Лавинная опасность возрастает. Реферат на тему: Лавинная опасность на Северном Урале Лавинная опасность
Основной целью разработки классификационной схемы лавин служит установление единообразных описательных терминов, которые можно использовать при обмене информацией о стихийных бедствиях, мерах безопасности и контроля. Другая цель заключается в группирования лавинных явлений для статистического анализа, например для выявления связи между лавинами и обусловливающими их факторами - местностью, условиями погоды, характеристиками снежного покрова. Это необходимо также для выработки решений по планированию и осуществлению защитных мероприятий.
В настоящее время для описания и систематизации характеристик лавин и при прогнозировании лавинной опасности применяются международные морфологические и генетические классификации.
Международная морфологическая классификация лавин позволяет передавать информацию о лавинах в закодированном виде, где символы для критериев даются в виде: заглавных букв (A, B, C, D, E, F, G, H), а символы для характеристик - в виде цифр. Кроме цифровых символов (1-5) предлагается использовать цифры: 0-когда нет сведений о характеристике, 7 или 8 - для смешанных характеристик и 9 - для отсылки к специальному замечанию. Например, код АЗ В2 С1 D9 Е1 F4 G1 Н4 обозначает, что лавина образовалась из мягкой снежной плиты в результате отрыва в новом снежном покрове, лавина из сухого снега двигалась по лотку и образовала воздушную волну (9 отсылает к специальному замечанию, уточняющему характеристику пути движения лавины), отложения лавины мелкокомковатые, сухие, содержащие ветки деревьев.
Генетическая классификация
Генетическая классификация связывает лавинные явления с условиями, в которых они формируются, например с формой склона, погодой, свойствами снежного покрова. Предложено несколько генетических классификаций, однако все они неудовлетворительны, так как процесс формирования лавин настолько сложен, что не позволяет отнести причину формирования за счет одного или двух факторов.
Классификация по размерам
Лавины можно классифицировать в соответствии с размерами (массой или объемом движущегося снега) или с их разрушительной силой. Ниже приводится условная классификационная схема - пять градаций разрушительного действия лавин (эта схема широко используется в западной части Канады):
1) небольшое количество снега, которое не может повредить человеку;
2) может повредить человеку;
3) может нанести ущерб зданиям, автомобилям, сломать несколько деревьев;
4) может уничтожать крупные транспортные средства, леса на площади до 4 тыс. км2;
5) необычное, катастрофическое явление - возможно разрушение населенных пунктов и уничтожение леса на обширной территории.
Определение лавинной опасности
Информация, используемая для принятия решений о выборе безопасного места для строительства дорог, зданий, лыжных трасс, а также при выборе методов контроля за лавинами, поступает в результате определения положения и размеров лавиносборов, частоты схода лавин и оценки потенциального ущерба. Лавиносборы могут распознаваться по особенностям рельефа (уклон, лотки, характерные точки зарождения), растительности,. а также по отложенному лавиной снегу. В сильно залесенных горах юга Британской Колумбии и в Альберте лавиносборы можно идентифицировать, изучая возраст и виды деревьев на различных участках склонов. Особенности рельефа и растительности могут быть выявлены на аэрофотоснимках, однако для уточнения необходимо проведение и наземных исследований. Высота деревьев должна быть оценена точно, при этом следует учитывать возможный характер движения лавин. Следует иметь в виду, что не только лавины влияют на рост деревьев, но также и пожары, селевые потоки, лесозаготовки, почвы, солнечная радиация и ветер. Оценить частоту схода, тип и размер лавин весьма трудно; Наиболее надежным методом служит использование многолетних данных. Данные показывают, что в среднем каждые 12 - 20 лет бывает зима или несколько зим подряд с катастрофическими лавинами. Часто период наблюдений может быть недостаточно длительным и не содержать зим с максимальными суммами снежных осадков; в этом случае исторические данные должны подкрепляться данными о возрасте деревьев и их повреждениях, а также анализом климатических данных. Наиболее важным фактором при планировании размещения сооружений вне зоны досягаемости лавин является максимальная дальность выброса лавинного материала. На залесенной территории зоны отложения очень крупных лавин часто дешифрируются благодаря наличию четких границ между деревьями различного возраста и разных видов. Эти границы лучше всего выявляются при сравнительном анализе старых и новых аэрофотоснимков. Исторический подход к методике оценки места отложения, частоты и максимальной дальности выброса лавин рассмотрен в работе.
Лавины: масса снега; естественный процесс. Предпосылки к образованию: накапливание снега; сила тяжести; сила трения; крутизна склона 25 – 60° (но бывает и на 15°); свойства снега.
Снежный покров.
1. Виды снега и условия формирования: свежий снег (свежевыпавший снег (пушистый, рыхлый), свежеотложенный снег, метелевый снег), старый снег, фирн.
2. Изменение структуры снега под воздействием ветра и солнечной радиации, температуры, глубинная изморозь.
3. Распределение сил в снежном покрове, лежащем на склоне: устойчивое состояние, неустойчивое состояние, напряженное равновесие.
Элементы лавины: зона зарождения, линия (точка) отрыва, зона транзита, лавинное тело, конус выноса, зона отложения.
Виды лавин.
1. По виду снега: лавины из снежной (ветровой) доски, лавины из свежевыпавшего (пушистого и рыхлого) и свежеотложенного снега (пылевые лавины), мокрые лавины (из мокрого, влажного, увлажненного снега).
2. По форме движения снега в зоне транзита: снежный оползень, лотковая, прыгающая лавина.
Лавиноопасные формы горного рельефа : открытые крутые склоны, полого-выпуклые склоны, вогнутый склон и предперевальная часть лощины, карнизы, кулуары, цирки, склон с углублением. Долины: корытообразные, v-образные, каньонные.
Условия схода : увеличение веса (снегопад); уменьшение трения (потепление, подрезание склона тропинкой); вибрация (громкий звук, гроза, подземные толчки); воздействие на снег (падение карниза, камня, передвижение людей, ветер); резкое похолодание после тепла, образование "глубинной изморози".
Прогнозирование лавин . Толщина снежного покрова (более 30 см). Крутизна склона. Наличие препятствий на склоне (скальные выступы, террасы, лес). Погода (снегопады, дождь, потепление, перепады температуры, ветер). Время суток и положение солнца. Тип и плотность снега. Наличие конусов выноса, сход лавин на соседних склонах. Неожиданные лавины (постепенное изменение свойств снега). Закрытие горных районов в межсезонье, искусственный спуск лавин (взрывы).
Лавинное снаряжение : лавинный шнур, щуп из лыжных палок, зонд с крючком, радиомаяк, лавинная лопата (надевается на ледоруб). Могут использоваться в крайнем случае крышки от кастрюль.
Маркировка лавинного шнура : (лента) 15 – 25 м, яркий, прочный, скользкий, с маркировкой направления к человеку и расстояния до него.
При движении в лавиноопасных местах необходимо придерживаться следующих правил:
1. Ни в коем случае не выходить на лавиноопасный участок маршрута при неблагоприятном прогнозе погоды, при резком потеплении, падении давления, в туман, вскоре после снегопада или сильных метелей.
2. Помнить, что лавинная опасность вероятна на всех склонах круче 15°. Если глубина свежевыпавшего или старого рыхлого снега составляет свыше 30 см, лавиноопасными могут быть склоны 15°. При этом сход одной лавины не снимает опасность для того же склона, так как лавины могут сходить несколько раз подряд.
3. Для снижения лавинной опасности предпочтительнее двигаться по гребням, скальным выступам, группам деревьев, обходить (даже далеко) опасные участки по надежному рельефу или выше возможной линии отрыва.
4. Избегать после снегопадов или метелей пересечения крутых подветренных склонов даже в самом верху, не выходить на снежные карнизы и под карнизные скопления снега - снежные мешки.
5. Немедленно уходить из зоны лавинной опасности и прекращать дальнейшее движение: а) во время интенсивных снегопадов и при плохой видимости; б) во время дождя при наличии на склонах снежного покрова в 30 см и более; в) во время сильных ветров и при метели; г) при резком падении температуры.
6. Весной при безоблачной ночи и при отсутствии фёна разрешается передвижение в утренние часы от 4 до 12 час.
7. Перед началом движения проверить устойчивость снега на склоне и установить характер накопления снега на маршруте и на склонах над ним. При движении в лавиноопасной зоне необходимо выделить наблюдателя и, прежде чем начать пересекать лавиноопасный склон, заранее наметить пути отхода и бегства в заранее намеченное укрытие от лавин.
8. При передвижении по склону, вызывающему подозрение на лавиноопасность, всячески избегать движения поперек его или зигзагом и идти только прямо вверх или вниз "в лоб" - по линии оката, чтобы не подрезать снежный пласт и не вызвать лавину. Проверить направление движения по линии падения брошенного камушка или снежка. Пересечения допустимы только на безопасных склонах или хотя бы выше неустойчивого пласта, но ни в коем случае не внизу его и не посередине. Следует выбирать самые узкие места кулуаров, предпочтительнее выше слияния составляющих его желобов. Перед таким пересечением лыжи снять, чтобы не подрезать верхний слой снежного покрова, кисти рук освободить от петель лыжных палок, к поясу привязать лавинный шнур, застегнуть все пуговицы на одежде, держать наготове шарф для укрытия носа и рта.
9. Всячески избегать действий, которые могут вызвать сотрясение лавиноопасного склона: прыжков, падений, резких поворотов на лыжах, криков, обваливания камней и карнизов.
10. Не собираться в одном месте склона больше чем вдвоем во избежание перегрузки снежного пласта и одновременного попадания в лавину. Технику страховки и движения применять из этого расчета.
11. Соблюдать максимальные дистанции между людьми как на склонах, так и под ними, в зоне конусов выноса лавин. При этом вести неослабное наблюдение за товарищами, проходящими в опасной зоне, не допускать дальнейшего движения всей группы, пока нет твёрдой уверенности, что последний участник миновал опасный склон или участок.
12. Избегать вогнутых участков рельефа, снегосборных воронок и лотков. Всё время прокладывать путь с расчётом находиться над снего-сборами, а не под ними.
13. В лавиноопасном ущелье в холодную погоду придерживаться южных, в тёплую солнечную погоду - подножия северных, теневых склонов.
14. Не допускать остановок и привалов на конусах выноса и в лавинных лотках.
15. Перед вынужденным спуском по лавиноопасному склону лучше попытаться спустить лавину камнями, обрывом карниза или другим способом.
При вынужденном пересечении лавиноопасного склона следует соблюдать следующие меры предосторожности:
1. Лавинный шнур распустить, крепления лыж расстегнуть, вынуть руки из темляков палок или ледорубов, приготовиться сбросить рюкзак и другие предметы.
2. Прохождение и пересечение лавиноопасных склонов производить быстро, но аккуратно, тщательно формируя каждую ступень в снегу, присматриваясь к поведению снежного пласта, время от времени опробуя его.
3. Постоянно держать дистанцию 100 - 200 м, в зависимости от ширины опасного склона или лога. Лавиноопасные участки пересекать только в одиночку, под наблюдением товарища, который следит за склоном и предупреждает о начале движения лавины криком "лавина", после пересечения склона роли меняются.
4. Шагать в лавиноопасной зоне следует осторожно, реже и шире, чтобы как можно меньше нарушать снежную поверхность, не упасть и не вызвать лавину. С целью сохранения устойчивости при ходьбе сначала делается лёгкий нажим ногой, после чего нога ставится окончательно, спрессовывая снег.
5. Если шаги вызывают глухой звук наподобие отдалённого ружейного выстрела, треск или осадку снежной доски с характерным шипением, то следует немедленно уйти из этой зоны.
6. Соблюдать тишину, чтобы не ослаблять внимания, избегать криков, не вызванных необходимостью.
7. Аптечка, лавинные лопаты и зонды находятся у последних участников группы.
Снежные карнизы представляют большую опасность, так как время их обвалов предугадать невозможно.
Проходя по снежному карнизу, нужно :
1. Идти по карнизному гребню ниже той линии, где пересекаются плоскости наветренного и подветренного склонов, и во всяком случае, не подходить к краю карниза ближе чем на 5-6 м.
2. Проверять безопасность пути зондированием и осмотром снежной поверхности.
3. Обязательно страховаться связыванием друг с другом.
4. На подозрительных карнизах, особенно после снегопада или бурана, каждому из группы прокладывать свой след (первому - выше всех, последнему - ниже всех по наветренному склону).
5. Карнизные гребни проходить поперёк в наиболее узкой части, при тщательной страховке, обрушив гребневую часть до плотного фирнового основания. При пересечении со стороны наветренного склона в карнизе делают возможно более глубокую траншею шириной 0,5-0,6 м, по которой спускаются на страховке по одному.
При попадании в лавину следует :
1. Не терять самообладания. В пылевидных лавинах в первую очередь натянуть на рот и нос шарф или прикрыть их шапкой, перчатками, чтобы избежать удушья от снежной пыли. Постараться сразу же освободиться от лишних вещей (сбросить лыжи, рюкзак, отбросить лыжные палки и пр.), чтобы не засосало в лавину.
2. Если имеется надёжный упор под ногами и лавина ещё не набрала скорость, стараться принять на себя удар снежных масс, пропуская лавину мимо себя, чтобы оказаться в её хвосте.
4. Совершать плавательные движения руками и ногами, чтобы удержать себя на поверхности лавины, при этом стараться приблизиться к краю потока снега, выплыть на поверхность до момента торможения.
5. При погружении в лавинный снег перед его остановкой нужно стараться прикрыть лицо руками и принять положение лицом вниз, что спасает от быстрого замерзания.
6. После остановки немедленно создать как можно большую полость в снегу перед лицом.
7. Не засыпать, не кричать, так как крик все равно не слышен через снег, а пострадавший выбьется из сил.
8. Если удастся проделать отверстие для доступа воздуха, но не удастся освободиться от снежных масс, то постараться высунуть руку на поверхность, чтобы привлечь внимание спасающих.
9. Определить свое положение в пространстве можно с помощью выпускания слюны.
10. Не терять надежды на спасение, так как человек, не получивший смертельных травм, в некоторых случаях может пролежать под снегом до двух суток.
Наблюдатель фиксирует "место исчезновения" в лавине, сопровождение его по движущимся комьям снега до остановки лавины, фиксирует "место остановки".
Поиски попавшего в лавину должны вестись по строгой системе, исключающей многократное обследование одних и тех же мест, тогда как другие участки могли бы оставаться не обследованными. Перед началом поисковых работ необходимо выставить наблюдателя, для предупреждения о повторном сходе лавин. Поиски начинают, руководствуясь следующими правилами:
1. Если лавина обрушилась на человека сверху, то его следует искать на периферии лавинного конуса.
2. Если лавина сорвалась из под ног пострадавшего, то его следует искать по верхнему краю лавины.
3. Если человек удерживался некоторое время на поверхности лавины, а затем исчез, то его следует искать ниже этого места и на значительной глубине.
4. Если на пути лавины встречались различные препятствия (камни, стенки трещин, пни, впадины и т.п.), то поиски в первую очередь ведут у этих препятствий.
5. Если лавина остановилась из-за трения о поверхность склона, поиски следует начинать в 5-10 м до конца лавинного конуса.
6. Если лавина перехлестнула через препятствие (например, боковую морену), то в большинстве случаев пострадавший находится перед ним.
При вероятном повторном сходе лавины, спасателям необходимо выставить наблюдателя за склоном и распустить свои лавинные шнуры.
Если спутниками пострадавшего было отмечено место его исчезновения, необходимо сначала быстро, но тщательно осмотреть подозрительные места, двигаясь шеренгой от ориентира вниз по поверхности лавины в поисках выступающих частей тела, одежды, лавинного шнура или снаряжения. В случае обнаружения лавинного шнура его надо быстро и аккуратно откопать, не допуская обрыва, и определить местонахождение засыпанного.
При отсутствии положительного результата после осмотра лавины необходимо провести скоростное зондирование лыжными палками со снятыми кольцами, специальными зондами, ледорубом. Для этого зондирующие становятся лицом к склону и по команде погружают зонды в снег на всю длину. Расстояние между точками зондирования вдоль шеренги не должно превышать 75 см. Затем продвинуться вверх по склону на 70 см и повторить операцию. По мере продвижения вперёд необходимо тщательно сохранять интервалы.
Если двукратное скоростное зондирование не дало положительного результата, приступают к детальному зондированию с интервалом 25-30 см. Для этого зондирующие продвигаются вверх строго прямой шеренгой, двигаясь практически плечом к плечу, ставя ноги с разворотом ступней. По команде руководителя шеренга останавливается и каждый зондирует сначала у носка левой ступни, затем между ступнями, а потом у носка правой. Когда зондирование выполнено всеми участниками, по команде руководителя шеренга продвигается на 25-30 см (наблюдение за равнением ведёт правофланговый) и повторяет операцию.
Во время зондирования должна соблюдаться полная тишина, чтобы зондирующие могли не только ощущать, но и слышать удар зонда о различные предметы и возможные звуки, издаваемые пострадавшим. Погружать зонд в снег следует строго вертикально. Вводить зонд в снег желательно одной рукой (без рукавиц), медленно повернуть на 180° и вытащить. Осмотром наконечника устанавливается характер встреченного препятствия.
Следует помнить, что зондирование необходимо проводить очень осторожно, так как зондом можно нанести травмы засыпанным лавиной.
Если зонд не достаёт до грунта, нужно после первой зондировки рыть траншеи. Траншеи роют по линии падения склона снизу вверх, начиная несколько ниже возможного места нахождения засыпанного. Расстояние между стенами смежных траншей не должно превышать 4 м, ширина траншей 1-1,2м. Глубина траншей должна быть достаточной, чтобы с её дна можно било достать зондом до грунта не только непосредственно под траншеей, но и наискось между траншеями. Зондирование дна траншей и пространства между траншеями следует начинать вслед за их проходкой, но не мешая работе по их проходке.
Когда местонахождение пострадавшего будет установлено, необходимо его замаркировать и приступить к раскопкам. Копать следует быстро, но по мере приближения к пострадавшему нужно проявлять осторожность.
Когда до засыпанного удалось добраться, ему тут же необходимо оказать первую помощь: как можно скорее освободить рукой лицо, стараясь одновременно освободить рот и нос от снега и грязи. После очистки рта и носа от снега необходимо начать искусственное дыхание методом "рот в рот" или "рот в нос", скорее выкопать пострадавшего из-под снега и перенести его с учётом возможно имеющихся травм к месту, где ему будет оказана дальнейшая помощь. При этом пострадавшего следует положить на толстую плотную подстилку и тепло укрыть, подложить под спину, живот и по бокам тёплые компрессы или грелки, продолжать искусственное дыхание, когда пострадавший придёт в сознание, дать ему питьё и жидкое питание.
Попытка оживления пострадавшего может быть прекращена только при появлении явных признаков смерти.
В этом разделе рассказывается о научном подходе к прогнозированию лавинной опасности.
Виды прогнозов
В настоящее время применяется три вида прогнозов лавинной опасности — фоновый мелкомасштабный для горной территории, фоновый крупномасштабный для горного бассейна или группы лавиносборов и детальный для заданного лавиносбора или лавиноопасного склона (локальный прогноз).
Лавинный прогноз предполагает заблаговременное определение некоторого временного интервала, в течение которого снегонакопление и процессы метаморфизма могут привести к нарушению устойчивости снежного покрова и образованию лавин. Он тесно связан с прогнозом метеорологических условий, так как вид, интенсивность выпадения, количество атмосферных осадков, метелевый снегоперенос, температура и влажность воздуха и другие характеристики метеорологических условий непосредственно влияют на состояние и устойчивость снежного покрова.
Фоновый прогноз заключается в оценке лавинной опасности в рассматриваемом горном районе и выдается в виде «лавиноопасно» или «нелавиноопасно». Заблаговременность прогнозов лавин ограничивается отсутствием количественных методов длительного прогноза интенсивности осадков, интенсивности и продолжительности оттепели и других, метеорологических показателей в горах. Обычно она измеряется часами, а зачастую прогноз выдается с «нулевой» заблаговременностью, т. е. дается лишь текущая оценка лавинной опасности.
Локальный прогноз предусматривает определение показателей устойчивости снежного покрова в зоне зарождения лавин конкретного лавиносбора и времени до предполагаемого самопроизвольного схода лавин, оценку вероятного объема и дальности выброса лавины, выбор оптимальных условий для ликвидации лавинной опасности путем искусственного спуска лавины.
Методы прогноза лавин разрабатывались еще в СССР, начиная с 30-х годов, сначала в Хибинах, затем на Кавказе, где они нашли широкое практическое применение. В послевоенные годы существенные успехи в прогнозировании лавинной опасности достигнуты также в горах Средней Азии, Казахстана и Южного Сахалина.
Наиболее разработан фоновый прогноз лавин, вызываемых снегопадами и метелями. Достигнуты также определенные успехи в разработке фоновых прогнозов лавин из мокрого снега, основанных главным образом на анализе снегометеорологической обстановки и установленных статистических зависимостей между временем наступления лавинной опасности и изменением факторов, определяющих сход лавин. При этом использует вся доступная информация о строении, плотности и температурном режиме снежного покрова и локальные характеристики его устойчивости.
Методы локальных прогнозов разработаны еще слабо, что обусловлено отсутствием методики и аппаратуры для получения надежной информации о состоянии и свойствах снежного покрова в зонах зарождения лавин, а точность существующих способов определения прочностных характеристик и показателей устойчивости снежного покрова мала.
Прогноз лавин, вызываемых снегопадами и метелями.
Снегопады и метели непосредственно влияют на устойчивость снежного покрова, поэтому лавины, вызванные ими, называют лавинами «прямого действия». Тем не менее, на процессы лавинообразования оказывают существенное влияние и другие факторы. Для качественной оценки вероятности схода лавин оценивают 10 основных лавинообразующих факторов (Снежные лавины, 1965):
— Высота старого снега. Первые снегопады обычно не сопровождаются лавинообразованием. Снег сначала заполняет неровности на склоне, и лишь после этого может возникнуть ровная гладкая поверхность, способствующая соскальзыванию новых слоев снежного покрова. Поэтому вероятность образования лавины тем больше, чем больше высота старого снега до начала снегопада. При этом весьма важно отношение высоты старого снега к характерным размерам неровностей на склоне. Так, на гладких травянистых склонах лавинная опасность может возникать при высоте снежного покрова в 15-20 см, а на склонах с крупными скальными выступами или кустами — лишь при высоте старого снега 1-2 м.
— Состояние старого снега и его поверхности. Характер поверхности снега влияет на сцепление свежевыпавшего снега со старым. Гладкая поверхность ветровых снежных плит или ледяная корка благоприятствуют сходу лавин. Вероятность потери устойчивости свежего снега увеличивается, если такая поверхность была покрыта тонким слоем порошковидного снега. Шероховатая поверхность, ветровые заструги, ноздреватые корки от дождя, наоборот, уменьшают возможность лавинообразования. Особенности старого снега определяют то количество свежевыпавшего или метелевого, которое он может выдержать не разрушаясь, и его способность удерживаться на склонах, не вовлекаясь в лавину при скольжении по нему нового снега. Особенно предрасполагают к лавинообразованию наличие слоев и прослойков глубинной изморози, образование которых в свою очередь определяется типом поверхности склона и термодинамическими условиями процессов перекристаллизации снежного покрова.
— Высота свежевыпавшего или отложенного метелью снега. Увеличение высоты снежного покрова — один из важнейших факторов лавинообразования. Количество выпавшего снега часто используется в качестве показателя потенциальной лавинной опасности. Для каждого района есть определенные критические высоты свежего снега, при превышении которых возникает лавинная опасность. Однако надо всегда помнить, что высота снега как показатель лавинной опасности должна использоваться в сочетании с другими факторами лавинообразования.
— Вид свежевыпавшего снега. Тип выпадающих твердых осадков влияет на механические свойства снежного покрова и его сцепление со старым снегом. Так, при выпадении холодных призматических и иглообразных кристаллов образуется рыхлый снежный покров, характеризующийся малым сцеплением. Он образуется также при выпадении звездчатых кристаллов в морозную безветренную погоду. Если же температура воздуха около 0°, то снежинки во время падения могут соединяться и выпадать в виде крупных хлопьев. Снежный покров из таких частиц быстро уплотняется. Наибольшая вероятность образования лавин возникает при формировании покрова из свежевыпавшего пушистого и сухого мелкозернистого снега; часто образуются лавины из сухого уплотненного снега, а при отложении влажного и мокрого снега лавины возникают редко.
— Плотность свежевыпавшего снега. Наибольшая вероятность образования лавин наблюдается при образовании снежного покрова малой плотности — менее 100 кг/м 3 . Чем больше плотность нового снега во время снегопада, тем меньше вероятность лавин. Повышение плотности снега уменьшает вероятность возникновения лавин, но это правило не относится к снежным плитам, образующимся во время метелей.
— Интенсивность снегопада (скорость отложения снега). При малой интенсивности снегопада уменьшение показателя устойчивости снежного покрова на склоне в результате увеличения сдвигающих усилий компенсируется увеличением устойчивости за счет повышения сцепления и коэффициента трения при уплотнении снега. По мере увеличения скорости отложения снега влияние увеличения его массы преобладает над влиянием его уплотнения и создаются условия для уменьшения устойчивости снежного покрова и образования лавин. Например, в районах Тянь-Шаня при интенсивности снегопада до 0,15 см/ч лавины не наблюдаются, а при возрастании ее до 0,8 см/ч наблюдаются в 45-75% случаев.
— Количество и интенсивность выпадения осадков — фактор, по существу, соответствующий предыдущему. Он более точно характеризует приращение массы снега на единицу площади горизонтальной проекции склона, в том числе с учетом жидких осадков и метелей.
— Оседание снега. Процессы уплотнения и оседания выпадающего снега увеличивают его сцепление и коэффициент внутреннего трения и этим способствуют повышению устойчивости снежного покрова. Снег малой плотности имеет малую начальную прочность, но быстро уплотняется; плотный снег при большой начальной прочности оседает медленно. Важное значение имеет оседание снега как во время снегопада или метели, так и сразу после их окончания. На лавинообразование иногда оказывает влияние оседание старого снега (например неравномерные осадки снега под прочной снежной плитой могут привести к излому плиты и нарушению ее устойчивости).
— Ветер. Ветровой перенос приводит к перераспределению снежного покрова и к образованию твердых корок, снежных плит и надувов. Ветер образует снежные карнизы, а ниже их, скопления рыхлого снега. Сильный ветер создает подсос воздуха из снежной толщи, чем способствует миграции водяных паров и разрыхлению нижних слоев снега. В процессах лавинообразования ветер играет важную роль, особенно как фактор метелевого снегопереноса и накопления.
— Температура. Влияние температуры на лавинообразование многостороннее. Температура воздуха влияет на вид выпадающих частиц твердых осадков, на формирование, уплотнение и температурный режим снежного покрова. Различия в температуре снежного покрова по глубине определяют скорость и характер процессов метаморфизма. Температура снега существенно влияет на характеристики его вязких прочностных свойств. Быстрое понижение температуры воздуха может приводить к образованию температурных трещин разрыва снежного пласта и возникновению лавин.
В США делались попытки использовать сведения о лавинообразующих факторах для оперативной оценки и прогнозирования лавинной опасности. Для этой цели каждый из перечисленных факторов оценивался по десятибалльной системе в зависимости от его предрасположения к лавинообразованию, затем эти баллы суммировались. Возможная сумма баллов 0 до 100. Чем больше сумма баллов, тем вероятнее сход лавин, 0 означает отсутствие лавинной опасности, а 100 — наибольшую вероятность схода лавин.
Подобные способы оценки лавинообразующих факторов для фоновых прогнозов лавинной опасности применяются и в некоторых лавиноопасных районах России. Для прогноза лавин время снегопадов для района Северного Тянь-Шаня в дополнение к перечисленным 10 факторам используются еще характеристики синоптических процессов и устойчивости снежной толщи. При анализе синоптических процессов, приводящих к снегопадам и сходу лавин, выявлены наиболее типичные ситуации и дана их количественная оценка в баллах. Устойчивость снежной толщи оценивается на основании измерений сопротивления снега сдвигу на экспериментальной площадке и определения показателя устойчивости снежного покрова в зоне зарождения лавин. На основании анализа и статистической обработки материалов наблюдений за лавинами и сопутствующих им метеорологических условий оценена вероятность схода лавин в баллах в зависимости от лавинообразующих факторов.
Общая сумма баллов показывает степень лавинной опасности, c увеличением суммы растет вероятность схода лавин. Подсчет баллов лавинообразующих факторов начинают производить при накоплении 7-8 см нового снега на площадке наблюдений снеголавинной станции. Затем периодически, через определенные промежутки времени, расчет повторяется. При известной скорости прироста толщины снега определяется время до наступления лавинной опасности как время достижения критической высоты снега.
Часто для прогноза лавин используются эмпирические графики связи схода лавин с интенсивностью снегопада, температурой воздуха при снегопаде, скоростью ветра и другими факторами.
Подобные эмпирические графики строятся для выявления связи лавинообразования с сочетанием скорости ветра и температуры воздуха, скорости ветра заданного направления с приростом температуры воздуха, суммарного метелевого переноса и времени и т. п. На Кольском полуострове для прогнозирования лавин из метелевого снега используется график наступления и окончания лавинной опасности в зависимости от интенсивности метелевого переноса (Практическое пособие…, 1979). Прогнозирование основывается на данных метелемерных наблюдений, одновременно с которыми ведутся наблюдения за распределением температуры в снежной толще и за температурой воздуха.
Оправдываемость прогнозов, основанных на эмпирических зависимостях, определяется прежде всего количеством и надежностью используемой метеорологической информации и тем, насколько четко эти зависимости характеризуют лавинную деятельность. Для повышения надежности прогнозов необходимо, чтобы метеорологические площадки располагались в высотной зоне наибольшей повторяемости лавин; Особое внимание следует уделять выделению факторов, наиболее сильно влияющих на лавинообразование в заданном районе, и комплексно использовать их для вероятностно-статистической оценки лавинной ситуации. Важно также своевременно анализировать процессы атмосферной циркуляции, предшествующие сходу лавин из свежевыпавшего и метелевого снега. Это позволяет увеличить заблаговременность прогнозов.
Прогноз лавин, вызываемых метаморфизмом снежного покрова.
Для прогноза лавин необходимо учитывать не только текущие метеорологические условия, но и характеристики всей предыдущей части зимы. Особенно важно знать температурный режим, стратиграфическое строение, плотность и прочностные характеристики снега в зоне зарождения лавин. Проводить непосредственные наблюдения за снежным покровом в этой зоне опасно, поэтому его характеристику определяют на основании дистанционных наблюдений, замеров на опытной площадке и маршрутных снегомерных работ в лавинобезопасных местах вблизи зоны зарождения лавин.
Наиболее опасны склоны с относительно неглубоким, но значительно перекристаллизованным снежным покровом.
Слой глубинной изморози в какой-то момент не выдерживает нагрузки находящейся на нем снежной плиты, происходит ее резкая осадка. Из-за неоднородности осадки возможно образование трещин в плите и нарушение ее устойчивости. Особо неблагоприятные условия возникают при сильном снегопаде или при отложении метелевого снега, когда возникает дополнительная нагрузка на потенциально неустойчивый слой глубинной изморози.
Опасно, когда снегопад при сравнительно высокой температуре воздуха образует пушистый покров, на который в дальнейшем навевается метелевый снег, образующий снежную плиту, где происходит быстрая перекристаллизация пушистого снега.
Неоднородность снежной толщи, особенно наличие в ней корок или слабых слоев, создает возможность схода лавин почти на всех стадиях развития снежного покрова. Поэтому на такие признаки следует обращать особое внимание.
Лавины, вызываемые перекристаллизацией снега, возникают обычно, когда на склоне есть потенциально неустойчивые однослойные или многослойные снежные плиты. На некоторых участках они находятся в локально неустойчивом состоянии и удерживаются на склоне за счет краевых усилий. Нарушение устойчивости этих плит может быть вызвано различными непредвиденными причинами (обрушение снежного карниза, падение камня, проход или проезд лыжника-сноубордиста, неравномерная осадка снега под плитой и т. п.). Выдать прогноз времени схода лавин практически невозможно. Поэтому ограничиваются оценкой вероятности схода лавин и определением времени, когда наиболее целесообразно производить искусственное обрушение снега с лавиноопасных склонов.
С целью получения количественных характеристик снежного покрова для расчетов его локальной устойчивости на лавиноопасных склонах проводится шурфование снежной толщи на заранее выбранных участках с периодичностью в 10 дней. В это время определяют стратификацию снежной толщи, послойную плотность, пределы прочности снега на сдвиг по контактам слоев и на разрыв. Если оказываются участки снежных плит с малым запасом устойчивости, то возникает необходимость учета возможности уменьшения показателя локальной устойчивости снежного покрова вследствие дальнейших процессов перекристаллизации. Если же выявляются участки локальной неустойчивости плит, то это указывает на лавинную опасность.
Для расчета изменений показателя локальной устойчивости в промежутки между обследованиями снежного покрова проводят расчеты интенсивности перекристаллизации и вероятных изменений прочностных свойств снега с использованием информации о метеорологических условиях и температуре снежного покрова. Таким же образом определяются прогнозные оценки вероятного уменьшения устойчивости снежного покрова на основании прогноза метеорологических условий и температурного режима снежной толщи.
Особое внимание уделяется прогнозу лавин при ожидаемом резком понижении температуры воздуха и при снегопаде. Понижение температуры вызывает дополнительные растягивающие напряжения в снежной плите в местах перегибов, что может послужить причиной образования трещины отрыва и нарушения устойчивости плиты. Даже небольшой снегопад может создать дополнительную нагрузку, достаточную для хрупкого разрушения глубинной изморози, нарушения сплошности снежных плит и образования лавин.
Прогноз лавин из мокрого снега.
Массовый сход лавин из мокрого снега обычно происходи весной, когда начинается таяние снега. Такие лавины возможны и зимой в результате оттепелей и выпадения на снежный покров дождя. Прогноз таких лавин основан на анализе наблюдений за температурой, теплообменом и влажностью снежного покрова. Задача прогноза решается на основании анализа лавинообразующих факторов и их критических значений.
На основании анализа метеорологической ситуации в периоды образования лавин из мокрого снега в Западном Тянь-Шане выработаны следующие положения, которыми рекомендуется пользоваться при разработке прогнозов (Практическое пособие…, 1979):
— Лавины из свежевыпавшего мокрого снега образуются в результате интенсивного потепления с переходом температуры воздуха через нуль. Сход лавин происходит, если за снегопад, предшествующий потеплению, сумма твердых осадков составила 10 мм и более.
— Суточный прогноз лавин из свежевыпавшего снега составляется двух видов: «лавиноопасно» и «нелавиноопасно» — с использованием эмпирических графиков связи лавинообразования с температурой воздуха. Кривые на этих графиках определяют критические значения дневной температуры воздуха, которые обусловливают начало лавинной опасности. Прогноз составляется заблаговременно (за 12 ч) и уточняется по фактической температуре воздуха.
— Необходимым условием для схода лавин из старого мокрого снега является устойчивый (более 24 часов) переход температуры воздуха к положительным значениям. Начало периода лавинной опасности определяется по эмпирическому графику, аналогичному для прогноза лавин из свежевыпавшего мокрого снега.
— Прогноз лавин в период выпадения дождя выполняется по графику, характеризующему связь лавинообразования с ночной и максимальной температурой воздуха в дни выпадения дождя на поверхность снежного покрова.
В условиях Внутреннего Тянь-Шаня наиболее тесной оказалась зависимость между водностью снежного покрова к моменту перехода температуры воздуха через 0° к положительным значениям и суммой максимальных дневных значений за период от перехода ее через 0° до схода лавин. Для прогноза используется также график связи времени схода лавин с интенсивностью солнечной радиации.
В некоторых районах используются эмпирические графики связи времени наступления схода мокрых лавин от интенсивности повышения температуры воздуха; лавинообразования со сцеплением снега, снеговой нагрузкой и суммой положительных температур воздуха и другие эмпирические зависимости. Методы прогноза лавин из мокрого снега требуют дальнейшего совершенствования.
По метериалам — Лавиноведение / К.Ф.Войтковский — М., изд-во МГУ, 1989
Снежные лавины связаны с горной местностью и представляют серьезные риски для людей, дорожной инфраструктуры, мостов и зданий.
С этим природным явлением нередко сталкиваются альпинисты и любители отдыха в горах, причем, несмотря на все предосторожности, лавина является той стихией, от которой практически нет спасения и надежды на выживание. Откуда же она берется и какую опасность несет?
Что такое лавина?
Согласно толковым словарям, термин «лавина» происходит от латинского слова labina , что означает «оползень» . Явление представляет собой огромную массу снега, который падает или соскальзывает с горных склонов и устремляется в близлежащие долины и впадины.
В той либо иной степени лавины распространены во всех высокогорных регионах мира. В более теплых широтах они обычно случаются в зимнее время, а в тех местах, где горы круглогодично покрыты шапками снега, могут сходить в любой сезон.
Снег в лавинах достигает объема в миллионы кубических метров и во время схождения сметает все на своем пути.
Почему возникают лавины?
Осадки, выпадающие в горах, удерживается на склонах благодаря силе трения. На величину этой силы оказывает влияние множество факторов, таких как крутизна горной вершины, влажность снежной массы. По мере накопления снега его вес начинает превышать силу трения, в результате большие снежные шапки соскальзывают с горы и обрушиваются по ее флангам.
Чаще всего лавины происходят на вершинах с углом склона около 25–45 градусов. На более крутых горах схождение снега случается только при некоторых условиях, к примеру при его выпадении на ледяной покров. На более пологих флангах лавины обычно не происходят в силу невозможности накопления больших снежных масс.
Основная причина схода лавин кроется в текущих климатических условиях региона. Чаще всего они происходят во время оттепелей, или дождей.
Иногда спровоцировать сход снега могут землетрясения и камнепады, а в некоторых случаях для катастрофы достаточно громкого звука или небольшого давления, такого как вес человеческого тела.
Какие бывают лавины?
Имеется довольно обширная классификация лавин, различающихся по объему, пути их прохождения, снежной консистенции и другим признакам. В частности, в зависимости от характера движения бывают осовы, сходящие по всей поверхности горы, лотковые лавины, которые соскальзывают по ложбинкам, и прыгающие, пролетающие часть пути после встречи с какими-либо препятствиями.
По консистенции природные явления разделяются на сухие, возникающие при низких температурах воздуха из-за невысокой силы трения, и мокрые, которые образуются при оттепелях в результате образования под снегом прослойки воды.
Как вычисляется риск образования лавин?
В целях выявления вероятности схода лавин в 1993 году в Европе была создана система классификации рисков, в которой каждый уровень обозначается флагом определенного формата. Такие флаги развешиваются на всех горнолыжных курортах и позволяют отдыхающим оценить возможность трагедии.
Система включает в себя пять уровней риска, зависящих от стабильности снега. Согласно статистике, в горных регионах Швейцарии большая часть смертных случаев фиксируется уже при 2 и 3 уровнях, тогда как во французских горах катастрофа приводит к гибели людей при 3 и 4 уровне.
Чем опасна снежная лавина?
Лавины представляют опасность для людей из-за своей большой массы. Если человек оказывается под толстым слоем снега, то погибает от удушья или шока, полученного после переломов костей. Снег обладает низкой звукопроводностью, поэтому спасатели не способны услышать крик пострадавшего и отыскать его под снежной массой.
Лавины могут нести угрозу не только людям, оказавшимся в горах, но и ближайшим населенным пунктам. Иногда сход снега приводит к катастрофическим последствиям и полностью разрушает инфраструктуру поселков. Так, в 1999 году лавина уничтожила австрийский городок Гальтюр и стала причиной гибели 30 его жителей.