新年が近づき、南部の子供たちは荷物を持って新年を迎えるために帰省する準備をしていますが、駅に着くと、多くの路線が運休または遅れていることに気づきます。私は車で戻ることにしたのですが、高速道路を調べてみると、多くの道路が閉鎖されていることがわかりました。何が起こっているのか?実際、この背後にあるのはすべて氷と雪です。 氷雪といえば、まず人々の頭に浮かぶのは「北の山、千里の氷雪」の雄大さであり、続いて白居易と劉世九の「夜、空に雪が降ろうとしているなら、一杯飲めるか」という協定、劉宗元の「千の山から鳥は飛び去り、千の道から人は消えた」という静けさ、そして「今年の冬は麦を三重の布団で覆い、来年は蒸しパンを枕にして寝る。縁起の良い雪は豊作を意味する」という農業のことわざが続く。人類にとって、氷や雪は常に人々に無限の空想と想像力を与え、古代から現代に至るまで学者や庶民のお気に入りの光景となり、絶えず詠われ続けています。しかし、気候的、地質学的現象として、氷と雪は人々に喜びと平和をもたらす一方で、その強力な地質学的破壊効果を過小評価すべきではありません。私たち現代人がこれを発見しただけでなく、古代人も同じように感じ、それを詩に記録しました。 凍結融解災害 太陽が暖まると泥が溶けて雪の半分が消える(唐代『杜牧』) 。この詩の背景は、西暦839年の早春、安徽省宣城の郊外で、太陽は暖かく、一年間の雪はゆっくりと溶け、長い旅の道は泥で覆われていたことです。春風は冷たく、氷や雪が解ける別れの季節です。溶けていく泥だらけの雪は、詩人の友人たちや自身の将来に対する不安を漠然と引き起こし、予兆している。典型的な物理的風化プロセスとして、凍結融解は氷と雪の形成、融解、蒸発の全プロセスに伴って起こります。冬に氷と雪が形成されると、表面の岩層は急速に冷え、その後、天候が暖かくなると急速に溶けます。雪水の一部は溶けた後に岩や岩の割れ目に侵入し、夜間や気温が下がると再び氷になります。 図 1: 冬の凍結融解サイクル中に屋根からつららが垂れ下がっている古い温室の建物 (著作権は図書館が所有しており、転載や使用は著作権紛争を引き起こす可能性があります) 南風は雪を溶かし、北風は雪を凝縮させる(楊万里、宋代)。南部では白い雪が降り、朝晩には氷に変わります。暖かい南風が氷と雪を溶かし、冷たい北風が氷と雪を再び凝結させます。雪は水の一種なので、温度の変化に応じて固体と液体の間を自由に変化します。しかし、氷の密度は水よりも低く、約0.9g/cm3であるため、雪水が氷になると体積が約10%膨張し、周囲の岩石に強い分裂作用をもたらし、水が侵入すると亀裂の体積が拡大し、より多くの雪水が侵入し、より大きな分裂作用をもたらします。このサイクルを25回繰り返すと、理論上は侵入時の亀裂が10倍の大きさに拡大する可能性があります。一方では、亀裂の体積が増加すると岩盤の不安定性が増します。一方、岩盤は元の亀裂の体積の10倍の水に浸かることになり、岩盤の不安定性が増し、さらに地滑りや崩壊の可能性が高まります。臨界値に達すると、地滑りや崩壊が発生し、地質災害が発生します。 凍結雨災害 楚河の氷は薄い(孟嬌、唐)この詩は、冬の間は気候が暖かく湿気が多く、時折の短い寒波のときに川に薄い氷の層ができるだけの、楚南部の地域を描写しています。氷結雨は、初冬または晩冬、あるいは早春に発生する降水の一種で、着地後すぐに凍結する氷と水の混合物で構成されます。 凍りつくような雨が半分雪に変わり、観光客の靴は苔の上で凍って滑りやすくなっている(蘇軾、宋代) 。この詩は、南に降る凍雨を描写しています。半分は雨、半分は雪で、地面に落ちるとすぐに氷に変わり、滑りやすくなり、歩くのが困難になります。気象災害として、氷雨が0℃以下の物体に降ると、すぐに凍って滑らかで透明な氷層になります。氷の層が厚くなると、木々や電柱、送電線が折れ、通信や電力供給、交通が遮断され、空中の航空機の飛行安全も脅かされる可能性があります。冷たい雨が川に降り注ぎ、夜には呉に入る(王昌齢、唐)。気象現象としての凍結雨は、一般的に南部でより頻繁に発生します。 図2:2021年11月8日、ハルビン市平房区で、交通補助警察官が凍りつくような雨の中、交通整理を行っている。 (出典:新華社通信) 最近、河北省北部の習慣は変化したが、郊外ではこの冬は穏やかな気候が続いている。昨年の江南路は、凍てつく雨と舞う雪がまだ残っていたことを今でも覚えています(謝多、明代)。明代の詩人謝多の目には、河北省の冬は晴れて暖かく、昨年の長江南部の凍雨、飛雪、寒さの気候とは全く異なっていた。私たちの国は広大で資源も豊富です。北と南は広い緯度にまたがっており、気候も大きく異なります。その時までに、凍雨はほぼ南部の名物となっているだろう。私の国北部では凍結雨はめったに発生しませんが、ひとたび発生するとその破壊力は軽視できません。電力、水道、交通、農業などに大規模な被害をもたらすでしょう。 氷の洪水 太陽が昇り、山の雪が溶け、川の水位が上昇する(蘇軾、宋代)。この詩は、太陽が昇り、暖かい日差しが雪を溶かし、雪が水となって川に流れ込む様子を描いています。雪解け水の流入により川の水位が急激に上昇します。詩人は、氷と雪が自然に溶けることによって引き起こされる川の地質学的作用のプロセスを、単純で簡潔な言葉で表現しています。これは実際に氷河洪水の過程を正確に描写したものです。氷河洪水は「流氷」とも呼ばれ、冬季に氷が河川の水路を塞ぎ、上流の水位が上昇して堤防が決壊し、洪水が発生する水文学的現象を指します。氷河洪水の発生原因としては、主に気温、水温、流れ、河川の地形などが挙げられます。氷河洪水は、上流域の氷が最初に溶けたり、下流域の水が最初に凍ったりする河川の水路や河川区間で特に発生する可能性が高くなります。中国北部では、黄河、黒竜江、松花江はいずれも、特に冬の川閉時期と春の川開きの時期に氷洪水が発生しやすい河川です。中でも、黄河の毎年開通期に発生する氷洪水は、川岸の桃の花が満開の時期に発生することから、「桃花洪水」という優雅な名前が付けられています。水位を上昇させ、川を逆流させて洪水を引き起こすことに加え、氷河洪水のもう一つの注目すべき破壊力はその巨大な破壊力です。これは、氷河が河川水と氷によって形成され、その全体の密度が河川水の密度よりも大きいためです。運動エネルギーの定量化によれば、密度が大きいほど位置エネルギーが大きくなり、つまりその破壊力も大きくなります。 図3:2023年12月17日、黄河寧夏区間で今冬初めて浮氷が出現した。 (出典:新華社通信) もちろん、氷河洪水の巨大な破壊力に直面して、詩人の目にはそれは確かにもう一つの壮観で美しい光景です。例えば、清代末期の『老燕紀行』で有名な作家で詩人の劉鄂は、1892年に斉河黄河保護区で起きた壮大な氷河洪水について次のように書いています。「地面が割れ、北風が吹き荒れ、長い氷が川を覆った。後ろの氷が前の氷を追いかけ、重なり合った。川の湾曲部は簡単に塞がれ、ごつごつとした銀色の橋が架けられた。」寒い冬には北風が吹き荒れ、川面の浮氷は互いに追いかけ合い、重なり合いながら川を流れていきます。蛇行する川を通過する際、内外の流速差により浮氷が重なり合い、太陽の光の下では銀白色の氷橋のように見えます。この詩はドキュメンタリー調で、冷たい北風に吹かれて氾濫する斉河と、蛇行する河を流れる流氷が重なり合って氷の橋を形成する壮観な光景を生き生きと描写している。また、乾隆帝は華北平原で、景浚の季節の永定河と氷河洪水の光景について次のように記している。「欄干を見下ろすと、激しい濁流が見られ、河には氷が何層にも重なっている」。これは、氷河洪水が永定河を通過すると、河氷が川に流れ落ち、層ごとに重なり合い、そびえ立つ雄大な景色を作り出したことを意味する。才能豊かな李白は、「黄河を渡ろうとすると、氷が川を塞ぐ」という非常にロマンチックで象徴的な言葉を使い、黄河の氷河が川を塞ぐという状況を利用して、詩人自身の困難な官職生活と達成されなかった野望、そして無力感と後悔を表現しました。読んでいて本当に胸が痛みます! 結論 六弁の花びらが舞い降りて家に入ると、私は座って青竹が玉の枝に変わるのを眺めます(高扁、唐代)。私たちが窓の前に静かに座り、中庭に舞い降りる雪を眺めていると、窓の外の緑の竹が真っ白な枝に変わっていました。実際、氷と雪は時折災害を引き起こすことを除けば、ほとんどの場合人々に娯楽を提供し、誰からも愛されています。世界を白く飾るだけでなく、「冷たい」氷と雪には、地球規模の淡水循環を促進するというもう一つの温かい側面もあります。水は、地球の表面の約10%が長い間氷と雪に覆われており、地球上の淡水の70%を供給し、人類の生存と発展のための信頼できる水源となっています。一方、氷と雪は、その急速な変化と巨大な外力により、地球表面の進化と進歩を促進する重要な地質学的力となり、地球表面の生態学的、地形的進化において独自の役割を果たしています。 図 4: 水循環のプロセス (著作権画像はライブラリから取得しており、転載すると著作権紛争が発生する可能性があります) 著者: 劉 漢斌、山西省石炭地質局上級エンジニア 制作:中国科学普及協会 制作:中国科学技術出版社、中国科学技術出版社(北京)デジタルメディア株式会社 |
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