شده است. لایه‌‌های ضعیف همان بلورهای ریز، خیلی صاف و غیر متصل به هم هستند. که تقریبا مانند بلبرینگ‌ها عمل می‌کنند. لایه‌های قوی‌تر، اتصالات بین بلوری قوی‌تری دارند که آنها را پایدارتر می‌کند.

«این مانند کیکی است که خامه روی آن خیلی شل باشد.» هنگامی که چیزی سبب شود که لایه ضعیف‌تر که معمولا کمتر از دو سانتی‌متر ضخامت دارد حرکت کند، لایه‌های قوی‌تر هم با آن می‌روند. این لایه‌های قوی‌تر می‌توانند از یک تا چند ده لایه باشند و تا چند متر ضخامت داشته باشند. حتی اسکی کردن در دامنه‌های کم‌ارتفاع هم می‌تواند یک لایه ضعیف را دچار شکست کند و سبب ریزش بهمن در ارتفاعی بسیار بالاتر شود. اما بر خلاف تصور عامه، صدا تاثیری روی بهمن ندارد؛ مگر این‌که از یک انفجار ناشی شده باشد.

به گفته دکتر آدامز، کلید بهبود پیش‌بینی‌ها درک لایه سطحی است، جایی که خورشید و سرما سبب می‌شوند بلورهای برف تغییر ماهیت دهند. درک فرآیند انتقال انرژی روی سطح می‌تواند به فهمیدن این‌که چه چیزی در لایه‌های زیرین می‌گذرد، کمک کند.

اما کلید بهمن‌های امسال هم مثل همیشه، لایه‌های ضعیف هستند به گفته آقای بیرکلند، « ما در ابتدای این فصل شاهد بارش یک لایه ضعیف برف بودیم. بعد از آن، وقوع یک طوفان سهمگین، بار سنگینی روی آن لایه ضعیف گذاشت».
برف سنگین متراکم، استفاده از مهمات توپخانه‌ای را برای ریزش لایه‌های خطرناک‌تر در مناطق اسکی و ایمن کردن پیست‌ها مشکل کرده است و در عوض؛ بهمن هر گاه که خود بخواهد سرازیر می‌شود.

اطلاعات جدید برای شبیه‌سازی جدید
اطلاعاتی که دکتر آدامز از آزمایشگاه سرد و زیر میکروسکوپ‌ها بدست آورده؛ به اطلاعاتی که در جریان آزمایش‌های بیرونی و سرازیر کردن بهمن کسب‌شده اضافه می‌شود. هم‌چنین اطلاعات مربوط به شرایط آب‌وهوایی و نمونه‌های روزانه برف نیز توسط گشت اسکی در کلوب یلو- استون که یک منطقه خصوصی اسکی در نزدیکی پارک یلو- استون است؛ جمع آوری می‌شود و به اطلاعات گروه دکتر آدامز اضافه می‌شود. پارک یلو- استون همان‌جایی است که تحقیقات دکتر آدامز در آنجا انجام می‌شود.

گروه دکتر آدامز قصد دارد این داده‌ها را با نتایج یک برنامه تصویربرداری حرارتی که توسط شرکت Thermal Analytics در هاوتون ایالت میشیگان انجام شده، ترکیب کند. پیش‌بینی می‌شود این سیستم که اطلاعات بسیار کامل‌تری نسبت به مدل‌سازی‌های قبلی تولید می‌کند، صحت و دقت پیش‌بینی وقوع بهمن را تا حد زیادی بهبود بخشد.

مارک استاپلز، از پژوهشگران پیش‌بینی کننده شرایط ریزش بهمن در مرکز بهمن‌شناسی جنگل ملی گالاتین، از افرادی است که به زودی از برنامه جدید استفاده خواهد کرد. وی می‌گوید:‌« ما هزاران نفر از مردم را در مناطق دورافتاده داریم. ما اینجا شاهد اختلاف شرایط خیلی زیادی هم به لحاظ زمانی و هم مکانی هستیم. بعضی روزها همه چیز امن است و بعضی روزها نه. ولی ما تنها 3 نفریم که کار پیش‌بینی بهمن را انجام می‌دهیم، و هر چه بیشتر از کاری که اد آدامز انجام می‌دهد استفاده کنیم، بهتر می‌توانیم در چنین محوطه وسیعی شرایط را پیش‌بینی کنیم». در حال حاضر، پیش‌بینی شرایط بهمن بر پایه بررسی‌های میدانی و پیش‌بینی‌های شرایط آب‌وهوایی استوار است.

مرکز بهمن ایالت مونتانا که در کوهستان‌های ناهموار شمال رشته‌کوه‌های راکی قرار دارد، توسط چارلز برادلی و جان مونتان از کهنه‌سربازان لشکر دهم کوهستانی ارتش ایالات متحده در جنگ جهانی دوم تاسیس شده است.

از دیگر مراکز مهم بهمن‌شناسی جهان می‌توان به انستیتوی فدرال برف و بهمن سوییس در داووس اشاره کرد که بزرگ‌ترین مرکز در جهان به شمار می‌رود؛ و هم‌چنین انستیتوی تحقیقات برف و یخ ناگااوکا در ژاپن را نیز می‌توان نام برد. دانشگاه کالیاری و دانشگاه بریتیش کلمبیا در کانادا نیز مراکزی دارند که هر چند کوچک‌ترند، ولی پژوهش‌های گسترده‌ای در این زمینه انجام می‌دهند.

با افزایش میزان افرادی که در مناطق دورافتاده به اسکی و برف‌پیمایی با خودروی برفی می‌پردازند، بر میزان اهمیت پیش‌بینی بهمن نیز افزوده می‌شود. تا دهه 1970، هر سال به‌طور میانگین 5 نفر در ایالات‌متحده در اثر سقوط بهمن جان خود را از دست می‌دادند. در دهه 1990 با افزایش اسکی‌بازان و استفاده کنندگان از خودروی برفی در دامنه‌ها، میانگین تلفات سالانه به 20 نفر رسید. در سال‌های گذشته میانگین کشته‌ها 28 نفر در سال بود، ولی متخصصان بر این باورند که نرخ افزایش تعداد کشته‌ها خیلی کمتر از افزایش میزان اسکی‌بازان بوده است.

نجات در برابر بهمن
بر سر بهترین راه نجات از یک بهمن در میان پژوهشگران اتفاق نظر وجود ندارد. بعضی از پژوهشگران می‌گویند که مهم‌ترین کار، ایجاد یک کیسه هوا در مقابل صورت است تا بتوان در زمانی که فرد منتظر گروه‌های نجات است، تنفس کند. ولی دکتر آدامز نظر دیگری دارد: «من ترجیح می‌دهم که شنا کنم. به حالت درازکش روی برف بیافتید و آن‌گاه، همیشه روی سطح بالایی قرار دارید».

یک محصول جدید که سیستم بالون بهمن نام دارد، توسط برخی اسکی‌بازها حمل می‌شود. اگر آن‌ها در بهمن گیر کنند، می‌توانند یک گیره را بکشند که موجب می‌شود بالون پر از هوا شود. سازندگان این بالون ادعا می‌کنند که فرد حامل بالون همیشه روی سطح بالایی برف می‌ماند.

علاقه دکتر آدامز به درک بهمن به روزهایی بر می‌گردد که در یک پیست اسکی به نام آلتا در ایالت یوتا مشغول به کار بود. «جایی که در آنجا کار می‌کردم، با یک بهمن سهمگین مواجه شد. بهمن یک قسمت را کاملا از بین برد و خودروها را از پارکینگ به داخل جاده پرتاب کرد. منظره واقعا تاثیرگذاری بود».

معمولا وقوع بهمن پایان خیلی دردناک‌تری دارد. در آذرماه گذشته 8 نفر سوار بر خودروی برفی در یک تصادف کشته شدند. در سال 2003 در بریتیش کلمبیا و در شمال پارک ملی گلاسیر، 17 اسکی‌باز نوجوان محلی هنگامی‌که در اطراف یک چمن‌زار مشغول اسکی بودند، زیر بهمن مدفون شدند و تنها ده نفر از آنها نجات یافتند.

فاجعه برای پژوهشگران نیز پیش آمده است: یکی از دانشجویان سابق دکتر آدامز، بلیک مورستاد، در اثر لغزشی به هنگام اسکی در مناطق دور افتاده آیداهو کشته شد. در گزارش مرگ آمده که «وی ده‌ها بار به دور خود غلت خورد». این جمله نحوه حادثه را به خوبی نشان می‌دهد.

به رغم خطر بهمن، دکتر آدامز می‌گوید که روزی دوباره به انجام تحقیقات روی بهمن‌های واقعی مشغول خواهد شد. وی در این‌باره گفت «من دوست دارم دوباره به آنجا برگردم، ولی اکنون فهم و درک تغییر ماهیت و دگردیسی بهمن در آزمایشگاه سرد خیلی جذاب‌تر و جالب توجه است.»

نیویورک‌تایمز، 19 ژانویه / ترجمه: مجید جویا

کد خبر 2759

برچسب‌ها

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
3 + 13 =