Lumivyöry
Lumivyöry eli laviini on luonnonilmiö, jossa lumimassa vyöryy alas rinnettä. Useimmat lumivyöryt laukeavat itsestään sään vaikutuksesta, mutta ihmiselle vaaraa aiheuttavat lumivyöryt ovat usein heidän itsensä laukaisemia.
Suuri lumivyöry voi tuhota niin metsää kuin ihmisen rakennelmiakin. Lumivyöryyn joutunut ihminen voi hautautua tai ruhjoutua. Suomessa tuhoisat lumivyöryt ovat melko harvinaisia, mutta etenkin taajaan asutetuissa vuoristoissa, kuten Alpeilla, ne ovat yleinen uhkatekijä niin asutukselle kuin infrastruktuurillekin. Ihmiselle vaarallisia lumivyöryjä syntyy yleisesti vain rinteissä, joiden jyrkkyys on 25–45°, mutta jopa 15° rinne voi vyöryä sopivissa olosuhteissa. Sen sijaan 45° jyrkemmille rinteille satanut lumi valuu itsestään pois, ennen kuin sitä kertyy vaarallisen paksu kerros.
Lumivyöryonnettomuuden pääsyyllinen on aina ihminen tai eläin. Ihminen joko laukaisee vyöryn, oleskelee alueella tai on rakentanut alueelle, jossa on lumivyöryriski. Ihmishenkiä vaativien onnettomuuksien lisäksi lumivyöryt aiheuttavat taloudellista vahinkoa esimerkiksi tuhoten metsää, rakennuksia ja infrastruktuuria. Lumivyöry voi myös katkaista auto- tai rautatien ja pysäyttää liikenteen.
Luonnossa liikkuvalle ihmiselle vaarallisimpia ovat laattavyöryt, joissa vyöryvä massa saattaa olla jopa yli kilometrin levyinen ja useita metrejä paksu laatta. Sopivissa olosuhteissa laatta voi saavuttaa jopa 320 km/h nopeuden. Hitaammin liikkuvilla märillä irtolumivyöryillä on pienempi nopeus, mutta vastaavasti suurempi massa ja myös suuri tuhovoima.
Lumivyöry syntyy, kun lunta paikoillaan pitävät voimat eivät enää jaksa pitää lumimassaa kaltevalla rinteellä. Lumimassaa alaspäin vetää sekä lumen paino, että sen päällä mahdollisesti liikkuvan ihmisen tai eläimen paino. Lumikerrosta rinteellä pitäviä voimia puolestaan ovat lumikerroksen ja sen alapuolisen pinnan välinen kitka, lumikiteiden välisten sidosten jännitys eli lumen koheesio, sekä lunta ankkuroivat ja (tukevat) esteet, kuten lumen läpi pistävät kivet ja kasvillisuus.
Lumivyöryjä on erilaisia. Nimensä mukaisesti irtolumivyöryssä vyöryvä lumi on irtonaista ja lumipakan pinnalla. Laattavyöryssä puolestaan liikkeelle lähtee yhtenäinen lumilaatta joka voi olla joko päällimmäinen lumikerros tai jokin alemmista kerroksista. Kummatkin vyörytyypit voivat koostua kuivasta tai märästä lumesta. Edellisten lisäksi on olemassa lisäksi jäävyöryjä ja loskavyöryjä.
Kun lumipakan pinnassa on irtonaista lunta johon kohdistuva paino ylittää rinteen jyrkkyydestä riippuvan kriittisen pisteen, lähtee lumi liikkeelle. Irtolumivyöry lähtee useimmiten liikkeelle yhdestä pisteestä ja alaspäin liikkuessaan levenee kiilamaiseksi vyöryksi. Luonnollisia vyöryn aiheuttajia on useita: lumi- tai vesisade, lämpeneminen ja lumikiteissä tapahtuvat muutokset (metamorfoosi). Lisäksi ihminen voi laukaista vyöryn.
Kun taivaalta sataa uutta lunta, se koostuu irtonaisista lumihiutaleista. Satamisen jälkeen lumihiutaleen sakarat sulavat pois ja kide pyrkii saavuttamaan mahdollisimman pyöreän muodon. Samalla kiteet sitoutuvat toisiinsa. Tätä prosessia kutsutaan lumen asettumiseksi eli stabiloitumiseksi. Mitä lämpimämpää on, sitä nopeammin lumi asettuu. Lämpimällä säällä lumi saattaa asettua muutamassa tunnissa, mutta kovalla pakkasella siihen menee useita päiviä. Jos uutta lunta tulee nopeammin kuin se asettuu, lumessa olevat heikot sidokset eivät kestä lumen omaa painoa ja lumi valuu alas.
Vesisade ja aurinko puolestaan sulattavat lunta nopeasti heikentäen kiteiden välisiä sidoksia ja lisäten sen tiheyttä. Kun sidokset heikkenevät tarpeeksi ja lumen paino lisääntyy, syntyy märkä irtolumivyöry. Lämpö voi aiheuttaa myös kuivia irtolumivyöryjä kun kylmällä sataneet lumikiteet ryhtyvät muuttumaan ja niiden väliset sidokset heikkenevät hetkellisesti ennen asettumista.
Etenkin kuivat irtolumivyöryt liikkuvat nopeasti. Suurimman vaaran ihmiselle ne aiheuttavat sellaisissa paikoissa, joissa ne voivat suistaa hänet esimerkiksi kielekkeellä alas tai haudata maaston notkoon.
Laattavyöryn edellytyksenä on, että lumi on kerrostunutta. Lumeen muodostuu kerroksia, koska eri kerroilla satanut tai kinostunut lumi on erilaista. Kerrokset poistuvat vain, jos koko lumipatja lämpenee yli 0 °C ja jäätyy sitten uudelleen. Erityisen tiheitä ja vaarallisia laattoja syntyy kun tuuli kinostaa lunta. Tämä johtuu siitä, että tuulen kuljettaessa lunta lumikiteiden sakarat hioutuvat pois ja kiteet pyöristyvät. Pienet, pyöreät kiteet pakkautuvat tiiviiksi laatoiksi.
Lattavyöryssä yhtenäinen lumilaatta lähtee liikkeelle, kun sen alla oleva lumipakkaan jäänyt heikko kerros pettää. Pettäneen kerroksen alla oleva pinta (toinen vahva lumikerros tai esim. sileä kallio) toimii liukumapintana. Mitä sileämpi liukumapinta ja mitä heikompi pettänyt kerros, sitä helpommin laatta lähtee liikkeelle ja leviää. Liukumapinnan epätasaisuudet voivat lisätä tai vähentää vyöryn todennäköisyyttä. Esim. liukumapinnasta ylös pistävä tiheä kasvillisuus, kuten tiheä puusto, voi ankkuroida laatan paikoilleen. Toisaalta yksittäiset kivet tai harva puusto voivat heikentää päällimmäistä laattaa tehden siihen murtumakohtia.
Laattavyöryn laukeamisen syyt ovat samoja kuin muidenkin vyöryjen, eli lisääntynyt paino tai jonkin kerroksen heikentynyt rakenne. Lumilaatan alla oleva heikko kerros voi olla esimerkiksi pintakuuraa, joka on sittemmin hautautunut uuden lumikerroksen alle. Toinen vaihtoehto heikon kerroksen syntymiselle on "syvä kuura", jota muodostuu kun lumipakassa vallitsee sopiva lämpötilaero. Syvä kuura eli kidesokerilumi koostuu suurista kuppimaisista lumikiteistä, jotka muistuttavat sokeria ja toimivat kuulalaakereiden tavoin vyöryvän laatan alla.
Myös sade- tai sulamisvesi voi synnyttää heikon kerroksen, kun lumipakassa on vettä läpäisemätön kerros, esimerkiksi jäätä. Vesi kerääntyy jään päälle ja heikentää sen päällä olevaa kerrosta laukaisten vyöryn.
Toisin kuin irtolumivyöryt, laattavyöryt lähtevät liikkeelle leveältä rintamalta. Vyöryn yläreunaan jää selkeä koko laatan paksuinen leikkauspinta, jota kutsutaan kruunuksi. Kun heikko kerros pettää yhdestä kohtaa, murtuma leviää lumen alla ja leveimmät laattavyöryt voivat siten olla jopa yli kilometrin levyisiä ja jopa kaksi metriä paksuja. Yleisimmin laattavyöryssä laatan paksuus on 0,25–1 metriä ja leveys muutamista metreistä ylöspäin.
Edellä kuvattujen laattavyöryjen lisäksi on olemassa myös ns. loskavyöryjä, joissa lähtee liikkeelle paksu kerros loskaantunutta lunta. Loskavyöryt ovat yleisiä etenkin keväällä korkeissa ilmanaloissa. Usein niissä lumi vyöryy pohjaa myöten vieden mukanaan myös kiviä ja maata.
Myös jäätikköjäästä tai lumilipasta putoavat lohkareet voidaan luokitella lumivyöryiksi. Koosta riippuen ne voivat aiheuttaa suurtakin tuhoa. Esimerkiksi 1962 ja 1970 Perussa tapahtuneet onnettomuudet vaativat yhteensä noin 25 000 ihmisen hengen.