《登山手册》试读--ZT

馬 · 2009-06-30 07:53

《登山手册》的一小段试译稿——只是非常非常小并且和技术攀登基本无关的一段，不过也能略微体现全书的文字风格（实际出版的中文文字质量肯定会比现在这样好）：

登山杖

一开始，你可能并不适应登山杖的感觉，但是当你习惯之后，就会体验到登山杖的好处。登山杖在上山时可以提供额外的助力，下山时则能提高稳定性，这两种性能都有助于提高行进速度。即使在平路上，握着登山杖走路也可以预防手指因充血造成的肿胀。我认为，登山杖必须具备两个特点：带锁死的三节式结构（这样在开始攀登时就可以把登山杖收进背包），以及在岩石上不容易滑动的合金杖尖；在此基础上，越便宜、越轻便的登山杖就越好。我个人最欣赏的是那种截面呈星状的硬质合金（碳化钨）杖尖。尽量选择杖尖和其他配件容易更换的型号，因为登山杖的磨损非常快。某些厂商声称，他们制造的塑料杖尖可以在紧急情况下通过断裂来吸收冲击力…不要听信这样的话。锁死部件是登山杖中最脆弱的环节，那些塑料做成的膨胀螺栓总是很容易出问题，而且有些设计在登山杖收起来的时候无法锁紧。多在不同的坡度和地形上进行练习，以掌握长度调节的要领和腕带的使用方式。登山杖不是用来攀爬雪坡的，也不是用来穿越溪流的，而是用来帮助提高徒步速度的。某些较新款式的登山杖在技术型攀登中也开始占据一席之地，详情参见第十六章。

馬 · 2009-06-30 07:54

以下摘自第五章“山区危险”：

雷电

直到今天，关于雷电的具体机制，科学上仍然存在着一定的争论，而在登山者中间，关于雷电的传闻更大多是以讹传讹。在这里，就让我们首先了解一下雷电的形成过程。

大气的对流抬升会导致积云的形成，这一作用在山区尤为明显。积云在形成过程中，会逐渐积累静电荷。在平原地区，带电云层距离地面非常远，但在山区则往往近得多。肉眼所能见到的闪电，离观察地点的距离一般不超过15英里（24公里）；如果你能听见闪电之后的雷声，就说明你距离雷电发生地不会超过6-10英里（10-16公里）。闪电与雷声之间的时间差（秒）乘以0.34，即可得出你所在位置到雷电发生地的距离（公里），因为声音在空气中的传播速度约为0.34公里/秒。在山区，带电的积云一经形成，就会将附近区域笼罩在雷电威胁范围之内。

随着云团的体积和浓厚程度逐渐增长，积云会逐渐转化成积雨云，在这一过程中，云层所带的静电荷会持续积累。等到云层中的电荷积累到一定程度，就会朝云层下方的大气中释放出电弧，这样的电弧是脉冲式的，每一次放电都沿着上一次放电的通路向下行进，然后再延长十几米至几十米，就这样使得每一次的电弧阶梯式延长，逐渐接近下方的地面。这种阶梯式延长的脉冲电弧称为先导电弧（step leaders）。脉冲频率非常高，先导电弧在几毫秒内就会延伸到地面。

在云层积累电荷的同时，下方的地表也会积累极性相反的电荷，如果电压足够高，就会产生通往上方大气的电流，称为闪流（streamers）。导电性越强、形状越尖（也就是表面曲率半径越小）的地面物体，越容易成为闪流的通路。一个例子是自然界中的针叶树，由于针叶很尖，所以非常容易导致闪流的形成，这就是针叶树易遭雷击的原因。需要注意的是，闪流的形成具有很强的随机性，地表任何一点都有可能成为闪流的起始点。身处带电云层下方时，登山者经常会有头皮发麻的感觉，有时背包带会竖立起来，金属装备会发出嗡嗡声，这都是地表电荷和闪流作用造成的。这种情况非常危险，因为如果来自上方云层的先导电弧同附近的地面闪流会合，就会在大气中形成电离通道，地面电荷通过这一通道形成回击电弧，就完成了闪电的第一次放电过程。先导电弧接近地表某一点时，会在附近区域激发出更强烈的闪流，处于该区域内的登山者，即使没有被雷电击中，也有可能直接被闪流击伤。闪电的本质就是强度极大的脉冲电流，尽管直径只有几个厘米，携带的能量和破坏性却非常大。

总之，雷电的形成过程，就是先导电弧与地面闪流交汇的过程。知道了这一点，再加上岩石和雪并不是电的良导体（无论表面是否潮湿）的事实，我们就可以得出几条结论。首先，在先导电弧的阶梯式延长阶段，雷电并没有明确的目标——无论是地面上的松树，高耸的山峰，还是倒霉的攀登者。雷电并不总是会击中山峰、山脊或者其他的制高点。如果顶峰的导电性并不是很好，产生闪流的概率较低，那么雷电就有可能击中海拔更低、导电性更好的地方——当然也有可能不会。坐在绳子、背包或是垫子上，并不能保护你免受雷电袭击。不要忘了，电流在击中你之前，已经在大气中穿越了几百米至几公里的距离，何况大气的绝缘性本来就比绳子、背包和垫子要好得多。

闪电击中地表时，大量的电荷流入地面，立即朝周围散开。巨大的脉冲电流足以在附近的导体内部激发出高强度的感应电流，这样的导体包括铁丝网和高压电线，也包括你的身体。第一次放电结束后，下一道电弧并不一定会严格遵循原先的通路，而是有可能击中原落点附近导电性更好的物体，这种现象称为侧击雷（side strikes）。除此之外，流入地面的电荷，也并不一定会均匀分散开来，而是有可能沿之字形的电离通路行进，就像先导电弧在大气中行进一般。在裸露的岩石地形上，这一现象最有可能发生。这就意味着即使是离雷击点有一定距离的地方，也有可能形成较强的地表电流，如果你足够倒霉的话，地表电流产生的跨步电压就足以对你造成伤害。在阿尔卑斯山区开凿隧道的工程师们早就发现，雷电足以引爆距离雷击点1英里（1.61公里）的雷管。

那么，登山者应该怎样避免雷电危险呢？首先，预防是第一位的。你必须时刻注意天气情况，在雷暴形成之前及时下撤，而不是暴露在危险的地方。早起出发冲顶，然后及时下山，因为积云的形成多在下午。如果雷暴突至，立即放弃向上攀登，尽可能快速下撤。山是不可能被雷暴摧毁的，但如果你被雷电击中，就没法再回来攀登这座山了。

人们通常认为，高度较高、接地良好的导体（如避雷针）可以在周围形成一片锥形的“安全区域”，其底面半径大约等于导体本身高度的2倍。问题在于，雷电的具体路径很难预测，如果“安全区域”内还存在其他导体，就很有可能引发侧击雷。岩石的导电性并不好，所以如果高处的岩石遭到雷击，周围形成侧击雷的概率就非常高。我自己就曾被侧击雷击中过，幸好受伤并不严重。绝不要试图在洞穴里或是悬岩下方躲避雷击，这样只会让你成为侧击雷的最好靶子——相对周围的岩石和空气，人体可算是电的良导体。这也意味着在雷雨天，如果附近有一棵大树的话，最安全的做法就是待在离树大约2倍树干高度的地方：这样你既位于“安全区域”的边缘，又能最大限度避免被侧击雷击中，并且如果雷电命中树木的话，飞溅的木屑也比较不容易伤害到你。无线电信号塔一般可以起到较好的避雷针作用，因为塔架的接地情况很好，但是高压电线塔架则不然。登山过程中，不要指望任何地表构造成为你的天然避雷针。如果雷暴降临，你离高耸的岩石和其他突出物体越远越好。

我方才已经提到，雷暴降临时坐在绳子、背包或者垫子上，并不能起到任何保护作用。这些东西的绝缘性远远不够好，既无法避免被闪流击穿，更无法抵抗侧击雷。毕竟，岩石的绝缘性并不比背包和绳子差（花岗岩的主要成分是石英和长石，也就是硅和铝的氧化物，这两种物质都是很好的绝缘体），却也无法保护你不受电流的伤害。自我保护的最好方法，就是尽可能快速下撤，哪怕这意味着你必须丢弃一些保护装备。如果你感觉到头皮发麻，金属装备开始放出蓝色的电晕，或是开始嗡嗡作响，那就说明雷电的危险迫在眉睫。尽量放低姿势保持下撤，如果实在避无可避，那就蹲在低矮的岩石上，双手护住耳朵，保持双脚并拢，千万不要趴下或是躺下，尽可能避免跨步电压造成的伤害。维持这样的姿势，直到雷暴平息为止。这样做并不能消除雷电的威胁，但是可以减少你被侧击雷击中的风险，捂住耳朵则是为了保护鼓膜。雷电会导致电离通路上的气温急剧上升，形成波及范围达数百米的冲击波，其破坏力比一般的噪音要大得多，甚至有将人直接震下山的记录。没有任何科学研究能够证明这种做法的有效性，不过另一方面，我也从未听说过有人在采取如此蹲姿的时候遭到雷击。

减少雷电危险的唯一有效办法，就是尽快撤离制高点和暴露区域，尽可能保持低姿态，远离较大的水体和大型金属物体，尤其是铁丝网、高压电线等长条形导体。没有任何证据表明冰镐、帐篷杆和攀登装备等小型金属物体能够吸引雷电，所以不要浪费时间扔掉这些东西。我所知道的登山者遭遇雷击事故中，没有任何一例是由绳索引起的，即使是潮湿的绳索，其导电性也不会比附近潮湿的岩壁更好。待在汽车里可以减少被直接击中的危险，但也不是绝对安全的。最好的躲避地点是远离顶峰与山脊的林地中央，但是千万不能靠在树上。在积云逐渐生成时选择在山脊上扎营，乃是极端愚蠢的做法。如果整支队伍遭遇雷暴，尽量彼此保持50米左右的距离，并且祈祷队伍里有人参加过心肺复苏培训。如果有人被雷电击中，即使表面上没受什么损伤，也必须及早接受全面医疗检查。近期研究结果表明，遭到雷击的登山者体内会产生大量的自由基，对组织脏器造成伤害，服用抗氧化剂（如维生素C等）可有所缓解。

登山者被雷电击中的概率究竟有多大？这样的问题无法回答。在美国，每年约有几百人被雷电击中，其中约有60-90人丧生。大多数雷击事故发生在佛罗里达州南部，受害者多为年轻男性，受害地点以户外为主；科罗拉多州的事故数量在50个州中可排进前10位，每年约有12人被雷电击中；阿拉斯加州则极少发生雷击事故，平均每年不到1例。之所以死亡率如此之低，可能是因为雷电脉冲的频率较高，有时无法完全击穿人体，也可能是因为大多数事故都是由强度较弱的侧击雷造成的。

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题外话：刚进入清华登山队就听说01年的一组队员在念青遇上了雷电云层，“冰镐和8字环之间激起一道明亮的电弧”。07年在宁金抗沙南山脊6500米处第一次亲历带电积云，那种“头皮发麻的感觉”（tingling sensation）的确令人神经紧张。后来又遇上过一次类似的情况，最近的一次则是不到一个月前在雪宝顶西山脊上，当时觉得无所谓，现在看来这种情况其实是很危险的。国内似乎没有听说过高海拔雪山攀登队伍遭到雷击的事故，或许只是我自己孤陋寡闻，不管怎样，登山遇到雷电的情况并不罕见，值得研究与思考。

馬 · 2009-08-05 10:04

以下内容转载自第十一章“攀登力学”，这一章我认为是《登山手册》整本书的核心与精髓。在这一章之前的内容里，作者已经提到现代非自锁保护器在正常情况下最大制动力为2-2.5kN，半扣结在制动端与保护端成180度角时最大制动力约为2.25-2.5kN，成360度角（跟攀保护）时约为3-3.5kN；冲击力超过最大制动力时，绳索将发生滑动，也就是所谓的动态保护（dynamic belay）。转载请注明原出处（Craig Connally, The Mountaineering Handbook）及译者（严冬冬）：

实际情况

读到这里，你应该已经对攀登过程中的力学原理有了最基本的了解。然而，上面的所有分析都是理想情况，那么，实际情况又是什么样的呢？

如果你的身体真的承受了10kN的冲击力，那么受伤几乎是不可避免的。然而在真实的攀登过程中，即使你发生系数为2的冲坠，实际受到的冲击力也比10kN要小得多。原因很简单，绳索另一端并不是系在固定点上，而是经由保护器握在保护者的制动手里。就算保护者握得再紧，也只能对绳子产生2kN左右的制动力，当冲击力超过这个值时，绳子就会滑出保护器，形成动态保护。滑动距离取决于具体情况，冲坠距离和冲坠系数越大，绳子的滑动距离也就越大。对于系数为2的冲坠，当冲坠距离为8米时，有效绳长为4米，而绳子的滑动距离可达3米左右，也就是说你会在比保护者低7米的地方停下来。冲坠系数为2，就意味着你还没有设置任何中途保护点，你与保护者之间是直接用绳索连接，所以你的身体所承受的最大冲击力也只能等同于最大制动力，也就是2kN左右，这并不比你挂在绳子上上窜下跳造成的冲击力大多少。当然，如果你处在保护者的位置，一定要记得戴手套。

简单地说，在实际情况下，如果你在有人保护的情况下发生了系数为2的冲坠，身体承受的最大冲击力只有2kN。或许这会令你感觉非常惊讶，然而事实就是这样，你所承受的冲击力不可能超过保护者的最大制动力。

让我们再考虑一下冲坠系数为1的情况。假设你向上攀爬了4米，设好保护点，挂好锁，又攀爬了4米时发生冲坠。此时的冲坠距离为8米，有效绳长也是8米，冲坠系数为1。保护者能提供的最大制动力仍为2kN左右，由于顶端保护点的摩擦作用，你的身体所承受的最大冲击力约为3kN，顶端保护点受到的合力峰值约为5kN。绳子滑动的距离略短一些，约为2米，也就是说你会在比保护者低2米的地方停下来。如果使用静力绳，绳子滑动的距离会更大一些，达到3米左右，其他情况基本不变。

读到这里，或许你会情不自禁地问：“怎么可能是这样的？系数为2的冲坠造成的冲击力，怎么会比系数为1的冲坠还要小？静力绳也能用于先锋保护吗？为什么所有力的值都比我所预期的要小得多？”原因是，在实际攀登过程中，绳索并不是安全系统中唯一起到缓冲作用的环节。发生较严重的冲坠时，起到缓冲作用的主要是保护器和保护者。

大多数情况下，实际发生的冲坠系数很少会超过0.3，运动攀登中的冲坠系数还要更低一些。冲坠距离为8米、冲坠系数为0.3时，保护者能提供的最大制动力仍为2kN左右，攀登者身体所承受的最大冲击力仍为3kN，顶端保护点受到的合力峰值仍为5kN，但是绳子滑动的距离更短，只有1米左右。这里所说的是使用10.5毫米单绳的情况，如果你使用的是8.3毫米半绳，最大冲击力还要低一些，并且绳子基本不会发生滑动。使用10.5毫米单绳、冲坠距离为8米、冲坠系数为0.2时，冲击力峰值仍然同上，但绳子基本不会发生滑动。使用静力绳时，冲击力峰值基本不变，但是绳子的滑动距离会大得多。

总之，在较严重的冲坠中，起到最大缓冲作用的并不是攀登绳索，而是保护器与保护者。通常情况下，只有在冲坠系数不大于0.2时，绳索本身的缓冲作用才能体现出来。

馬 · 2009-08-05 10:06

（继续转，作者严冬冬）

刚刚看到一个有意思的网页
http://www.geir.com/mythbuster.html
其中最后一条讲的就是ATC和GriGri保护下的先锋冲坠，顶端保护点受到的冲击力实地测试结果（5次测量平均值）：
冲坠系数 ATC GriGri
0.25 435磅（1.95kN） 820磅（3.72kN）
0.5 900磅（4.09kN） 1030磅（4.68kN）
可能是因为绳子性能的原因，实际测出的顶端保护点受力值比《登山手册》提出的理论值还要低一些。原帖没有提到保护方式，很可能在第二组测试中保护者已经被拉离了地面，所以GriGri与ATC的冲击力差反而没那么多。

这个网页的第1-3条也很值得看，特别是第1条，实验显示铁锁在连续6次从10米高处摔到水泥地板之后，平均强度没有变化（按照另一个网页上的描述，该次试验一共摔了15把O形锁、15把D形锁，另外30把同样型号的锁则作为参照组）。换句话说就是铁锁不像某些人所说的那样怕摔——网上支持这一观点的普遍说法是，今天的攀登装备都是铝合金冷锻制成，不像过去的钢制装备那样多采用铸造，所以根本不会“产生细微裂纹”，只要外表看起来没摔坏（没有产生毫米级的伤痕）就可以接着用。另一方面，支持铁锁怕摔论的人则讲不出“细微裂纹”之外的任何道理，至少我还没有查到过。第2条是说Reverso等保护器用自锁模式时要用丝扣锁扣绳子，而不是小锁（我自己做保护时会用小锁连接Reverso与保护站，但是扣绳子肯定是丝扣锁）。第3条是说spectra/dyneema窄扁带不适合做抓结的原因是摩擦力低，而不是因为会勒伤绳子或者熔点低。第4-6条在国内应该已经是常识了：双套结是可靠的，下降接绳最好用单结，非器械攀登时没必要带菊绳。