Тигром в шкуре ягненка назвал невинный, на первый взгляд, белый снег Матиас Здарский - австрийский исследователь, занимавшийся изучением вопроса о том, что такое лавина. Мягко падающий снег завораживает даже тех, кто недолюбливает зиму - уж слишком красивая картинка, похожая на волшебную сказку. Да и плавно слетающие на землю хрустальные звездочки создают обманчивое впечатление хрупкости, беззащитной нежности. Однако излишне активные снегопады таят в себе опасность, причем нешуточную. Ведь из маленьких снежинок могут вырасти не только сугробы, но и лавины. Итак, что такое лавина? Определение этого понятия приведем ниже. А сейчас немного истории.
Краткий экскурс в историю
По всей вероятности, лавина - это явление, которое существует столько же, сколько и крутые склоны гор, а о первых масштабных схождениях снега, вызывавших гибель сотен людей, упоминает еще Полибий в контексте истории похода карфагенского войска через Альпы. Да и в целом у этого горного массива, облюбованного туристами и альпинистами, «за плечами» длиннейшая летопись катастроф. Не зря же и в ХХ веке в отдельных районах служили мессы в память о погибших под снежными завалами, ведь в этом случае лавина - это боль и горе для родственников и друзей тех, кто пострадал от ее схода. Примечательно и то, что в одну из последних зим Первой мировой войны от этого погибло больше солдат на австро-итальянском фронте, чем непосредственно во время военных действий. А 16 декабря 1916 года вошло в историю как «черный четверг», когда не досчитались за один день шести тысяч человек. Хемингуэй, находившийся в Альпах в этот же временной промежуток и описавший свое определение, что значит лавина, отмечал, что зимние обвалы страшны, внезапны и несут с собой мгновенную смерть.
Страдали от «белой смерти» и жители Норвегии, Исландии, Болгарии, Соединенных Штатов, Российской Федерации, Канады, а также азиатских стран: Турции, Непала, Ирана, Афганистана, причем в последних и учет погибших по большому счету не ведется. Десятки тысяч жизней и на счету снежных лавин, сорвавшихся с горы Уаскаран в Перу.
Что такое лавина? Этимология слова
Древние римляне называли это явление «грудой снега». У каждого народа было свое определение. Что значит - лавина? Это красивое, захватывающее и опасное природное явление. Интересно и само значение слова «лавина», в истоках которого латинский корень lab, означающий «неустойчивость», хотя в русский язык оно попало уже через немецкий, поскольку в древнегерманском существовало определение Lavine. Сюань Цзан поэтически нарек их «белыми драконами», а во времена Пушкина лавины называли обвалами. В Альпах и на Кавказе «говорящими» выступают уже и имена отдельных гор, ущелий и долин. Например, Ланский лес или Зейгалан Хох («гора, с которой лавины сходят всегда»). Иногда умение прочитать ономастику хоть и не расскажет все о снежных завалах, но вот от непредвиденных обстоятельств может уберечь.
Что собой представляет лавина
Лавина - это один из видов оползней, значительная масса снега, которая движется или даже падает со склонов гор под воздействием силы тяжести. Она параллельно создает воздушную волну, на долю которой и приходится значительная часть разрушений и повреждений, которые практически неизбежны при этом стихийном бедствии.
Начав свое движение, лавина уже не может остановиться, опускаясь все ниже и захватывая на своем пути сопутствующие камни, ледяные глыбы, ветки и вырванные с корнем деревья, превращаясь из кипуче-белого снега в грязную массу, отдаленно напоминающую сель. Свое «увлекательное путешествие» поток может продолжать до тех пор, пока не остановится на пологих участках или на дне долины.
Факторы, влияющие на схождение снежных масс с гор
Причины, вызывающие схождение лавин, во многом зависят от старого снега - его высоты и плотности, состояния поверхности под ним, а также от прироста новых масс осадков. Также влияет и интенсивность снегопадов, оседание и уплотнение покрова и температура воздуха. Кроме того, достаточно протяженный открытый склон (100-500 м) оптимально подходит для начала пути лавины.
Главным «архитектором» этого природного явления не зря называют ветер, поскольку для схождения снега достаточно прироста в 10-15 см. Температура также является одним из важнейших факторов, которые могут спровоцировать катастрофу. Причем если при нуле градусов неустойчивость снега хоть и возникает быстро, но и не менее активно проходит (он либо тает, либо лавина сходит). А когда низкая температура стабильна, увеличивается лавиноопасный период.
Активировать схождение снега могут и сейсмические колебания, что не является редкостью для горной местности. В отдельных случаях хватает и полетов реактивных самолетов над опасными зонами.
В целом участившиеся снежные лавины косвенно или напрямую связаны с бурной хозяйственной деятельностью человека, которая не всегда разумна. Например, вырубленные нынче лесные массивы раньше служили естественной защитой от снежных оползней.
Периодичность
В зависимости от повторяемости различают внутригодовое схождение (за зимний и весенний периоды) и среднемноголетнее, включающее в себя, соответственно, общую частоту лавинообразования. Также выделяют систематические лавины (ежегодно или каждые 2-3 года) и спорадические, возникающие максимум дважды за столетие, что делает их особенно непредсказуемыми.
Движение, очаг природного явления
Характер движения снежных масс и строение очага определяют следующую классификацию: лотковые снежные лавины, особые и прыгающие. В случае с первыми снег движется либо по лотку, либо по определенному каналу. Особые лавины во время движения охватывают весь доступный участок местности. А вот с прыгающими уже интереснее - они перерождаются из лотковых, возникая в местах неровностей стока. Снежной массе приходится как бы «подпрыгивать», преодолевать определенные участки. Последний тип способен развивать наибольшую скорость, следовательно, и опасность представляет собой весьма значительную.
Снег коварен и вполне может подползти незаметно и неслышно, обрушившись ударной неожиданной волной, разрушая все на своем пути. Особенности движения этих природных масс лежат в основе еще одного деления на типы. В нем выделяется пластовая лавина - это когда движение происходит касательно поверхности снега, расположенной ниже, а также грунтовая - скользит непосредственно по грунту.
Масштабность
В зависимости от причиненного ущерба лавины принято делить на особо опасные (они же стихийные) - объемы материальных потерь поражают воображение своими масштабами, и просто опасные - затрудняют деятельность различных организаций и ставят под угрозу мирную размеренную жизнь населенных пунктов.
Свойства снега
Важно отметить и классификацию, связанную со свойствами самого снега, являющегося основой лавины. Выделяют сухие, мокрые и влажные. Для первых характерна высокая скорость схождения и мощная разрушающая воздушная волна, причем сами массы формируются при достаточно низких температурах после значительных снегопадов. Влажная лавина - это снег, которому заблагорассудилось покинуть уютные склоны при температуре выше нуля. Скорость движения тут меньше, чем у предыдущих, однако и плотность покрова больше. Кроме того, основа может смерзаться, превращаясь в твердый и опасный пласт. Для мокрых лавин сырьем служит снег вязкий, мокрый, причем масса каждого кубического метра составляет порядка 400-600 кг, а скорость движения - 10-20 м/сек.
Объемы
Ну и наиболее простое деление - маленькие и почти безвредные, средние и опасные для человека, а также большие, которые на своем пути стирают с лица земли строения, деревья, превращают в груду металлолома транспорт.
Можно ли предугадать возникновение лавин?
Спрогнозировать схождение лавин с большой долей вероятности крайне сложно, поскольку снег - это стихия природы, которая, по большому счету, практически непредсказуема. Конечно, существуют карты опасных районов и предпринимаются как пассивные, так и активные методы препятствования этому явлению. Однако причины возникновения и последствия лавин могут быть различными и весьма ощутимыми. К пассивным методам относят специальные щитовые заграждения, лесные массивы, пункты наблюдения за опасными районами. Активные действия заключаются в обстреле участков возможных обвалов из артиллерийских и минометных установок, чтобы спровоцировать схождение снежных масс небольшими партиями.
Сползающие с гор снежные лавины в любом из вариантов представляют собой Не важно, маленькие они или большие. Крайне важно учитывать все факторы, влияющие на возникновение снежных масс и их движение по неопределенному маршруту к неизвестным целям, чтобы не принести в жертву стихии слишком дорогие дары.
Все о лавинах: интересные факты
- Скорость лавины может достигать 100-300 км/ч. Мощная воздушная волна мгновенно превращает дома в руины, дробит скалы, сносит канатные дороги, выкорчевывает деревья и уничтожает все живое вокруг.
- Лавины могут сходить с любых гор. Главное, чтобы они были устланы снежным покровом. Если в определенной местности 100 лет не было лавин, то всегда существует вероятность, что они могут возникнуть в любое время.
- Примерно от 40 тыс. до 80 тыс. человек во время Первой мировой войны расстались с жизнью, они остались погребенными под лавинами в Альпах. Данные приблизительны.
- В Америке (Калифорнии) люди окружили гору Сент-Гэбриел глубокими рвами. Их размеры равны футбольным полям. Лавины, сходящие с горы, задерживаются в этих рвах и не катятся в населенные пункты.
- Это разрушительное природное явление называется по-разному у различных народов. Австрийцы употребляют слово «шнеелаанен», что означает «снежный поток», итальянцы говорят «валанга», французы - «аваланш». Мы же называем это явление лавиной.
Лавины . Ежегодно множество людей погибают под ними, либо потому-что пренебрегают опасностью, либо потому что мало знают про лавины.
Многие из нас не относятся к угрозе от лавин серьезно, пока кто-нибудь не погибнет или пострадает в одной из них. Печальным является тот факт, что люди, попавшие под лавину, обычно сами их провоцируют. Лыжники подрезают склоны, альпинисты ходят в лавиноопасное время. Причем жертвы, зачастую, профессионалы в своей области, но пренебрегают лавинной опасностью. Эта статья дает базовые знания о лавинах.
Лавины.
Потенциальные угрозы
Лавина может двигаться со скоростью 200 километров в час. Подобная сила способна размазать вас о деревья и камни, перемолоть о скалы, сделать кашу из ваших внутренностей и пронзить вас вашими же лыжами или сноубордом. Около одной трети всех жертв лавин погибают из-за травм.
Если вы не были травмированы лавиной, вас ждет борьба с массой снега, плотностью с бетон, которая сдавливает ваше тело. Лавина, начавшаяся как снежная пыль, по мере движения вниз нагревается от трения о склон, немного подтаивает и затем намертво замерзает вокруг вашего тела. Всей этой массы достаточно для того, чтобы выдавить весь воздух из ваших легких.
Если вам удалось создать воздушный карман вокруг вас до того, как снег уляжется, у вас будет неплохой шанс выжить. Если у вас и у ваших друзей есть лавинный передатчик, и они умеют им пользоваться, то шансов выжить еще больше. Однако здесь начинается гонка со временем. Большинство людей не способны выжить под лавиной более 30 минут (рюкзаки Black Diamond AvaLung могут увеличить это время до одного часа), так что имеет смысл купить и научиться пользоваться лавинными передатчиками. Для любителей зимнего фрирайда вещь необходимая. Около 70% жертв лавин погибают от удушья.
Лучшей защитой от лавин, безусловно, является знание лавиноопасных условий и склонов, также избегание опасных ситуаций.
Рыхлые лавины.
Такие лавины образуются, когда сцепление со снежным покровом или очень маленькое или вовсе отсутствует. Как правило, начинаются такие лавины с одной точки либо на поверхности склона, либо близко к ней. Большую снежную массу и импульс такие лавины набирают во время движения вниз по склону, зачастую, формируя позади себя путь треугольной формы. Причинами таких лавин могут явиться глыбы снега, падающие на склон со скал сверху или таяние снежного покрова.
Такие лавины возникают на сухом и на мокром снеге, сходят как зимой, так и летом. Зимние рыхлые лавины, обычно, сходят во время или после снегопада. В более теплое время года, причиной мокрых рыхлых лавин является снег или талая вода. Опасны эти лавины и зимой, и летом.
Пластовые лавины.
Эти лавины представляют гораздо больше опасности. Пластовые лавины образуются, когда один слой снега, соскальзывает с нижнего слоя и устремляется вниз по склону. Большинство фрирайдеров попадают именно в такие лавины.
Их причиной являются снегопады и сильные ветра, которые откладывают слои снега, меняющиеся со временем. Одни слои отлеживаются и скрепляются, в то время как другие, наоборот, ослабляются. Слабые слои, зачастую, зернистые или состоят из очень легкого снега (пухляк), так что другие слои не могут сцепиться с ними.
Лавина сходит, когда верхний слой, называемый «доской», не достаточно скреплен с нижележащим слоем и приведен в движение каким-нибудь внешним фактором, обычно лыжником или альпинистом. В отличие от рыхлых лавин, которые начинаются с одной точки, пластовые лавины увеличиваются вглубь и вширь, обычно вдоль линии отрыва в верхней части склона.
Спуск лавины на Чегете:
Факторы, способствующие сходу лавин.
Местность.
Крутизна склона: обращайте внимание на крутизну склона, когда вы катаетесь или лезете наверх. Лавины зачастую возникают на склонах, крутизной в 30-45 градусов .
Сторона склона: зимой, южные склоны гораздо стабильнее северных склонов, так как Солнце подтапливает и уплотняет снег. Нестабильные слои «глубокой изморози», сухого, леденистого снега, который не сцепляется с прилежащими слоями, чаще всего располагаются на северных склонах. Поэтому будьте бдительны, когда видите заманчивый северный склон с отличным пухляком, ибо они опаснее южных склонов, ввиду того, что не получают достаточно солнечного тепла, которое уплотнит снег за зиму. В то же время весной и летом, южные склоны тают сильнее, что приводит к опасным мокрым лавинам. Более теплая погода в это время года укрепляет снег на северных склонах, делая их более безопасными.
Угрозы местности: снежный покров, чаще всего, не стабилен на выпуклых склонах, скальных выступах, валунах или деревьях где снежный покров прерывается, подветренных склонах или под карнизами. Лучше всего обходить чаши, цирки и котлованы, где может скапливаться снег после схода лавины (лавиносбросы). Крутые, узкие кулуары (или овраги) обычно накапливают много снега и представляют огромную опасность для туристов и лыжников, попавших в них. Зачастую, из подобных мест нельзя выбраться, ввиду крутых боковых склонов, так что в случае схода лавины бежать некуда.
Погода
Осадки: снег наименее стабилен после снегопадов или дождей. Большое количество снега, выпавшее за короткий период времени – признак лавиноопасности. Мощный снегопад, особенно мокрого или плотного снега, падающего на пухляк, формирует нестабильные слои в снежном покрове. Дождь просачивается и нагревает нижние слои снежного покрова, а также уменьшает трение между слоями, делая их менее стабильными. После сильного снегопада нужно выждать минимум два дня, прежде чем идти в лавиноопасные места.
Ветер: еще один индикатор нестабильности снежного покрова это ветер. Часто сильный ветер переносит поверхностный снег с одного склона на другую часть хребта, где снег сойти вниз, формируя лавину. Обращайте внимание на интенсивность и направление ветра в течение дня.
Температура: большое количество проблем со снежным покровом, вызваны колебаниями температуры. Образование кристаллов снега может меняться в случае разницы температур между приземным и вышележащими слоями, разными слоями в центре покрова и даже между температурой воздуха и верхним снежным слоем. Особенно опасным снежным кристаллом, ввиду его неспособности связываться с другими кристаллами, является «иней».
Глубинная изморозь ("сахарный снег") , ввиду его похожести на гранулированный сахар, может располагаться на любой глубине или нескольких глубинах глубокого снежного покрова. Часто резкое повышение температуры, приводит к мокрым лавинам, особенно весной, так что будьте аккуратны, когда в горах становится тепло.
Снежный покров
Снегопады идут один за другим в течение всей зимы. Изменения температур вызывают метаморфозы снежных кристаллов. Если состав снега остается таким же, то снежный покров однородный и стабильный. Опасным и нестабильным снег становится, когда внутри снежного покрова образуются слои разного снега. Каждому фрирайдеру крайне необходимо проверять слои снега на стабильность , особенно на склонах в 30-45 градусов.
Как тестировать склон на лавиноопасность:
Человеческий фактор
Хотя местность, погода и снежный покров играют большую роль в провоцировании лавин, необходимо помнить, что эгоизм, эмоции и стадное мышление могут серьезно затуманить ваш разум и привести вас к принятию необдуманных решений. Фактически, по данным недавнего опроса Канадских лавинщиков, опрошенные указали ‘человеческий фактор’ и ‘неправильный выбор местности’ как основные причины несчастных случаев, вызванных лавинами. Большинство лавин вызваны людьми!
Типичные ошибки при принятии решений:
- Знакомые места: наиболее вероятно, что рисковать вы будете в знакомом вам месте. Условия, однако, могут поменяться с минуты на минуты, так что относитесь к любой местности так, будто видите ее впервые.
- Одобрение: поощрение со стороны группы может оказать на вас большое давление. «Да все будет хорошо, расслабься!». Даже если вы чувствуете что, что-то не так, дабы угодить группе вы можете пойти на неоправданный риск.
- Дойти до места любой ценой: если вы слишком сильно хотите попасть в пункт назначения, вы можете действовать вопреки своему здравому смыслу и игнорировать признаки опасности, концентрируясь только на своих целях. Зарубежные альпинисты называют такой феномен «вершинной лихорадкой».
- «С нами эксперт» : вы подразумеваете, что в у вас в группе есть еще кто-то с большим, чем у вас опытом. Думаете, вы так, основываясь на том, что этот человек был в данном месте до вас или он прошел какое-то специальное обучение. Лучше спросить, чем предполагать.
- Существующие тропы: вы можете чувствовать себя в безопасности, потому что видите перед собой протоптанную тропу. У нас в горах однажды шел по, казалось бы, отличной тропе, но чувствовал, что склон под тропой очень не надежный. Только то, что здесь уже был кто-то до вас, не означает, что здесь ходить безопасно.
- «Целинная лихорадка» : вы можете закрыть глаза на признаки лавинной опасности, когда перед вами свежий, глубокий и нетронутый снег. Не поддавайтесь соблазнам!
- «Другие же прошли!»: очень легко поддаться «стадному инстинкту» и отправиться на опасный склон, когда другие люди уже прошли перед вами. Всегда оценивайте ситуацию так, будто вы одни. Скажите, если чувствуете, что-то не так.
Большинство катастрофических лавин возникало после многодневных обильных снегопадов, перегружавших склоны. Уже при интенсивности снегопада 2 см/ч, длящемся до 10 часов подряд, возникает лавинная опасность. Свежеотложенный снег нередко бывает несвязанным и сыпучим, как песок. Такой снег легко порождает лавины. Лавинная опасность многократно возрастает, когда снегопады сопровождаются ветром. При сильном ветре на поверхности снега формируется ветровая, или снежная, доска -- пласт мелкозернистого снега большой плотности, который может достигать в толщину несколько десятков сантиметров. Обручев назвал такие лавины "сухими": "Они срываются зимой после сильного снегопада без оттепели, когда надувы снега на гребнях и крутых склонах достигают такого размера, что сотрясение воздуха от порыва ветра, выстрела, даже громкого крика вызывает их отрыв. Последний очень облегчается, если свежий снег ложится на гладкую, схваченную после оттепели морозом поверхность старого снега. Эти лавины летят вниз и одновременно наполняют воздух снеговой пылью, образующей целую тучу".
В отсутствии снегопадов снег постепенно "созревает" для порождения лавин. С течением времени снежная толща постепенно оседает, что приводит к ее уплотнению. Источниками лавинной опасности служат ослабленные слои, в которых формируются слабо связанные кристаллы глубинной изморози. Она-то и разъедает нижний слой снежного покрова, подвешивая верхнюю толщу.
Состояние снежного покрова резко изменяется, когда в нем появляется вода, которая значительно ослабляет прочность снега. При резком таянии или интенсивном дожде структура толщи быстро разрушается, и тогда формируются грандиозные "мокрые" лавины. Они сходят весной на обширных территориях, иногда захватывая весь снег, накопившийся за зиму. Их еще называют грунтовыми, потому что они движутся прямо по грунту и сдирают почвенный слой, камни, куски дерна, кусты и деревья. Это очень тяжелые лавины.
Снег, лежащий на склоне, приходит в движение под действием силы тяжести. До поры до времени силы сопротивления сдвигу (сцепление снега с нижними его слоями или грунтом и сила трения) удерживают снег на склоне. Кроме того, смещению пласта мешает снежный покров, расположенный ниже, и удерживает тот, который лежит выше. Снегопад или метель, перекристаллизация снежной толщи, появление в толще жидкой воды ведет к перераспределению сил, действующих на снег.
Снегопад перегружает склоны снегом, и силы, удерживающие снег, не поспевают за нарастанием силы тяжести, стремящейся его сдвинуть. Перекристаллизация ослабляет отдельные горизонты, уменьшая удерживающие силы. Быстрое таяние снега из-за повышения температуры или промачивание снега дождем резко ослабляет связи между снежными зернами, тоже снижая действие удерживающих сил.
Чтобы лавина стронулась с места, ей нужен первый импульс. Таким спусковым механизмом выступают обильные снегопады или сильные метели, потепление, теплый дождь, срезание снега лыжами, вибрация от звуковой или ударной волны, землетрясения.
Лавины начинают свое движение или "из точки" (при нарушении устойчивости очень малого объема снега), или "от линии" (при нарушении устойчивости сразу значительного пласта снега). Чем снег рыхлее, тем меньше его надо для начала лавины. Движение начинается буквально с нескольких частиц. Лавина из снежной доски начинается с растрескивания снежного покрова. Узкая трещина быстро разрастается, от нее рождаются боковые расщелины, и вскоре снежная масса отрывается и несется вниз.
Длительное время лавину представляли в виде снежного кома, который летит вниз по склону и увеличивается за счет налипания новых порций снега (так изображали лавину почти все древние гравюры). Шаром лавину представляли вплоть до XIX в. Многообразие снежных лавин и многоликость форм ее движения затрудняли понимание физики лавин. Лавина относится к многокомпонентным потокам, т. к. состоит из снега, воздуха и твердых включений. Физика таких потоков очень сложна. Формы движения лавины разнообразны. В ней могут катиться снежные катыши, скользить и вращаться снежные комья и обломки снежной доски, может течь, как вода, сплошная масса снега или подниматься в воздух снегопылевое облако. Разные виды движения дополняют друг друга, переходят один в другой на разных участках той же самой лавины. Фронт лавины движется быстрее ее основного тела из-за обрушения снежного покрова перед фронтом от удара лавины. Так в лавину включаются все новые порции снега, в то время как в хвостовой части скорости падают. На гребнях волн, возникающих на поверхности движущейся лавины, то и дело появляются каменные обломки, что говорит о сильном турбулентном перемешивании в теле лавины.
По мере выполаживания склона тело лавины замедляет свое движение. Тело лавины растекается по поверхности конуса. Останавливающийся снег быстро отвердевает, но продолжает еще некоторое время двигаться под напором хвостовой части лавины, пока лавина окончательно не успокоится.
Распознать лавиноопасную территорию - это первый шаг при оценке лавинного риска. Многие люди, попадавшие в лавины, не замечали опасности до тех пор, пока не становилось уже слишком поздно. Наиболее распространенной ошибкой является мнение, что лавины сходят только в больших четко выраженных очагах. Поэтому люди не обращают внимания на маленькие ловушки рельефа. Другая ошибка - предполагать, что безопасно путешествовать по дну долины, не учитывая при этом возможности быть захваченным лавиной, сошедшей с вышележащих склонов. Описанные ниже особенности рельефа влияют на возникновение снежных лавин, поэтому они помогут вам распознать лавиноопасную территорию.
Угол наклона склона - это важная переменная величина, определяющая вероятность схода лавин. Поэтому этот фактор в оценке и разработке маршрута играет важную роль.
Нарушение устойчивости и образование лавин наблюдается на склонах крутизной от 15 ° до 60 ° , хотя не редки случаи, когда лавины зарождались и на более пологих склонах.
На крутых склонах снег плохо удерживается, большинство снежинок во время снегопада скатывается вниз и большие массы снега откладываются относительно редко. При уклоне ниже 25 ° нагрузка недостаточно велика для возникновения снежных лавин (исключения составляют - сверхмокрые-гидронапорные лавины и водоснежные потоки, сход которых отмечается на склонах крутизной < 15 °). Поэтому наиболее лавиноопасными считаются склоны крутизной от 25 до 50 ° (рис. 6).
Рис. 6.
Крутизна склона важна потому, что одновременно с ее ростом увеличивается давление на снежную толщу и на все участки, примыкающие к снежной плите. Важно помнить, что вы можете спровоцировать лавину снизу, даже когда пересекаете 15-градусный склон, если верхняя часть склона имеет крутизну, по крайней мере, 25 ° и существует нестабильность.
На неровных склонах возникают дополнительные напряжения сжатия или растяжения, обусловленные изменчивостью скоростей течения снежного покрова в зависимости от угла наклона и пространственной неоднородности высоты, плотности и вязкости снега.
На выпуклых склонах снежные плиты чаше всего разрушаются прямо на перегибе, в том месте, где создаются условия для возникновения растягивающих усилий. Вогнутые склоны обеспечивают определенную подпорку за счет сжатия в основании. В результате этого, плотность снега на вогнутых участках склона зачастую бывает больше, чем на вблизи расположенных гладких склонах и участках выпуклой формы рельефа. И по ним тоже может проходить линия отрыва лавин, особенно в период нестабильности снежного покрова. На широких и гладких склонах лавины могут сойти где угодно. Валуны, деревья на склоне и выступы рельефа играют роль "якорей" и помогают удерживать снег на месте до тех пор, пока их не засыпает. Такие склоны менее лавиноопасны, чем открытые склоны, но подобные якоря должны располагаться очень близко друг от друга, чтобы по ним можно было пройти, не вызвав схода лавины. Более того, подобные якоря могут оказаться участками повышенной нагрузки, потому что снег выше них по склону держится на месте, а по бокам от них сползает под действием гравитации. Таким образом, давление на толщу может быть самым сильным около якорей. В результате чего, они могут оказаться начальными точками отрыва лавин.
Лавины
Снежные лавины – одно из природных явлений, порождаемых климатическими и геоморфологическими причинами, относящихся к числу опасных для населения и хозяйства.
Снежной лавиной называются снежные массы, низвергающиеся со склонов гор под действием силы тяжести. Лавина – это снежный обвал массы снега на горных склонах, пришедшей в интенсивное движение.
В результате схода лавин гибнут люди, уничтожаются материальные ценности, парализуется работа транспорта, блокируются целые районы, могут возникать наводнения (в том числе прорывные) с объёмом подпруженного водоема до нескольких миллионов кубометров воды. Высота прорывной волны в таких случаях может достигать 5–6 м. Лавинная активность приводит к накоплению селевого материала, так как вместе со снегом выносятся каменная масса, валуны и мягкий грунт.
Формирование лавин происходит в лавинном очаге, т. е. на участке склона и его подножья, в пределах которых происходит движение лавины.
Снежные лавины можно назвать снежными потоками. К ним относятся также лавиноподобные водоснежные потоки и быстрое сползание снега. Между ними нет резких границ по условиям и механизму образования и форме движения; области их распространения одинаковы, методы защиты сходные. Лавины распространены повсюду, где возникает снежный покров высотой более 30–50 см, и где склоны более 20° с относительной высотой более 20–30 м. Особенно крупные лавины в горах, где сила удара лавин о препятствие достигает десятков тонн на 1 м 2 , объемы – миллионы кубометров, повторяемость в наиболее активных очагах – 10–15 лавин в год, число лавинных очагов на 1 км длины долины – 10–20. Лавины встречаются также на уступах морских и речных террас. Лавиноопасными могут быть и различные техногенные склоны – борта карьеров, откосы над дорожными выемками и др. Даже скатные крыши.
К лавинообразующим факторам относятся:
· высота старого снега;
· состояние подстилающей поверхности;
· величина прироста свежевыпавшего снега;
· плотность снега;
· интенсивность снегопада;
· оседание снежного покрова;
· метелевое перераспределение снежного покрова;
· температурный режим воздуха и снежного покрова.
Наиболее важные факторы – прирост свежевыпавшего снега, интенсивность снегопада и метелевый перенос. В отсутствие осадков сход лавин является следствием интенсивного таяния снега под воздействием тепла и солнечной радиации и процесса перекристаллизации, приводящих к разрыхлению снежной толщи, вплоть до образования мелкодисперсной снежной массы в глубине этой толщи, и ослаблению прочности и несущей способности отдельных слоев.
Большое значение для формирования лавин имеет и деятельность человека.
Таблица 2.6
При длине открытого склона горы 100–500 м создаются классические условия образования снежной лавины – для начала движения определённой скорости. Лавинные очаги принято делить на зоны: зарождение (лавиносбор), транзит (лоток), остановка (конус выноса) лавины.
Основные параметры лавинного очага:
· разность максимальной и минимальной высот склона в пределах лавинного очага;
· площадь лавинного сбора, его длина и ширина;
· количество лавинных очагов;
· средние углы лавиносбора и зоны транзита;
· сроки начала и окончания лавиноопасного периода.
Лавины можно классифицировать по консистенцииснега . Сухие лавины обычно сходят из-за незначительного сцепления между недавно выпавшим или перенесенным снегом и плотной оледеневшей коркой, укрывающей склон. Чаще всего сухие лавины появляются в условиях низких температур, когда плотность свежевыпавшего снега составляет менее 100 кг/кв. м. и более. При этом плотность снежной массы может достигать 150 кг/куб. м.
Мокрые лавины сходят при неустойчивой погоде на фоне оттепелей и дождей. Причиной возникновения мокрых лавин являются появление водяной прослойки между слоями снега с разной плотностью. Мокрые лавины значительно уступают по скорости сухим, не превышая 50 км/час, но по плотности снежной массы, иногда достигающей 800 кг/куб. м., они опережают лавины других типов. Отличительной чертой лавин мокрого типа является быстрое схватывание при остановке, которое часто делает спасательные работы трудноосуществимыми.
«Снежные доски» - это лавины, механизм которых зарождается при смерзании частиц поверхностного слоя снега. Под действием солнца, ветра и тепла образуется ледяная корка, под которой происходит перекристаллизация снега. По образовавшейся рыхлой массе, напоминающей крупу, более плотный и тяжелый слой легко скользит вниз при отрыве слоя от массива, он увлекает за собой все больше и больше снежной массы. Скорость «снежных досок» может достигать 200 км/час, как и у сухих лавин.
Возможность схода «снежных досок» характеризуется многослойностью снежной массы - чередованием плотных и рыхлых слоев. Вероятность их схода увеличивается при резком похолодании, сопровождающемся снегопадом. Достаточно незначительного слоя снега, чтобы произошел отрыв. Холод вызывает дополнительные напряжения в верхнем слое и, совместно с весом выпавшего снега, отрывает «снежную доску». В месте отрыва снежные доски могут быть высотой от 10-15 см до 2 и боле метров.
По рельефу лавиносбора и пути лавины разделяются на:
· осовы - снежные оползни, сходящие по всей поверхности склона.
· прыгающие - лавины, падающие с уступов и полок.
· лотковые - лавины, проходящие по желобам, колуарам и зонам выветривания горных пород в виде борозд.
Поражающие факторы лавины приведены в таблице 2.7.
Лавина - внезапно возникающее движение массы снега, льда, горных пород вниз по склонам гор, представляющее угрозу для жизни и здоровья человека. Условием для образования лавин является горный заснеженный склон крутизной 15 - 30 градусов, сильный снегопад с интенсивностью прироста 3 - 5 м/ч. Самыми лавиноопасными периодами года являются зима-весна - в это время регистрируется до 95% лавин. Движение лавины начинается в условиях, когда составляющая силы тяжести снежного покрова по направлению склона превышает силу сцепления кристаллов снега между собой
Причины движения лавин:
· обильный снегопад или скопление большого количества снега на склонах при его переносе ветром;
· малая сила сцепления между подстилающей поверхностью и недавно выпавшим снегом;
· оттепель и дождь с последующим образованием скользкой водной прослойки между подстилающей поверхностью и свежевыпавшим снегом;
· резкое изменение температуры воздуха;
· механическое, акустическое, ветровое воздействие на снежный покров.
Скорость движения лавин составляет 20 - 100 м/с.
Поражающим фактором лавин является огромная разрушительная сила. Лавины сметают все на своем пути, в горах повреждают и разрушают строения, коммуникации, ЛЭП, дороги, технику, травмируют и убивают людей. Главной причиной гибели людей в лавинах является удушье (асфиксия). Во время движения лавины дышать в ней практически невозможно, снег забивает дыхательные пути, снежная пыль проникает в легкие. Кроме того, человек может замерзнуть, получить механические травмы головы и внутренних органов, переломы конечностей или позвоночника. Это происходит в результате ударов о грунт, скалы, деревья, камни.
Защита от лавин включает:
· изучение, наблюдение, прогнозирование, информирование населения о возможной угрозе схода лавин;
· обучение людей безопасным действиям в лавиноопасных зонах;
· искусственное вызывание схода снежных лавин;
· использование противолавинных насаждений;
· создание в лавиноопасных местах инженерных сооружений, в том числе козырьков, тоннелей, коридоров.
При угрозе схода снежных лавин закрываются горно-лыжные трассы, горные автомобильные и железные дороги, запрещается выход людей в горы, активизируется работа спасательных формирований.
Оползень - скользящие смещения масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести.
До 90% оползней приходится на районы, находящиеся на высотах от 1000 до 1700 м. Это стихийное бедствие чаще всего происходит весной и летом на склонах, крутизна которых составляет не менее 19 градусов. Случаются оползни также и на берегах крупных рек.
По скорости движения оползни подразделяются:
· на исключительно быстрые (0,3 м/мин);
· на быстрые (1,5 м/сут.);
· на умеренные (1,5 м/мес);
· на очень медленные (1,5 м/г);
· на исключительно медленные (0,06 м/г).
Оползень - смещение масс горных пород по склону под воздействием собственной силы тяжести.
Классификация оползней:
|
Площадь, га | ||
|
Грандиозные | ||
|
Очень крупные | ||
|
Очень мелкие | ||
Причины образования оползней:
· увеличение крутизны склона в результате подмыва основания водой;
· ослабление прочности пород при их выветривании или переувлажнении;
· сейсмические толчки;
· нарушение технологии горных выработок;
· вырубка леса и уничтожение другой растительности на склонах;
· неправильная агротехника использования склонов под сельхозугодия.
Мощность оползня характеризуется объемом смещающихся пород, который может составлять до нескольких миллионов кубических метров.
Обвал - это отрыв и падение больших масс пород с крутых и обрывистых склонов гор на речные долины, морские побережья вследствие потери сцепления оторвавшейся массы с материнской основой. Обвалы могут травмировать людей, разрушать транспортные магистрали, блокировать технику, создавать естественные плотины с последующим образованием озер, вызывать перелив огромного количества воды из водохранилищ.
Обвалы бывают:
· крупными - масса 10 млн. м3 И более;
· средними - масса от нескольких сот до 10 млн. м3;
· малыми - несколько десятков кубических метров.
Образованию обвалов способствует геологическое строение местности, наличие на склонах трещин, дробление горных пород, большое количество влаги.
Обвал начинается не внезапно. Вначале появляются трещины на склонах гор. Важно вовремя заметить первые признаки и принять меры к спасению. В 80% случаев обвалы связаны с деятельностью человека. Они происходят при неправильном проведении строительных работ, добыче полезных ископаемых.