ОБЖ: «Лавины + лавбез экстремала»

1. ЛАВИНЫ

1.1. ГОРЫ, ЛЮДИ И СНЕЖНЫЕ ЛАВИНЫ

Горы – это могучие великаны Земли, участвующие в бесконечном процессе круговорота воды в природе. Они в виде снега и льда накапливают воду в высотных кладовых, а затем возвращают ее в реки с помощью снежных лавин и ручьев.

Австрийскими специалистами было установлено, что каждый год во всех горных системах нашей планеты сходит около 1000000 крупных снежных лавин. Их можно мысленно представить как непрерывный нескончаемый снежный поток, который ежегодно, благодаря действию неустанных Снежных Драконов, пополняется все новыми и новыми снежными лавинами.

Человеку трудно справляться с натиском грозных снежных тружеников, поэтому его вечная борьба с лавинами скорее носит оборонительный характер, чем наступательный. Тем не менее, он продолжает осваивать горы, и в этом ему помогает наука о лавинах и лавинной безопасности.

Благодаря тому, что люди издавна по крупицам собирали информацию о снеге и его земном пути, кропотливо изучая процесс возникновения снежных лавин, они научились противостоять грозной снежной стихии:

В 20-м столетии, во времена СССР ученые-лавинщики и спасатели в связи с сильным ростом освоения горных территорий столкнулась с необходимостью организации первых в мире постоянных противолавинных служб в Хибинах, Средней Азии, Сибири, на Кавказе и Дальнем Востоке. Они приложили максимум усилий в развитии лавинной безопасности горнодобывающих предприятий и прилегающих к ним поселений, успешно справившись с решением возникшей проблемы.

Неудивительно, что в РФ лавинная безопасность находится на достаточно высоком современном уровне. Ведь начиная с древних времен на ее горных территориях лавины затрудняли жизнь человеку и он противостоял их натиску, развивая науку о лавинной безопасности.

Еще 2000 лет назад Страбон в своей «Географии» писал, что на Кавказе лавины подстерегают путешественников и взимают много жертв. В свою очередь Г. К. Тушинский, основатель советского лавиноведения, доказал, что в разные века в результате суровых и многоснежных зим лавинами на Кавказе подвергались разрушению высокогорные селения и дороги. Он предположил, что именно активизация лавинной деятельности была одной из причин переселения некоторых кавказских народов. Не удивительно, что уже тогда горцы, борясь со стихией, начали применять различные способы лавинной защиты. Например, расположение средневековых кавказских сторожевых башен выбиралось с учетом защиты и от лавин.

На Западе время зарождения современных наук о лавинах и лавинной безопасности связывают с появлением в научных трудах слова «лавина». В ХХ веке в Испании было найдено одно из ранних упоминаний слова «lavina» (от лат. labina – оползень, скольжение) в работах епископа Исидо́ра Севи́льского (Isidorus Hispalensis 570—636 г.). Совсем недавно испанский ученый, христианский писатель и церковный деятель канонизирован в Святые. Сейчас он считается покровителем интернета.

Примечательно, что почти в тоже время на востоке, в Китае, в 648 году писал о лавинах буддистский монах Сюань Цзан. В своей книге «Записки о странах Запада» он называл снежные лавины «Снежными Драконами». Путешествуя по Тянь-Шаню и Памиру, ему не раз приходилось быть очевидцем гибели людей в снежных лавинах. Поэтому его рассказы насыщены красками величия природных стихий, а также трагичностью судеб странников, ставших «На Пути Cнежных Драконов». Наиболее древние описания лавин и лавинных аварий дошли к нам из записок о военных походах Александра Македонского и Ганнибала.

Одним из авторов, удачно написавших на лавинную тему, был древнеримский историк Полибий (201—120 г. до нашей эры). Он в своей «Истории» рассказал о тяжелом переходе карфагенян через Альпы, в котором они потеряли большую часть своих войск. Тогда в лавинах и боях погибли десятки тысяч воинов, тысячи лошадей и десятки слонов.

Как видно, за 2—3 тысячи лет бурного развития современной европейской цивилизации в альпийских лавинах погибали за одну военную компанию тысячи и десятки тысяч бойцов. Только во время 1-й мировой войны на австрийско-итальянском фронте в лавинах лишились жизни более 60000 солдат. Удивительно, но это не меньше, чем тогда погибло в боях. Судя по некоторым крупным лавинным авариям той войны, лавинная безопасность солдат, особенно пленных, была на очень низком уровне.

Лавинная трагедия русских пленных на перевале Вршич возникла не случайно:

Преступная халатность, проявленная военным командованием Австро-Венгрии при обеспечении дорожных работ лавинной защитой на перевале Вршич в Словении (Южные Альпы), привела к возникновению лавинной аварии, во время которой в снежных завалах погибло более 300 русских военнопленных, участвующих в строительстве горной дороги.

Гражданские строители и местные жители, хорошо знавшие капризы близ лежащих гор, не раз предупреждали австро-венгерское военное руководство о большой опасности схода снежных лавин в окрестностях строившейся дороги. Поэтому в целях обеспечения лавинной безопасности выше района работ были установлены деревянные снегозадерживающие щиты.

К сожалению, скоро выяснилось, что в создавшихся погодных условиях принятых мер было явно не достаточно. Но работы не были остановлены, и военнопленные продолжали трудиться, находясь в полном неведении о лавиноопасности выше лежащих снежных накоплений.

Вскоре, внезапно сошедший огромный снежный поток снес противолавинную защиту и обрушил всю свою мощь на дорогу и рабочих. Истинный масштаб катастрофы открылся только поздней весной, после таяния снега.

Погибших похоронили в братской могиле, а также в отдельных могилах на склонах гор и на близко расположенных кладбищах.

Вскоре в первые 2 года после лавинной трагедии русскими пленными была возведена памятная часовня, освященная в честь Святого Владимира.

Затем, через несколько лет, в 20-х годах ХХ-го столетия, все погибшие были перезахоронены в братскую могилу, находящуюся рядом с часовней. Хотя данные о погибших были засекречены, в ходе перезахоронения на перевале Вршич было установлено, что в марте 1916 г. а также в мае 1917 г. погибло около 500 русских военнопленных, которым по суровым законам военного времени приходилось работать в тяжелых условиях при очень высокой лавинной опасности.

В Словении не забыли мужественных и стойких российских воинов:

В 2006 г. дорога через перевал Вршич была официально переименована словенским правительством в «Русскую Дорогу» в память о русских военнопленных, трагически погибших в альпийских снегах при строительстве важной горной дороги.

Самый жуткий случай нарушения правил лавинной безопасности за всю историю человечества произошел 13.12.1916 на австрийско-итальянском фронте:

Из-за неграмотного командования две противоборствующие армии оказались в горной долине, как в лавинной ловушке, которую завалил гигантский снежный поток. Никто не подозревал, что таким образом всего за 10—15 минут могут одновременно погибнуть более 6000 солдат. В разгаре того страшного боя неожиданно вниз устремилась мощнейшая смешанная снежно-ледово-каменная лавина, сход которой спровоцировали взрывы снарядов и каменные обвалы. Гудела и содрогалась земля, а эхо приумножало громоподобные раскаты. Страх и ужас охватил солдат. Многие из них не понимали причину очень сильного грохота. Они смотрели в сторону врага и думали, что в бой вступило какое-то новое сверхмощное оружие. Но когда до их сознания дошла истинная причина случившегося, бежать было поздно, да и некуда. Всех обуяла паника. Везде были слышны крики «мама» и «Боже». Под действием воздушной ударной волны блиндажи и другие оборонительные сооружения взлетали, как карточные домики. Стремительно движущийся снег разрушал, засыпал и уносил все, что попадалось ему на пути. Вскоре наступила мёртвая тишина. Только к вечеру прибыли спасатели.

На следующий день выяснилось, что в некоторых местах пострадавших засыпало 5—15 метровым слоем снега и камней, а поисково-спасательная операция затянется надолго.

Скорее всего, командование было шокировано сходом гиганской снежно-ледово-каменной лавины, и поэтому о безопасности спасательных команд никто не задумывался. Пока шли поиски, с гор сошла вторая мощная снежная волна, завалившая еще 2000 солдат-спасателей. После этого трагического случая, унесшего жизни более 8000 человек, лавины без преувеличения начали называть оружием массового поражения.

Но, как ни странно, несмотря на все ужасы военных лет, отработанная технология обстрелов заснеженных склонов с целью спуска лавин на вражеские позиции теперь используется военизированными противолавинными отрядами гражданской лавинной безопасности для своевременной очистки лавиноопасных склонов от чрезмерных накоплений снега. Так как из-за постоянно растущих снежных накоплений лавинные трагедии продолжают происходить и сейчас. Ведь только один горный массив Сен-Гепард (Швейцария) ежегодно принимает до 300—350 млн. м³ снега. Поэтому неудивительно, что в Альпах существует около 20000 лавиноопасных склонов, и на 3000 из них сход лавин постоянно угрожает безопасности населенных пунктов, линий электропередач и транспортных коммуникаций.

Альпы периодически переносят особо суровые зимы, поэтому несколько раз в столетие их охватывают очень крупномасштабные снежные катастрофы:

Одна из самых крупных лавинных катастроф XX века произошла в «Зиму ужаса» (Winter of Terror 1950—1951). Тогда фактически весь альпийский регион был заблокирован и обездвижен. За всю суровую зиму сошло более 1300 снежных лавин, которые лишили жизни несколько сотен человек и нанесли большой ущерб различным строениям, коммуникациям и лесным угодьям. Сильнее всех пострадала Австрия. Там было разрушено много деревень и погибло 135 человек. Одной из основных причин катастрофы явились крупные снежные накопления местами высотой до 3—5 м, которые возникли за 7 дней ливневых снегопадов, сопровождающихся буранами, после которых резко наступила оттепель.

В ХХ веке, во времена бурного развития мировой экономики, плохая лавинная защищенность различных гражданских сооружений и предприятий приводила к крупным лавинным трагедиям.

Особенно сильно страдали поселения, примыкающие к горнодобывающим компаниям:

– 11.01.1954 г. Самое страшное опустошение принесли две лавины, обрушившиеся на небольшое австрийское селение Блонс вблизи перевала Арльберг. Из 376 постоянных жителей селения погибли 111, было разрушено 29 из 90 домов и заживо погребены 300 из почти 600 горнорабочих.

– 05.12.1935 г. В Хибинах произошла двойная лавинная катастрофа. Две лавины, сошедшие с горы Юкспор, вызвали сильные разрушения в горняцком поселке и гибель 88 человек. После этого случая в январе 1936 году там появилась первая в СССР и в мире постоянно действующая лавинная служба.

– 09.02.1945 г. (23: 45) Лавинная трагедия произошла в шахтерском поселке Медвежка Средняя, недалеко от города Александровск-Сахалинский на Сахалине. В результате схода снежной лавины был разрушен и засыпан поселок. Погиб 131 человек.

После случаев разрушения катастрофическими лавинами населенных пунктов, предприятий и различных коммуникаций, гибели местных жителей, рабочих и отдыхающих стало понятно, что пришло время широкомасштабного наступления на лавинную опасность. Такая ситуация требовала комплексного подхода к решению проблем, связанных со сходом снежных лавин, путем создания гражданской лавинной безопасности.

Гражданская лавинная безопасность – это безопасность жизнедеятельности населения горных лавиноопасных районов, которая обеспечивается работой государственных служб (Росгидромет, МЧС и т.д.) по предупреждению, предотвращению и ликвидации последствий схода лавин.

В 50—70 годы в альпийских странах началась огромная работа по защите населения, жилищных и промышленных объектов от лавин. Были заложены основы современной гражданской лавинной безопасности. Наука о лавинах шагнула далеко вперед. В каждом горном районе велся строгий учет изменения погоды и случаев схода лавин, на основе которых изготавливались карты лавинной опасности и делались прогнозы. В Швейцарии открылся первый в мире институт по изучению снега и лавин. До сих пор, начиная с того времени, РФ и альпийские страны находятся в авангарде мировой науки о лавинах.

Нельзя не отметить также большой вклад в развитие лавинной безопасности, сделанный в ХХ веке такими странами, как США, Канада, Япония и т. д.

В Советском Союзе в 50—80 годах прошлого века гражданская лавинная безопасность тоже пережила бурный подъем, оставив весьма заметный и позитивный след в мировой науке о лавинах.

Среднеазиатский научно-исследовательский гидрометеорологический институт (САНИГМИ) им. В. А. Бугаева в Ташкенте был методическим центром по проведению снеголавинных наблюдений и организации службы прогноза лавинной опасности на территории СССР. Работа центра была поставлена так, что туда стекалась ежегодные отчеты снеголавинных станций со всей страны, на основе которых производилось изучение состояния лавинной опасности и составлялись методики прогноза лавин для каждого лавиноопасного района. Проблемная лаборатория снежных лавин и селей Московского Государственного Университета была методическим центром по разработке способов оценки лавинной опасности и ее картирования. Кроме этого, снеголавинные исследования проводили научно-производственные организации Госстроя, МПС и т. д.

Несмотря на большие изменения, произошедшие в связи с реформой СССР, в России многие предприятия, занимающиеся лавинной безопасностью, продолжают работу:

– лаб. снежных лавин и селей ГФ МГУ им. М. В. Ломоносова

– центр лавинной безопасности ОАО «Апатит»

– противолавинный центр ГУ «Камчатское УГМС»

– лаб. лавинных и селевых пр-в филиала Сахалинского ДГИ

– снеголавинная служба ГУ «Сахалинское УГМС»

– прогноз лавин ГУ «Колымское УГМС»

– фон. прогноз лавинной опасн. «Забайкальское УГМС»

– лаб. гляциологии Высокогорного Геофизического Инст-та

– каф. «Изыск. пр. и пос. жд и автодорог» Сибирского ГУ.

В последние десятилетия, начиная с середины ХХ века, ситуация с численностью пострадавших в лавинах постепенно изменилась. Если раньше в развитых странах в основном люди погибали из-за схода крупных снежных лавин на населенные пункты и автомобильные дороги, то сейчас лавинные трагедии чаще происходят во время туристических, спортивных, служебных, рабочих и других экстремальных мероприятий.

Положительные изменения в развитии гражданской лавинной безопасности связаны в первую очередь с тем, что за последнее время в густонаселенных горах возвели сотни километров различных заборов и снегоотводных каналов. Основная защитная роль противолавинных спецсооружений заключается в придании устойчивости снежным накоплениям. а также в обеспечении отвода, замедления и остановки лавинных потоков. Кроме этого, сейчас в борьбе с лавинами успешно используют артиллерию, с помощью которой своевременно производят лавинный сброс снега с опасных, сильно заснеженных склонов.

На данный момент времени, наряду с поддержанием работы гражданской лавинной безопасности на должном уровне, резко возросла потребность в обеспечении безопасности жизнедеятельности экстремалов, самостоятельно передвигающихся в лавиноопасных горах. В последнее время появилось и с успехом развивается новое направление ОБЖ – Лавинная Безопасность Экстремала.

В связи с тем, что с каждым годом количество людей, посещающих горы, постоянно растет, во многих странах для развития лавинной безопасности экстремалов начали открывать специальные спасательные лавинные службы и лавинные школы. В продаже появилось лавинное снаряжение, а также литература о лавинах и ОБЖ экстремалов.

1.2. ОБОБЩЕННАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ЛАВИН

1.2.0. Краткая обобщенная классификация лавин

1.2.1. Класс «Вулканические лавины»

Все вулканические лавины образуются в результате жизнедеятельности вулканов и делятся на 3-и основных типа:

– каменные вулканические

– расплавленные и раскаленные вулканические

– пепло-грязевые (они же лахары).

1.2.1.1. Каменные вулканические лавины

Миф №1

«…лавины бывают только снежные…»

Лавина – это процесс схода неустойчивых накоплений горных пород по наклонным плоскостям и лавинным каналам различных форм рельефа под действием силы тяжести.

Каменные горные породы:

1. Магматические:

– вулканические (расплавы застывшие на поверхности – вулканиты, а застывшие вблизи неё – субвулканиты)

– гипабиссальные (застывшие на небольших глубинах)

– плутонические (застывшие на глубине)

2. Осадочные

(образовавшиеся путем послойного оседания пыли, песка, гальки и т. д. с последующим сцементированием естественных растворов под давлением и их затвердеванием)

3. Метаморфические

(образовавшиеся из существующих горных пород в результате воздействия на них высоких температур и давления).

Ледяные горные породы:

1. Снег (осадочные)

2. Фирн (метаморфические)

3. Лед (магматические).

Примечание: Магма от греч. μάγμα – «месиво, густая мазь».

В данном случае магма является льдом – холодной «густой мазью».

1. Благодаря простейшему механизму образованному наклонной плоскостью и силой тяжести различные неустойчивые накопления могут самопроизвольно или после инициирования начать движение по достаточно крутому склону и

превратиться в лавинный поток.

2. Склон с маленьким углом наклона тоже может быть лавиноопасным, если он является удаленным продолжением крутого склона, на котором может сойти лавина.

3. Лавины входят в группу важных гравитационных процессов. Они совместно с оползнями и обвалами изменяют облик Земли, неустанно работая над формированием ее рельефа.

4. Разрушение различных пород (геологическое выветривание) и их перемещение вниз по склону к его подножию (денудация) происходит под влиянием гравитационного (сила тяжести) и аквального (вода, снег, фирн, лед) факторов.

1.2.1.2. Расплавленные и раскаленные вулканические лавины

1. Расплавленные вулканические лавины

Расплавленная магма изливаясь на земную поверхность превращается в потоки жидких или густых лав, сходящие по склонам вулканов во время их извержения.

Расплавленные жидкие лавины по характеру движения напоминают мокрые и сверхмокрые снежные потоки, которые, также как и они, под действием силы тяжести сходят по

наклонной плоскости склонов и лавинным каналам.

1.1 Расплавленные жидкие вулканические лавины

Жидкие вулканические лавины, имея среднюю толщину около 3—5 м, а скорость течения до 35—100 км/ч, могут проходить путь более 3—5 десятков километров.

Излияние жидких лавовых потоков начинается при температуре около 1100—1200° С, что дает им возможность растекаться по склонам вулканов многочисленными рукавами, огибая различные преграды. Все живое, которое оказывается на пути таких «огненных рек», погибает не только от контакта с лавой, но также от жары и выделяющихся серосодержащих газов, образующих смог, который за несколько дней может окутывать большие пространства, уничтожая при этом пастбища, скот и население.

Примечание: Ма́гма (др. греч. – месиво, густая мазь).

В данном случае магма является горячей «густой мазью» – минеральным расплавом, залегающим под земной корой.

1.2 Расплавленные вязкие (густые) вулканические лавины

Густые медленные лавовые потоки бывают гораздо толще, чем жидкие, так как могут, остывая, взгромождаться друг на друга на высоту в несколько десятков метров. Хотя при этом их скорость часто не превышает 10—20 метров в сутки, а весь их путь пролегает только до подножия вулкана или немногим более 1 км. Наиболее вязкая лава может двигаться со скоростью около 1 м/час. Не смотря на то, что густые расплавленные лавины очень медленно передвигаются, они могут создавать реальную угрозу уничтожения: населенным пунктам, различным коммуникациям, окружающему пространству и людям.

2. Раскаленные вулканические лавины

(они же пирокластические обвальные и выбросовые)

2.1 Раскаленные обвальные лавины

В результате обвалов раскаленных обломков густых лав, а также передвижения пыли и газов, на склонах вулканов образуются раскаленные обвальные лавины.

Которые характерны тем, что у них вскоре после старта появляется лавинное тело, вокруг которого возникает темное перегретое газопылевое облако – «палящая туча» которая имеет начальную температуру более 450° С.

Во время движения раскаленный лавинный поток развивает скорость больше 150 км/ч и иногда может преодолевать путь длиной более 20—50 км.

2.2 Раскаленные выбросовые лавины

Выбросы раскаленных пирокластических потоков бывают двух типов: вертикальные (эруптивные) и боковые. В целом между постэруптивной и боковой раскаленными выбросовыми лавинами очень много общего. Поэтому их можно считать подобными по своему воздействию на окружающую среду.

1. Во время вертикальных выбросов на склон различными путями из эруптивной колоны попадают раскаленные вулканические продукты, которые часто объединяются в плотный пирокластический лавинный поток.

Примечание: Эруптивная колонна – это вулканический вертикальный газо-пепловый столб, высотой до 10 км и более, в низовьях которого наблюдаются выплески лавовых фонтанов, выбросы вулканических бомб и относительно невысоких пирокластических потоков.

Пирокластический поток (греч. «пиро» огонь, «класт» обломок) состоит из вулканического пепла и горячих газов в виде темной «палящей тучи», которые вместе с раскаленными обломками разных размеров сходят по склонам со скоростью до 150—250 км/ч, проходя расстояние до 30 км и более.

Вулканический пепел – это смесь вулканических песка диаметром до 2 мм и пыли.

2. Во время боковых вулканических выбросов также возникают пирокластические лавины, но с большим содержанием очень сильно перегретого газа и мельчайших раскаленных частиц, которые иногда называют «стремительными палящими тучами» или «газопылевыми лавинами». Они отличается гораздо меньшей плотностью, очень большой скоростью 500—700 км/час и очень высокой температурой около 500—900° С. Потому что их основной раскаленный поток не устремляется вверх, теряя скорость и охлаждаясь, как вертикальные выбросы. А уходит сразу в долины, к земной поверхности, где его крупные обломки быстро оседают, и он преобразуется в газопылевую лавину, которая, выйдя на просторы, быстро ускоряется, становясь более стремительной и разрушительной.

Помните! Газопылевые раскаленные лавины могут пройти более 50 км, разрушить и выжечь все на своем пути, никому не оставляя шансов на выживание.

Примечание: Лавины вулканического происхождения способны наносить городам непоправимый урон.

Одним из самых трагических примеров их деятельности является гибель городов Помпеи, Стабии и Геркуланум. (24.08.0079. Лавины с вулкана Везувий в Италии).

1.2.1.3. Пепло-грязевые сели

Лахары – пепловые грязевые сели, сходящие со склонов вулканов.

Появление лахар часто связано не только с прорывом кратерных озер, с сильным потеплением и продолжительными дождями, но и с резким подъемом температуры склонов из-за возрастания вулканической активности, которое приводит к стремительному таянию ледников.

Нагревание поверхности вулкана его глубинным теплом, сход расплавленных лавовых потоков и пирокластических лавин, а также выпадение на вулканические ледники большого количества горячего пепла и дождей приводит к стремительному расплавлению снега и льда, что является причиной быстрого накопления огромного количества воды в образовавшихся ледниковых озерах, прорыв которых приводит к образованию лахар.

Лахаровые грязевые потоки, состоящие из смеси воды, вулканического пепла, пемзы и других мелких обломков горных пород вулканического происхождения, преодолевают расстояние 50— 60 км всего за 1 – 2 часа и застают врасплох население ближайших к вулкану районов.

Примечание: 13.11.1985. Во время извержения вулкана Невадо-дель-Руис (Колумбия) пирокластические потоки привели к быстрому таянию ледника на его вершине, что создало условия для накопления огромных объемов воды, которая вскоре устремилась вниз, размывая рыхлые вулканические отложения. За короткий срок из большого количества движущейся грязи образовалось несколько лахаровых потоков, которые в итоге слились воедино и двинулись на город Армеро, стоявший на равнине на расстоянии 46 км от вершины вулкана, и практически полностью уничтожили его. В результате вулканической трагедии погибло свыше 20 000 человек.

1.2.2. Класс «Камнесодержащие лавины»

1.2.2.1. Каменные лавины

Каменные лавины – это потоки, состоящие из скальной горной породы, образовавшиеся в результате различных камнепадов и обвалов неустойчивых каменных блоков.

Очень крупные каменные лавины могут инициироваться не только землетрясениями, но и сильными внутренними перенапряжениями, приводящими к выбросам громадных объемов скальной горной породы, которая «выстреливается» из неустойчивого массива горы, достигая при этом большой скорости и сокрушительной силы.

За последнее столетие были неоднократно зафиксированы случаи схода крупных и гигантских каменных лавин, которые наносили большой ущерб экологии гор.

Примечание: 26.08.2006. В горах Чеченской Республики сошла каменная лавина объемом 5 000 000 м³, которая, проделав путь более 7 км, завалила дно ущелья Харгабахк слоем горной породы, который иногда достигал 15—20 м.

Каменные лавины способны наносить городам и населенным пунктам непоправимый урон:

11.09.1881. на склоне горы Миттагхорн (Швейцария) из-за неграмотной разработки карьера по добыче грифельных сланцев обрушилось около 10 000 000 м³ скальной породы, что привело к сходу гигантской каменной лавины, которая разрушила селение Эльм и погубила около 200 человек.

В некоторых случаях высоко в горах из-за обвалов скальных пород и снежно-ледовых накоплений возникают очень опасные смешанные снежно-ледово-каменные лавины.

1.2.2.2. Грунтовые лавины

Грунт – это продукт совместного действия геологического выветривания и денадудации.

Склоны гор покрыты скальными грунтами, состоящими из крупных, средних и небольших обломков горной породы, различных фракций щебня и гальки, а также мягкими грунтами, состоящими из песка, глины и различных почв, которые способны при определенных условиях сходить грунтовыми потоками или под действием землетрясений превращаться в очень крупные лавины.

В то время, когда горы трясутся в течении нескольких минут подряд, их поверхность становится природным виброгрохотом, по которому вприпрыжку, лавинным потоком миллионы кубометров грунта стремительно движутся вниз.

При падении грунтового потока с обрыва иногда под ним образуется воздушная подушка, с помощью которой движущийся грунт увеличивает скорость до 300 км/час и более. В результате вокруг лавинного тела возникает пылевое облако, впереди которого появляется сильная воздушная ударная волна.

Также «грунтовыми» называют снежно-грунтовые смешанные лавины, которые образуются весной при сходе снега /лавины полной глубины/ по мокрому грунту. Они частично увлекают его за собой к месту складирования, где с годами вырастают грунтовые валы или конусы.

1.2.2.3. Грязекаменные сели

Сель (араб. «бурный поток») – это бурный грязекаменный водоперенасыщенный поток, редко длящийся более 4—5 часов, имеющий в своем составе до 50% воды, размывающий и переносящий большие объемы скальных и мягких грунтов на скорости до 50—60 км/час.

Сели по материальному составу бывают 3 видов:

– грязевые (лахары)

– грязекаменные

– водо-каменные (они же наносоводные).

Сель может возникнуть из-за:

– резкого внезапного увеличения водопритока в руслах рек

(возникающего во время ливневых дождей, обильного таяния снега и льда, прорыва различных искусственных дамб и плотин, естественных запруд долинных и ледниковых озер, а также совместного действия различных селеобразующих факторов)

– схода сверхмокрых снежных лавин

(появляющихся в летнее время высоко в горах, обычно на следующий день после выпадения мокрого снега, который под сильным воздействием солнечных лучей быстро переходит в неустойчивое снеговодное состояние и образует кратковременные лавинные потоки, увлекающие за собой много различного грунта и перерастающие в сильно ревущие грязекаменные сели, идущие по лавинным каналам вниз, к основанию горы, а затем в долину)

– схода комплексных снежно-ледово-каменных лавин

(в основном образующихся летом-осенью во время высотных обвалов очень крупных снежно-ледовых накоплений, захватывающих во время схода много различного грунта и воды, превращаясь при этом в сверхмощный сель, проходящий по долинам рек десятки километров, разрушая все на своем пути).

Все сели представляют смертельную опасность не только для экстремалов, туристических и альпинистских лагерей, но и для городов, встречающихся на их пути.

Примечание: 31.05.1970 года с высоты 6000 м сошла гигантская снежно-ледово-каменная лавина с г. Уаскаран (6746 м) в Перу. Она на скорости более 300 км/час прошла около 16 км, набрала объем 50 млн. м³ и завалила город Юнгай 5—20 м слоем льда, грязи и камня, а также смешалась с водами реки и породила сель, который благодаря ускоренному таянию миллионов кубометров раздробленного льда продвинулся по долине реки еще на 150 км со средней скоростью 36 км/час. Во время лавинно-селевой трагедии погибло более 24000 человек и тысячи животных.

1.2.3. Класс «Ледосодержащие лавины»

Ледосодержащие лавины, – это внезапный, стремительный, минутный, равноускоренный, турбулентный процесс перемещения снега, фирна и льда по склонам гор, возвышенностей и впадин, который происходит под влиянием силы тяжести, глобального круговорота воды в природе и множества атмосферных и других лавинообразующих факторов.

Лавиноопасные ледосодержащие накопления в начале образуются из кристаллов нового рыхлого свежевыпавшего снега (звездочек, пластинок, иголочек, столбиков, крупы и т.д.), а затем под влиянием погоды преобразуются в скопления старого зернистого рыхлого и плотного пластового снега. В конечном итоге под действием процессов метаморфизма старый снег снова преобразуется в новые, более крупные и тяжелые зернистые кристаллы, из которых через несколько месяцев получается фирн он же зернистый пузырчатый лед, являющийся промежуточной стадией перехода старого зернистого снега в лед. То есть происходит эволюционный переход одной ледяной породы в другую по цепочке: новый снег – старый снег – фирн – лед. Но при этом лавиноопасность накоплений в той или иной степени сохраняется, так как ледосодержащие накопления остаются лежать на той же наклонной плоскости склона, которая является частью простейшего природного механизма схода лавин. И при этом кинетическая энергия снежной массы практически не изменяется.

В обобщенной классификации в качестве основных выделены 3 типа ледосодержащих лавин:

– ледовые

– снежные

– снежные селеподобные.

1.2.3.1. Ледовые лавины

Ледовые лавины образуются при разрушении различных ледников и состоят из обломков льда и фирна. Но чаще возникают смешанные лавинные потоки из снежно-фирно-ледовых накоплений, которые нередко называют снежно-ледовыми, так как мокрый фирн во время движения лавины от ударов часто снова превращается в зернистый снег.

Фирн – старый метаморфизованный зернистый снег, сцементированный белым пузырчатым льдом, который с годами, благодаря многочисленным циклам таяния и замерзания, превращается в беловатый фирновый с малым содержанием пузырьков воздуха, а затем в чистый голубоватый глетчерный (ледниковый) лед.

Время от времени в Гималаях, в Андах, на Памире, Тянь-Шане и других горных системах сходы различных ледовых и снежно-ледовых лавин уносят жизни десятков экстремалов.

Иногда сход крупных снежно-ледовых потоков происходит с захватом большого количества горной породы, которая выносится ими в зону складирования. Такие смешанные лавины называют снежно-ледово-каменными.

Что же касается очень крупных лавин, состоящих из снега, фирна, льда, скального и мягкого грунта, то самые большие из них (гигантские) входят в число особо опасных, так как могут переносить десятки и даже более сотни миллионов кубических метров лавинного материала, преодолевая расстояние более 10 – 30 км со скоростью до 300 км/час и более.

Примечание: 10.01.1962. От предвершинного снежно-ледового массива горы Уаскаран (6746 м) в Перу с высоты около 6000 м оторвался огромный блок шириной почти 1 км и толщиной более 30 м, имеющий объем около 2—3 млн. м³. Пролетев 1 км по вертикали, он упал на другой, расположенный ниже ледник и разбился на мелкие части. Полученная смесь из раздробленного льда и моренных каменных отложений стремительно понеслась вниз по ущелью, захватывая новые массы различных неустойчивых накоплений. В итоге ее объем вырос до 10 млн. м³. Спустившись с гор на высоту 4000 м, пройдя расстояние в 16 км, лавина вошла в реку, а затем превратилась в сель, которая снесла несколько мостов. По приблизительным подсчетам, под толщей лавинных отложений в городе Ранрахирка и 9 селениях погибло около 4 тысяч человек и около 10 тысяч животных.

1.2.3.2. Снежные лавины

Миф №2

«… снежные лавины сходят только зимой и весной…»

Помните! Высоко в горах снежные лавины чаще всего сходят зимой и весной, гораздо реже – летом и осенью.

Снежные лавины образуются из рыхлых, пластичных и пластовых (мягкие и твердые снежные доски), а также блочных снежных накоплений (карнизы и др. надувы).

Нижним пределом скорости для лавин условно принят 1 м/с. Считается, что если снег на склоне движется с меньшей скоростью, то это не лавина, а осов (он же снежный оползень). Следует помнить, что речь здесь идет о наибольшей скорости, так как в начальный и конечный моменты движения скорость любой лавины или осова равна нулю.

Рис. 1. Сухие лавины. Рис. 2. Лавины из пластового снега. Рис. 3. Мокрые лавины.

Сухие лавинные потоки могут достигать скорости 150—250 км/час, а облачные снего-воздушные потоки, состоящие из воздуха и очень мелкой снежной пыли (они же снежно-пылевые лавины), могут разгоняться до 300—450 км/час и образовывать снего-воздушную, а также воздушную ударную волну.

Лавины, состоящие из мокрого снега, перемещаются на много медленнее сухих снежных лавин. Их скорость обычно в пределах 10—60 км/час, но иногда она может достигать более 80 км/час.

Основное различие разных по влажности лавин заключается в том, что мокрые снежные лавины имеют один текучий снежный поток, а сухие могут иметь три потока: текучий снежный, облачный снего-воздушный и ветровой воздушный (он же воздушная ударная волна).

Большинство снежных лавин опасны, хотя они имеют относительно небольшой объем до 100—200 м³ и преодолевают расстояние всего около 200—300 м. Статистика показывает, что даже микро и мини лавинки, а также небольшие осовы (10—100 м³) смертельно опасны для жизни экстремалов.

Оказывается, всего 2—3 м³ снега достаточно для гибели человека.

Малютки, мини-малютки и микро-малютки снежные потоки сходят чаще, поэтому получается, что по общему числу пострадавших в лавинных авариях они нередко опережают гораздо более мощные лавины. См. 14.8.3.

Снежные лавины объемом 0,1—1 млн. м³ сходят редко. Еще реже возникают крупные снежные лавины 1—10 млн. м³. Они могут преодолевать путь длиной до 3—9 км, развивая скорость на отдельных участках до 250—300 км/час и более.

1.2.3.3. Снежные селеподобные лавины

Снежные мокрые лавины, имеющие в своем составе много несвязанной воды, называют сверхмокрыми, гидронапорными или снеговодными.

Весной в склоновых ложбинах, заполненных большим количеством тающего снега, при внезапном и сильном потеплении, на фоне туманов и дождей появляется очень много несвязанной воды, которая вместе со всплывшими неустойчивыми снежно-ледовыми накоплениями прорывает в небольших озерцах естественные запруды и селеподобным потоком устремляется вниз по пологим и очень пологим лавинным руслам-каналам, собирая по пути всю снего-водную жижу и частично грунт. До попадания в реки такие сверхмокрые лавины иногда набирают объем более 10000 м³ и проходят больше 5—10 км.

Снеговодные потоки с большой примесью ледяных и грунтовых обломков, имеющие в своем составе около 30—50% несвязанной воды, часто называют снежными селеподобными лавинами, так как они по своим характеристикам очень близки к наносоводным селям.

1.2.4. Смешанные лавины

1.3. ЛЕДОСОДЕРЖАЩИЕ НАКОПЛЕНИЯ И ИХ СВОЙСТВА

1.3.0. Классификация ледосодержащих накоплений

Давно известно, что лавины образуются из различных неустойчивых накоплений, которые находятся на крутых горных склонах.

Снег, фирн, лед, вода, горная порода, грунты и почвенно-растительный слой, а также продукты вулканической деятельности могут быть вовлечены в лавинный поток и перенесены в зону складирования к подножию склона.

Поэтому в первую очередь лавины классифицируются по преобладанию того или иного материала, входящего в состав лавиноопасных накоплений.

По материальному составу различают следующие основные классы лавиннопасных накоплений:

– вулканические

– каменные

– ледосодержащие.

1.3.1. Ледосодержащие лавиноопасные накопления

На горных склонах постоянно происходит последовательное преобразование ледосодержащих накоплений:

– снег (осадочные)

– фирн (метаморфические)

– лед (магматические).

Примечание: Магма от греч. μάγμα – месиво, густая мазь.

В данном случае магма является льдом – холодной «густой мазью».

Не смотря на свою относительно большую плотность, лед обладает высокой пластичностью и текучестью, что позволяет ему быть выдавленным из под толстого слоя фирна и фирнового льда в области питания ледника. А затем медленно двигаться в виде «языка» по наклонной плоскости склона.

В горах преимущественно сходят ледосодержашие лавины, они делятся на следующие типы:

– снежные

– фирновые

– ледовые.

Примечание: Снежные лавины сходят гораздо чаще чем другие ледосодержащие потоки.

1.3.1.1. Снег

Снег – это твердые осадки, состоящие из мелких кристалликов льда, которые выпадают на земную поверхность чаще всего при отрицательной температуре воздуха.

Снег в облаках образуется после слипания водяных микрокапелек с различными пылинками-затравками необходимыми для роста ледяных кристаллов во время замерзания воды. В результате появляются кристаллики льда около 0,1 мм в диаметре, которые, падая вниз, растут за счет прилипания новых молекул водяного пара (сублимация) образуя при этом пластинчатые, звездчатые, столбчатые, игольчатые и другие кристаллические формы.

Рис.1. Классификация твердых осадков.

F1. Пластинки – это плоские и тонкие шестиугольные призмы толщиной 0.1мм и максимальным размером до 4 мм.

F2. Звёздчатые дендриты – это плоские кристаллы, имеющие древовидную ветвящуюся структуру, состоящую из шести симметричных основных веток и множества ответвлений. Иногда встречаются кристаллы с 12 и 18 лучами. Их размер может достигать 0,5—10 мм в диаметре. Они тонкие, толщиной всего 0.1 мм.

F3. Столбики – сплошные или полые снежные шестигранные призматические кристаллы, которые могут также быть в виде комбинации пирамид и призм. Их максимальный размер достигает нескольких миллиметров.

F4. Иглы – тонкие цилиндрические и иглообразные кристаллы и их сростки длиной 0,2—6 мм, диаметром 0,02—0,2 мм, которые могут быть рассыпчатыми или сгруппированными в пакеты, а также соединены своими концами в ажурные конструкции.

F5. Объемные дендриты – это сросшиеся кристаллики, образующие пространственные древовидные структуры с лучами в виде листьев папоротника, в которых каждая веточка расположена в своей плоскости. Cредний диаметр кристаллов достигает нескольких миллиметров.

F6. Столбики увенчанные пластинками – столбчатые кристаллы, имеющие на своем основании шестигранные или звездчатые пластинки, расположенные в виде венца.

F7. Кристаллы неправильной формы – это атипичные кристаллические формы, изменившие свою конструкцию при попадании в зону турбулентности, где они разрушились, а потом беспорядочно срослись. Размер неправильных частиц достигает нескольких миллиметров.

F8. Снежная крупа – это снежные белые мягкие шарики или прозрачные с поверхности и белые внутри шарики диаметром 0,5—5 мм.

F9. Ледяная крупа – прозрачные ледяные шарики, иногда с незамерзшим ядром. Она же «ледяной дождь» с ледяными каплями достигающими в диаметре 1—3 мм.

F0. Град – шаровидные ледяные образования, часто имеющие на поверхности слои прозрачного льда, иногда с острыми выступами или сложной огранкой, в диаметре до 150 мм.

1.3.1.2. Новый снег

Новый снег (𝛼) – это снежные накопления, в которых сохранились первичные кристаллы-снежинки и/или их обломки..

Обычно считается, что новый снег существует около месяца. Но это утверждение чисто условное, так как во время частого чередования потеплений и похолоданий старение может произойти за несколько дней.

Например, снег, выпавший весной, может днем таять, а ночью замерзать, что быстро разрушает его первичные кристаллы-снежинки и превращает их в зерна.

Процесс старения нового снега в сильные холода сильно замедляется и может продлиться более месяца. Точкой его перехода в старый снег считается тот момент, когда маленькие обломки кристалликов и снежная пыль начинают преобразовываться в мелкозернистый снег.

Мелкозернистый снег является единственной фракцией старого зернистого снега, которая может хорошо переноситься ветром.

Виды нового сухого снега (𝛼):

– свежевыпавший рыхлый «дикий»: он же несвязанный, очень текучий, игольчатый, пластинчатый, звездчато-пластинчатый и т. д. (𝛼1)

– свежевыпавший рыхлый «пухляк»: он же несвязанный, текучий, пушистый, порошкообразный, пороховидный и т. д. (𝛼2)

– свежеперенесенный рыхлый «верховой»: он же крупнообломочный, несвязанный, перенесенный из облаков верховой метелью (𝛼3)

– оседающий пластичный: он же слабо связанный, переходящий в пласт (𝛼4)

– умерено осевший: он же пластовый мягкий, усадочные мягкие снежные доски (𝛼5)

– осевший пластовый твердый: он же хорошо связанный, усадочные твердые снежные доски (𝛼6)

– метелевый пластичный: он же слабо связанный, переходящий в пласт (𝛼7),

– метелевый пластовый мягкий: он же умеренно связанный, «мягкие ветровые снежные доски» (𝛼8)

– метелевый пластовый твердый: он же хорошо связанный, «твердые ветровые снежные доски» (𝛼9)

– надувной пластовый спрессованный: он же очень хорошо связанный или «надувные снежные доски» наветренного склона (𝛼10)

Помните! Накопления свежевыпавшего снега во время тихих и спокойных снегопадов могут сходить и с наветренных склонов.

– надувной блочный спрессованный: он же очень хорошо связанный или «надувные снежные карнизы» наветренного склона и т. д. (𝛼11)

1. Свежевыпавший рыхлый снег

– это накопления свежевыпавшего лавиноопасного снега, в котором снежинки слабо связаны между собой и имеют низкое сцепление с подстилающей поверхностью склона.

Свежевыпавший рыхлый снег (𝛼1), (𝛼2), (𝛼3) имеют самую низкую плотность и очень высокую текучесть. Поэтому их накопления могут сходить во время ливневого затяжного снегопада или сразу после него, образуя «лавины прямого действия».

2. Свежевыпавший оседающий снег

В течение первых 3 дней у начавшего уплотняться рыхлого снега (𝛼1), (𝛼2) и (𝛼3) происходит первая усадка, и он в это время превращается в слабосвязанные пластичные слои (𝛼4), которые через несколько дней или 1—2 недели становятся более плотными, умерено связанными пластами – «мягкими усадочными снежными досками» (𝛼5), а затем через 1—2 недели становятся более плотными (𝛼6), хорошо связанными пластами – «твердыми усадочными снежными досками».

Но данная цепочка перевоплощений снежных накоплений сильно зависит от влажности и скорости перемещения воздуха, а также его температуры. Поэтому твердые усадочные или ветровые снежные доски могут появится даже через 1 неделю после снегопада.

Примечание: Поверхность снежного покрова в горах редко надолго остается в спокойном состоянии, поэтому на ней снег то спокойно усаживается, то подвергается метелевому натиску, во время которого на усадочных снежных досках могут быстро появиться ветровые снежные пласты. И такое чередование напластований за зиму повторяется неоднократно.

3. Метелевый снег

Большая часть метелевого свежеперенесенного «верхового» снега, перелетевшего через хребет, из-за резкого расширения потока быстро теряет скорость и опускается на подветренный склон, создавая там мягкие сугробы в виде «снежных подушек» (𝛼3) совместно с ранее выпавшим в тихую погоду рыхлым снегом (𝛼1) и (𝛼2).

Накопления свежеперенесенного рыхлого крупнообломочного (𝛼3) снега могут во время метели или после нее быстро стать лавиноопасными и сойти, также как и снег (𝛼1) и (𝛼2) ранее выпавший в безветренную погоду. Но если «верховой» свежеперенесенный рыхлый снег смог удержатся на склоне, то он уплотняется и превращается в оседающий снег (𝛼4) становясь более мелким пластичным-умягченным, а затем мягким (𝛼5) и твердым пластовым (𝛼6).

Общий или низовой метелевый поток, попадая на подветренный склон создают накопления метелевого пластичного (𝛼7), метелевого пластового мягкого (𝛼8) и метелевого пластового твердого (𝛼9).

4. Надувной метелевый снег

Самым важным параметром при создании надувов является воздействие ветра на заснеженные склоны, когда часть снежных частиц на большой скорости впечатывается в наветренный склон, а другая основная часть метелевого потока выносится на подветренный склон. То есть свободные несвязанные остатки снега выдуваются. Снег становится более твердым в местах, более подверженных ветру, по сравнению с защищенными от ветра участками на подветренном склоне.

На наветренном склоне снего-воздушный поток на высокой скорости образует очень плотный и устойчивый снежный пласт (𝛼10) «спрессованную ветровую снежную доску» и «надувной снежный карниз» (𝛼11), который фактически является ее причудливым завершением

Помните! Если учитывать вероятность обвала блочных снежных карнизов (𝛼11) и схода лавин из нового рыхлого (𝛼3) или разного пластового снега (𝛼5, 𝛼6, 𝛼8, 𝛼9) можно сказать, что на подветренных склонах лучше не прокладывать маршруты и не производить спуски, так как они очень лавиноопасны.

Примечание: Пластичный снег (𝛼4) и (𝛼7) это мелкие обломки снежинок и снежная пыль, которые трудно отличить от метаморфизированного старого зернистого очень мелкого пластичного снега 𝛽1, который тоже легко переносится ветром и является основным показателем перехода нового снега в старый. Поэтому экстремалы, говоря о пластичном снеге, имеют ввиду его свойства, а не происхождение.

1.3.1.3. Старый снег

Старый снег (𝛽) – это ледяные зерна или новые более крупные кристаллические образования которые появились под влиянием процессов метаморфизма из обломков снежинок нового снега.

Старый снег с момента появления на свет постоянно занят процессами своего метаморфизма (преображения, перекристаллизации и т.д.).

Основные типы процессов участвующих в перекристаллизации снега:

– рекристаллизация

(процесс протекает при соприкосновении снежных кристаллов в условиях низких температур, во время которого происходит переход молекул из одной кристаллической решетки в другую, что приводит к поглощению мелких кристаллов более крупными без их перехода в жидкую фазу)

– сублимация

(процесс основан на переотложении вещества между несоприкасающимися поверхностями лежащих в навал ледяных зерен или кристаллов, происходящий при определенных условиях, когда одни зерна постепенно, без перехода в жидкое состояние, оплавляются и превращаются (восгонка) в пар, который другие более холодные зерна льда (сублимация) используют для своего роста)

– режеляция (фр. regelation – смерзание)

процесс смерзания ледяных кристаллов, оплавленных под влиянием силы сжатия и/или притока тепла, проходящий через жидкую фазу в местах их соприкосновения.

Рыхлый старый снег (он же снег плывун) – это накопления метаморфизированного снега, в котором зерна или ледяные кристаллы слабо связаны между собой и имеют низкое сцепление с подстилающей поверхностью склона.

Пластовый старый снег (он же снежные доски) – это плоские пластовые накопления старого снега, в которых его зерна хорошо связаны между собой и имеют низкое сцепление со слабым слоем или подстилающей поверхностью склона.

Примечание: Под снежными досками разных типов (усадочные, ветровые и смерзшиеся) в рыхлом снегу развиваются процессы метаморфизма, которые приводят к резкому повышению лавинной опасности из-за образования пустот и слабого слоя крупнокристаллического или зернистого старого снега плывуна. В конечном итоге на подветренных склонах снежные доски проседают, ломаются и сходят. Поэтому из-за долгого периода созревания пластовые лавины называют «лавинами замедленного действия».

Рис. 2. Процесс старения снега.

Снег, выпадая в горах, оказывается в одном из природных аккумуляторов воды, где перед старением кристаллы нового снега в результате снегопереноса и действия силы тяжести разламываются на небольшие обломки длиной менее 0,3—0,5 мм, которые под влиянием метаморфизма начинают терять свои кристаллические формы и округлятся, стремясь к зернистой шарообразной форме, так как она более устойчива и универсальна. Первой фазой старения является образование мелкозернистой фракции величиной менее 0,5 мм. Затем размер старого зернистого снега или новых кристаллов под действием метаморфизма может достигнуть 6—10 мм. Через 1 год крупный старый снег, который экстремалы называют «кукурузой» превращаются в фирн.

1. Поверхностный старый снег бывает 4-х видов:

– мелкозернистый (𝛽1)

(пластичный, беловатого цвета, состоит из мелких ледяных частиц крупностью менее 0,5 мм).

– среднезернистый (𝛽2)

(рыхлый, сероватого цвета, состоит из рыхлых бесформенных ледяных крупинок размером менее 1—2 мм).

– крупнозернистый (𝛽3)

(рыхлый, голубовато-серый или серый, состоит из зёрен размером от 2 до 6 мм и более).

– смерзшийся зернистый (𝛽4)

(снег проходящий начальную фирнизацию – переход в фирн).

2. Внутренний рассыпчатый зернистый старый снег, который нередко называют снегом плывуном, бывает двух видов (𝛽5, 𝛽6):

– глубинная изморозь (𝛽5)

(это скопление в навал различных кристаллов старого снега размером до 6—10 мм, образовавшихся в результате сублимационной перекристаллизации снега в глубине снежного покрова)

– внутренний старый зернистый снег (𝛽6)

(это скопление в навал различных зерен размером в диаметре до 6 мм и более, образовавшихся в глубине снежного покрова в результате сублимации и рекристаллизации снега).

2.1 Внутренний фирнизированный крупнозернистый снег (𝛽7)

Летом в горах при поднятии суточной температуры выше нуля градусов появляется много несвязанной воды и начинается переход внутреннего старого снега в крупные фирнизированные снежные зерна, который экстремалы называют «кукурузой».

Примечание: Тонкие ледяные корки и пластины, образовавшиеся из смерзшегося зернистого снега, толщиной до 50 мм называют фирнизированным настом.

1.3.1.4. Фирн

Фирн (𝛾) – это белый зернистый пористый лед, который является переходной ледяной породой между старым зернистым снегом и плотным беловатым фирновым льдом.

(нем. firn – прошлогодний, старый…)

Фирновые поля, располагающиеся на поверхности ледников, каждый год пополняется новыми порциями старого зернистого снега, поэтому их иногда называют «вечными снегами».

Поля «вечного снега» являются природными фабриками крупнозернистого фирнизированного снега, питающими горные ледники. Они появляются в местах сильного снегонакопления, которое в основном происходит за счет ветрового снегопереноса и схода снежных лавин.

Накопления старого снега летом насыщаются водой, проходят много циклов фирнизации день-ночь-день, проходя через таяние-замерзание-таяние, благодаря чему зернистый снег постепенно укрупняется и уплотняется, а с началом холодного зимнего периода окончательно замерзает и превращается в фирн.

Примечание: Плотность фирна находится в пределах от 0,5 и до 0,8 г/см3.

1.3.1.5. Лед

В процессе своего метаморфизма фирн сперва преобразуется в беловатый фирновый лед, а затем в голубой прозрачный глетчерный (он же ледниковый) лед.

На данный момент времени выделяют 2 основных процесса, участвующих в преобразовании фирна в лед во время жизнедеятельности ледников:

– инфильтрационный

(Инфильтрационное льдообразование распространено в горных районах, где летом происходит таяние «вечных снегов». Талая вода по трещинам просачивается в нижние слои 5—10 метровых фирновых накоплений и, замерзая, переходит в беловатый фирновый лед с малым содержанием пузырьков воздуха, который со временем под давлением превращается в чистый беловато-голубой ледниковый лед.

Гляциологами установлено, что большинство горных ледников состоят из инфильтрационного льда и располагаются они на высотах ниже 6000—6200 метров.)

– рекристаллизационный

(Рекристаллизационное льдообразование – это многолетний процесс, который происходит в условиях низких температур при отсутствии таяния в течение всего года, а также под действием высокого давления фирновых накоплений, которые могут достигать толщины в несколько десятков метров и более. В результате постоянного преобразования фирна в белый рекристаллизационный лед происходит ежегодный прирост массы ледников, расположенных на высоких горных пиках выше 6200 метров.)

Примечание: Плотность льда находится в пределах от 0,8 до 0,95 г/см³ (кг/м³).

1.3.2. Характеристики состояния (консистенции) лавиноопасных снежных накоплений

1.3.2.1. Структура снежного покрова

Структура снежного покрова – это естественный порядок расположения слоев и пластов снега, который определяется согласно стратиграфии снежного покрова.

Если вырыть в снегу шурф (яму) и очистить кисточкой хотя бы одну его стенку, то откроется сложная картина послойного строения снежных накоплений, которая может рассказать много полезного о снежном покрове, так как его устойчивость во многом зависит от расположения и прочности снежных слоев и пластов.

Стратигра́фия снежного покрова (лат. stratum – слой, настил + от греч. grapho – пишу, черчу, рисую) – это описание свойств слоев снега и их расположения в снежном покрове.

См. 3.1.3.2 /1 Выявление внутренних признаков лавинной опасности с помощью изучения стратиграфии снежного покрова.

Структура снежного покрова может быть:

– слойная (снежные накопления состоят из слоев)

– пластовая (снежные накопления состоят из пластов)

– слойно-пластовая (сверху снежных пластов лежит слой снега)

– пластово-слойная (на верху снежного слоя лежит пласт снега)

– смешанная (идет чередование слоев и пластов).

Слово «слой» иногда употребляют в обобщенном виде, имея одновременно ввиду слои и пласты:

Слой снега – это равномерное накопление рыхлого или пластичного снега, которое во время схода лавины превращается в поток мелких частиц снега.

Пласт («снежная доска») – это плотное равномерное накопление снега, ограниченное с двух сторон параллельными плоскостями, которое во время схода лавины разрушается на разные по величине обломки.

Выводы: Основой структуры снежного покрова являются слои разной плотности, их последовательность указывает на вероятность схода того или иного типа лавин.

Если рыхлый слой свежевыпавшего снега лежит на плотном слое – пласте, то существует большая вероятность схода лавины из рыхлого снега по плотной поверхности пласта. И наоборот. Если плотный снег лежит на зернистом или кристаллическом слое внутреннего снега-плывуна то вероятность схода лавины, состоящей из снежной доски, очень высока… Есть и третий вариант, когда свежевыпавший снег своим весом инициирует снежную доску, и они вместе сходят в виде порошково-пластовой лавины и т. д.

1.3.2.2. Консистенция плотности снежных накоплений

Консистенция (лат. consistentia – состояние) плотности снежных накоплений определяется тестом на плотность путем вдавливания кулака, пальцев или ботинка в снег, в результате которого появляются отпечатки видимые невооруженным глазом – показатели состояния плотности снега на разных стадиях его эволюции.

На момент начала движения лавины консистенция плотности снежных лавиноопасных накоплений может быть следующих типов:

– сверхнизкоплотные рыхлые (они же свежевыпавшие или свежеперенесенные – старт «из точки») очень легко деформируемые накопления в которые под давлением кулака, пальцев или ботинка проникает на большую глубину рыхлого слоя, а затем при их вытаскивании снег осыпается, закрывая отпечаток следа

– низкоплотные пластичные (они же оседающие – старт «из точки» или «от линии»)

легко деформируемые пластичные накопления, в которые кулак, палец или ботинок под давлением проникают на незначительную их глубину, оставляя четкий отпечаток следа

– среднеплотные пластовые мягкие (они же умеренно осевшие, старт «от линии»)

умеренно деформируемые мягкие пластовые накопления, в которые кулак, палец или ботинок проникает на глубину 1—2 см оставляя четкий отпечаток своего следа

– плотные пластовые твердые (они же значительно осевшие, ветровые, надувные или смерзшиеся – старт «от линии»)

очень трудно деформируемые твердые пластовые накопления в которые кулак. пальцы или ботинок практически не проникают и не оставляют полного рельефного отпечатка поверхности подошвы.

Примечание: Увеличение плотности снежного покрова происходит в основном под действием силы тяжести снега (усадочные снежные доски) и силы ветра (ветровые снежные доски). Из-за переменчивости погоды появляться смерзшиеся, а также комбинированные снежные доски (усадочные + ветровые + смерзшиеся)

Выводы: На крутых лавиноопасных склонах во всем диапазоне возможной консистенции плотности ледосодержащих накоплений может возникать их естественная неустойчивость, во время которой может произойти сход лавины.

1.3.2.3. Плотность лавиноопасных снежных накоплений

Плотность снега – это физическая величина, указывающая на то, какая масса изучаемого снега умещается в единице объёма (кг/м³, г/см³).

Примечание: Для измерения плотности и высоты снежного покрова. применяют метеорологический инструмент «снегоме́р» и т. д.

Единица объёма в СИ – кубический метр (м³) и ее производные:

– кубический сантиметр (см³),

– кубический дециметр он же литр (дм³) и т. д.

– кубический метр (м³).

Единицей массы в системе СИ является килограмм (кг), и ее производные: грамм (г) и миллиграмм (мг).

Плотность основных видов ледосодержащих накоплений:

1. Сверхнизкоплотные:

– сухой «дикий» он же игольчатый свежевыпавший около 0,01 г/см³

– сухой «пушистый» свежевыпавший до 0,03 г/см³

– сухой «порошкообразный» свежевыпавший до 0,06 г/см³

2. Низкоплотные:

– сухой оседающий до 0,1 г/см³

– сухой умеренно осевший до 0,2 г/см³

– слабого метелевого переноса до 0,1 г/см³

– умеренного метелевого переноса до 0,2 г/см³

3. Среднеплотные:

– сухой осевший до 0,2—0,3 г/см³

– сильного метелевого переноса 0,2—0,3 г/см³

– мокрый свежевыпавший снег 0,15—0,3 г/см³

– снег плывун 0,2—0,3 г/см³

4. Плотные:

– сухой старый снег 0,2—0,4 г/см³

– мокрый старый снег 0,4—0,6 г/см³

– сухой фирн 0,4—0,6 г/см³

– мокрый фирн 0,6—0,8 г/см³

– ледниковый (глетчерный) лед 0,8—0,96 г/см³

Примечание! Во всем диапазоне возможной плотности ледосодержащих накоплений при определенных условиях может возникать их неустойчивость, во время которой возможен сход лавины.

1.3.2.4. Консистенция связанности снежного покрова

Консистенция связанности снежных накоплений – это видимые не вооруженным глазом признаки лавиноопасности снежных накоплений обусловленные действием сил сцепления между частицами снега на разных стадиях его эволюции.

Консистенция связанности снежных лавиноопасных накоплений на момент начала движения лавины может быть следующих видов:

– несвязанные

(соответствуют рыхлым сверхнизкоплотным накоплениям из свежевыпавшего снега, предвестниками их схода являются снежные ручейки)

– слабо связанные

(соответствуют пластичным низкоплотным оседающим накоплениям, предвестниками схода которых является появление катышек и наплывов)

– умеренно связанные

(на мягких пластовых снежных накоплениях могут почти беззвучно появляться трещины, наплывы, прогибания и другие следы пластической деформации, после появления которых происходит малошумное разрушение пласта на мелкие куски и сход лавины)

– сильно связанные

(твердые пластовые накопления склонны к упругой деформации, которая сопровождается сильными тресками и ух-бух шумами или громоподобными звуками, появлением трещин, проседанием и разрушением пластов на большие куски, что приводит к сходу твердых снежных досок).

1.3.2.5. Консистенция влажности снежных накоплений

Консистенция влажности снежных накоплений – это состояние влажности снежных накоплений, которое можно определить с помощью видимых невооруженным глазом показателей влажности при изготовлении снежков (тест на влажность)

Лавиноопасные снежные накопления, исходя из консистенции влажности, делят на:

– сухие

(из сухого снега плохо лепятся снежки – опасно возможен сход лавины)

– влажные

(из влажного снега очень хорошо лепятся снежки – сход лавины маловероятен)

– мокрые

(из мокрого снега хорошо лепятся снежки и выделяется несвязанная вода – очень опасно, возможен сход лавины)

– гидронапорные

(из сверхмокрого снега тяжело лепить снежки, так как для этого надо выжать из большого объема снежной жижи много воды – очень опасно, возможен прорыв естественных запруд и плотин, а также сход лавины).

1.3.2.6. Консистенция прочности снежных накоплений

Консистенция (состояние) прочности снежных накоплений – это видимые не вооруженным глазом признаки лавиноопасности снежных накоплений возникшие при проведении тестов на твердость и сдвиг с помощью различных зондов, лопаты, силы рук или веса экстремала.

Начиная с 70-х годов ХХ века для определения твердости снежных накоплений экстремалы начали использовать простые аналоговые методы тестирования с помощью поочередного вдавливания в снег кулака и пальцев руки, а затем карандаша и лезвия ножа. Сейчас, таким образом, по глубине их проникновения в стенку шурфа при составлении стратиграфии снежного покрова определяют твердость снежных слоев и пластов. А для определения прочности снежного покрова начали проводить исследования на сдвиг вырезанного пилой снежного блока, определяя по силе нажатия лопатой на блок или по количеству ударов по лопате, лежащей на блоке, нагрузку, необходимую для его сдвига.

Изучение прочностных свойств снега простыми доступными способами и средствами нуждается в особом отношении к проведению исследований и требует аккуратности и точности. Конечно, возможность провести необходимые измерения с помощью лопаты и рук играет большую роль для упрощения и ускорения процесса определения прочности снежного покрова. Но все-таки самое главное заключается в правильности сделанных выводов при анализе проведенных тестов. Поэтому обучение тестированию снежных накоплений на лавиноопасность необходимо обязательно пройти в лавинных школах или у опытных спасателей и экстремалов.

(См. 3.1.3 Оценка степени лавинной опасности)

1.3.2.7. Влияние температуры на консистенцию снежных накоплений

Консистенция температуры снежных накоплений – это видимые невооруженным глазом признаки лавиноопасности снежных накоплений обусловленные действием температуры на силы сцепления между частицами снега на разных стадиях его эволюции.

Лавиноопасные снежные накопления, исходя из консистенции температуры, делят на:

– значительно-холодные

(Состоящие из примитивных снежные кристалликов, не имеющих зацепок, находящихся в накоплениях «дикого» снега, пребывают в очень неустойчивом состоянии и при первой возможности начинают перемещаться снежными ручейками, которые затем объединяются в лавинный поток и могут инициировать сход стремительной снежно-пылевой лавины.

Также в значительные холода может самопроизвольно сходить порошкообразный молодой снег, а также твердые снежные доски, которые из-за сильного понижения температуры уменьшаются в объеме, разрываются на части и устремляются вниз.

Кроме этого, в сильные морозы экстремалы могут без особых усилий нарушить устойчивость различных снежных накоплений и создать лавиноопасную ситуацию.)

– умеренно-холодные

(В умеренно холодный период сходят твердые снежные доски, треснувшие из-за холода, а также просевшие из-за перегруза, возникшего во время снегопада или прохода по ним экстремалов.)

– слабо-холодные

(Свежевыпавший снег во время интенсивных снегопадов может создавать лавиноопасные ситуации, при которых лавины из рыхлого снега могут сходить самостоятельно или совместно с нижележащими пластами.

В таких условиях во время снегопадов и после них экстремалы нередко попадают в лавинные аварии. Поэтому, как бы не радовал экстремалов пухляк, лучше отказываться от опасного катания. Так как категорически запрещено выходить в горы в непогоду или сразу после нее. Обычно после затяжного снегопада в горы выходят через 3 дня, но в значительно сильное понижение температуры выход на маршрут может задержаться еще на несколько дней.)

– неустойчиво-холодные

(С приходом весны солнце, дождь и туманы, а также выпавший мокрый снег сильно ускоряют процесс таяния. Снежные накопления становятся температурно- неустойчивыми, в них начинает появляться много несвязанной воды, которая, как известно, имеет положительную температуру, что нарушает взаимосвязи между частицами по всей толще снега и в конце концов, приводит к множественному сходу мокрых осовов и лавин полной глубины, а также к обвалам снежных карнизов и т. д.)

Выводы: Лавиноопасным считается слой сухого свежего снега толщиной 30 см и более, выпавшего за 1 сутки. Чем ниже температура воздуха, тем она ниже и у свежевыпавшего снега, поэтому тем дольше продлится его неустойчивое состояние, так как при низких температурах снег оседает медленнее.

Верхние пласты снега толщиной около 30 см в течение одного или несколько часов после резкого прихода умеренных или значительно низких температур становятся более хрупкими, и некоторые из них легко разрываться при небольших нагрузках и даже самопроизвольно.

При приближении температуры воздуха вплотную к 0° прочность снежного покрова колеблется в допустимых пределах: то понижается в связи с дневным подтаиванием, то возрастает из-за ночного подмерзания. А затем, после полного перехода в зону влияния положительных температур, она резко снижается, что создает предпосылки для массового схода мокрых лавин.

1.3.2.8. Температура лавиноопасных снежных накоплений

Температура снега – физическая величина, характеризующая тепловое состояние снежных накоплений.

Температура (от лат. temperatura – надлежащее смешение, нормальное состояние).

Для измерения температуры снега в полевых условиях используют цифровые мини-габаритные термометры весом 40—50 г, которые обеспечивают быстрое измерение температуры за 3—5 сек. Их ЖК-дисплей показывает температуру с высокой точностью – от -50 до +300℃.

Основной единицей измерения температуры в Международной системе единиц (СИ) является Кельвин. Он имеет символ К.

Но для повседневного применения чаще всего используют шкалу Цельсия, в которой 0° C практически равен точке замерзания воды, а 100° C равны ее точке кипения при атмосферных условиях, соответствующих уровню моря.

Температура различных снежных накоплений:

1. Значительно-холодные

При значительных морозах от -20 до -30° и ниже, может выпадать «дикий» очень текучий снег плотностью 0,01—0,03 г/см³, состоящий из необыкновенно легких кристаллов размерами около 1—2 мм, в форме игл и шестигранных пластинок имеющих мало зацепок.

В такие холода не менее лавиноопасен и свежевыпавший очень мелкий порошковидный снег плотностью 0,03—0,06 г/см³

2. Умеренно-холодные

В промежутке умеренных морозов от -20 до -10°С сходят накопления свежевыпавшего сухого снега плотностью 0,03—0,06 г/см³ и менее, состоящего из простых снежинок, пушистого порошкообразного (он же пороховидный) снега размерами 1—2 мм и сложных дендритовых звезд, а также звезд, опушенных изморозью, размерами около 1—5 мм.

3. Незначительно холодные

При незначительных морозах от -10 до 0° С сходят лавины из сухого порошкового снега размерами 1—2 мм и из дендритовых и опушенных сложных звезд размерами 2—8 мм, а также мелких и крупных хлопьев размерами от 5 до 50 мм, образуя снежные накопления плотностью около 0,03—0,06 г/см³ и более. Замечено, что в горах при температуре около -9° С в некоторых местах выпадает довольно много (до 1—4 м) твердых осадков в виде пушистого порошкового снега (0,03—0,06 г/см³), что сильно усложняет лавиноопасные ситуации.

4. Неустойчиво холодные

В заморозки при температуре воздуха около -3° и немного выше 0° незначительно холодные снежные накопления могут переходить в пограничное состояние между теплом и холодом, между снегом и водой. Днем они подтаивают, а ночью подмерзают.

Примечание! Во всем диапазоне возможной температуры ледосодержащих накоплений при определенных условиях может возникать их неустойчивость, во время которой возможен сход лавины.

1.3.3. Комплексное влияние погоды на лавиноопасность снежных накоплений

«Погода является творцом снежных лавин, она с помощью метеофакторов создает снежные накопления на горных склонах и влияет на их устойчивость».

В. Якшин

В формировании снежного покрова обычно участвует несколько метеофакторов, имеющих положительное воздействие на рост и стабилизацию снежных накоплений. Но при этом каждый из них может неожиданно нарушить нормальный ход процесса, обеспечивающего устойчивость снега, и инициировать сход лавины.

Фактор – это движущая сила какого-либо процесса, определяющая характер или отдельные его черты и т. д.

(От лат. factor – делающий, производящий).

Метеорологические факторы – это физические свойства атмосферы, формирующие погоду и оказывающие основное влияние на состояние снежного покрова и процесс возникновения лавин.

Примечание: Не следует забывать, что возможных инициаторов схода лавины и без влияния атмосферных явлений достаточно много.

(См. 1. 7. 4. 3 Метеогенные, антропогенные, техногенные, экзогенные, эндогенные, космогенные инициаторы лавин).

К основным метеофакторам влияющим на лавинообразование относятся:

– снегопады и др. осадки (1)

– температура воздуха (2)

– ветер (3)

– солнечная радиация (4) и т. д.

К наиболее значимым параметрам, которые характеризуют степень влияния метеофакторов на лавинопасность снежных накоплений, относят:

– высоту старого снега (1)

– высоту свежевыпавшего и свежеперенесенного снега (1)

– интенсивность снегопада и тип кристаллов нового снега (1)

– скорость оседания, плотность и влажность снега (1)

– температура воздуха и снега (2)

– скорость ветра и его давление на поверхность снежного

покрова (3)

– интенсивность солнечной радиация (4) и т. д.

1. Снегопады и снежные накопления сильно влияют на увеличение лавинной опасности:

– свежие снежные накопления очень лавиноопасны, особенно когда они находятся сверху старого плотного снега, который скрывает все естественные якоря (опасность еще сильнее возрастает, если на пласте образовалась ледяная корка)

– часто во время затяжного интенсивного снегопада сухие лавины сходят самопроизвольно

– увеличение интенсивности снегопада приводит к повышению вероятности схода лавин, поскольку происходит быстрый рост снежного покрова, во время которого снег не успевает оседать и стабилизироваться (считается что прирост свежего сухого снега со скоростью около 30 см/сут создает высокую степень лавинной опасности)

– при выпадении влажного снега лавины возникают редко, потому что он быстро оседает и прилипает к нижележащему слою (но, при последующем его подтаивании появляется излишняя несвязанная вода, поэтому снег становится мокрым и устойчивые связи разрушаются, что приводит к негативным изменениям в снежном покрове, ведущим к стремительному повышению лавинной опасности).

Примечание: Лавины сходящие во время снегопадов или сразу после них называют «лавинами прямого действия».

2. Изменение температуры воздуха влияет на степень лавинной опасности через воздействие на:

– вид и состояние выпадающих осадков

– формирование структуры снежного покрова

– протекание процессов метаморфизма.

Миф №3

«…если на склон выпало мало снега, то лавины не сходят…»

Помните! В морозную безветренную погоду при слое свежего сухого снега толщиной в 10—20 см по гладким поверхностям крутого склона может сойти лавина, а при небольшом ветре около 4—5 м/с даже слой сухого снега в 5—10 см тоже имеет возможность превратиться в снежный поток.

Примечание: Сильное понижение температуры может привести к сжатию пластов, к их разрыву и сходу снежной доски, а сильное ее повышение может привести к появлению несвязанной воды в снежном покрове и образованию мокрых лавин.

3. Действие ветра может привести к сходу лавин из-за:

– интенсивного роста метелевых накоплений

– образования ветровых снежных досок и снежных карнизов

– появления слабых слоев в снежном покрове, образовавшихся в результате влияния воздушных потоков на межпластовую миграцию водяных паров, участвующих в процессе метаморфизма снега

– создания чрезмерного давления движущегося воздуха на заснеженный склон и возбуждения вибрации твердых верхних пластов, приводящих к их разрыву и сходу лавины

– адвекции (горизонтального перемещения теплых или холодных, влажных или сухих масс воздуха в лавиноопасные зоны).

Примечание: Адвекционные лавины – образуются в основном весной в результате перемещения теплых и влажных (а зимой при перемещении холодных и сухих) воздушных масс.

4. Воздействие солнечной радиации приводит к образованию инсоляционных лавин из-за поглощения солнечной энергии верхней частью снежных накоплений, в результате которого в них появляется талая вода, которая разрушает взаимосвязи между частицами снега и создает условия для схода небольших мокрых снежных потоков.

Наиболее благоприятный период для схода инсоляционных лавин – весна и лето. В это время очень опасно на склонах южной экспозиции с 10 часов утра вплоть до самого вечера. Поэтому маршрут надо прокладывать так, чтобы лавиноопасный участок склона был пройден вами ранним утром.

Примечание: Солнечная радиация – это потоки световой и тепловой энергии идущие от Солнца.

Инсоляционные лавины – это небольшие мокрые снежные лавины образовавшиеся в результате поглощения солнечной энергии верхней частью снежного покрова.

Выводы: Нередко из-за совместного действие лавинообразующих метеофакторов напряженная ситуация на заснеженном склоне успевает стабилизироваться до появления нового сильного снегопада. В результате чего в некоторых случаях сход лавины бывает возможен только при появлении человека или животных на склоне. И тем не менее, любой из метеофакторов может неожиданно начать доминировать и стать инициатором схода лавины.

Из этого следует, что развитие сценария возникновения лавинной опасности на изучаемом склоне в основном определяет погода, и поэтому ее влияние на стабильность снежного покрова необходимо постоянно подвергать тщательному анализу. Особенно сильно надо проявлять бдительность к влиянию погодных условий на снежный покров во время их резких изменений.

1.4. МЕХАНИЗМ СХОДА СНЕЖНЫХ НАКОПЛЕНИЙ

1.4.0. Устройство механизма схода снежных накоплений

Наклонная плоскость склона является основной частью простейшего природного лавинного механизма.

В. Якшин

Рис.1. Устройство механизма схода снежных накоплений по наклонной плоскости склона.

Условные обозначения:

– наклонная плоскость склона (𝜀 – эпсилон – греч.)

– угол наклона склона (𝝂 – ню – греч.)

– лавинное тело (𝜐 – ипсилон – греч.)

– сила тяжести (P – пи – англ.).

1.4.1. Наклонная плоскость склона

Наклонная плоскость склона является основной частью лавинного механизма и характеризуется 3 важными параметрами:

– углом наклона склона

– типом профиля склона

– типом подстилающей поверхности.

1.4.1.1. Угол наклона поверхности склона

Угол наклона склона (𝝂) сильно влияет на лавиноопасность расположенных на них снежных накоплений, он входит в число основных лавинообразующих факторов.

Ситуация, когда угол наклона склона находится в промежутке 0—7° показывает, что лавинному телу при малых углах наклона склона очень тяжело двигаться без приложения дополнительной внешней силы. Поэтому в зоне сильного выпалаживания склона происходит торможение снежного потока.

Но, не смотря на это, очень сильные лавины, которые набрали большую скорость, могут далеко выходить за нижнюю границу склона и продолжать движение в долине или взбираться на противоположный склон на высоту 100 м и более. Там разворачиваться и снова устремляться в долину. Это значит, что весьма пологие склоны, не имея условий для самостоятельного старта своих снежных накоплений, все же лавиноопасны, т.к. по ним проходят лавины, сходящие со значительно удаленных крутых склонов.

Для более детального изучения склоновых процессов введено понятие крутизны склонов:

– отвесные (𝝂 = 75°—90°)

– обрывистые (𝝂 = 60°—75°)

– очень крутые (𝝂 = 45°—60°)

– крутые (𝝂 = 30°—45°)

– крутопологие (𝝂 = 15°– 30°)

– пологие (𝝂 =7°—15°)

– очень пологие (𝝂 = 0—7°) .

Миф №4

«…снежные лавины не сходят при малых углах наклона склона…»

Помните! Протяженные участки наклонной плоскости с углом наклона около 0°—7° иногда оказываются далеким продолжением крутых склонов, на которых лавинное тело реализует очень большую кинетическую энергию. Поэтому на значительном расстоянии более 300—1500 м от нижней границы склона и даже на противоположном склоне может возникнуть опасность попадания экстремалов в снежную лавину.

Снежные потоки начинают самопроизвольно сходить при углах наклона склона:

– мокрый снег может стать осовоопасным и лавиноопасным даже при угле наклона склона около 7—15° и более

– при углах около 15—25° могут сходить крупные и совсем небольшие сухие снежные осовы, а иногда и лавины

(Из наблюдений и расчетов следует, что при угле наклона склона менее 25° сход лавин из сухого снега становится затруднительным, маловероятным и невозможным. Но не стоит расслабляться. На таких склонах под воздействием ветра могут стартовать и сходить лавины из рыхлого свежего сухого снега, а также из снежных досок, у которых «подрезали» подпорный вал.

(См. 2.2.2.5 / 19.08.2000 Минилавинная авария на леднике Нагела) Центральный Тянь-Шань район пика Погребецкого.)

– для схода лавин из сухого снега наиболее благоприятны углы наклона склона 25°—30°—45°

(В таких местах сухой снег нередко создает крупные лавиноопасные накопления, которые имеют большую потенциальную энергию и предрасположены к самопроизвольному сходу.)

– при угле наклона склона 45—60° заснеженные участки склонов гораздо менее опасны, потому что во время снегопадов они постоянно разгружаются мини и микро лавинками

(Тем не менее, в таких местах иногда возникают надувные лавиноопасные снежные накопления.)

– при угле наклона более 60°, снег осыпается практически при любом снегопаде

(Но необходимо помнить, что он может задерживаться на скальных выступах и полках, создавая надувные лавиноопасные снежные накопления, которые могут неожиданно сходить при воздействии очень сильных лавинных факторов.)

– случай, когда лавинное тело сходит вертикально вдоль стены, показывает, что идеальный обвал является лавиной, сходящей по склону, угол наклона которого равен 90°

(Так как во время обвала ускорение лавинного тела (а) равно ускорению свободного падения (g).

а = g (sin 𝝂 – µcos 𝝂) = g (sin90° – µcos90°) = g (1 – 0) = g,

Значит, оно движется равноускоренно, как и все лавины. Поэтому выражение «обвальные лавины» имеет вполне реальное обоснованное значение.)

1.4.1.2. Тип профиля склона

Профиль склона – это графическое отображение вертикального разреза склона по заданному направлению.

Рис. 1. Типы профилей лавиноопасных склонов.

По форме профиля горные склоны могут быть:

– прямые (1.1),

– выпуклые (1.2),

– вогнутые (1.3),

– выпукло-вогнутыми (1.4)

– вогнуто-выпуклые (1.5) и т. д.

Примечание: В горах также встречаются склоны с волнистым (1.6) и ступенчатым профилем (1.7). Поверхность всех склонов может быть осложнена различными повышениями и понижениями микрорельефа.

По длине склоны могут быть:

– длинные (l> 500 м),

– средние (l = 500—50 м),

– короткие (l <50 м).

Помните! Все типы склонов при определенных условиях могут быть лавиноопасны!

1.4.1.3. Подстилающая поверхность

Подстилающая поверхность (ε) – это поверхность склона или различных накоплений, лежащих на нем, по которым может сойти лавинный поток.

Существует 5-ть основных видов подстилающих поверхностей:

– скальные коренные породы (ε0)

(крупные и средние выступы скальных коренных пород хорошо удерживают различные накопления снега, а мелкие выступы и гладкие поверхности скальных коренных пород, наклоненные по стоку воды, слабо противостоят сходу снежных накопления)

– грунтовые (ε1)

(скальные крупно и среднеобломочные грунты хорошо удерживают различные накопления снега, а мелкообломочные слабо противостоят возникновению снежных потоков)

– почвенно-растительные (ε2)

(общеизвестно что низкорослый травянистый покров имеет небольшое сцепление со снегом и слабо противостоит возникновению лавинной опасности, а деревья и кустарники обладают высокой задерживающей способностью, так как они за счет своей корневой системы имеют хорошее сцепление с почвой и являются для снежного покрова природными якорями, которые хорошо удерживают различные накопления снега).

– снежные (ε3)

(сход лавин из свежевыпавшего снега часто успешно происходит по подстилающей поверхности плотного старого снега, а сход снежных досок может начаться по слабому слою или по несвязанным поверхностям подстилающих снежных пластов)

– ледовые (ε4)

(на ровной подстилающей поверхности ледников, ледяных линз и ледяных корок создаются исключительно благоприятные условия для схода снежных лавин).

Примечание: Микрорельеф подстилающей поверхности сильно влияет на устойчивость лежащих на ней накоплений снега.

1.4.2. Снежная лавина и ее составные части

Лавина из сухого снега – это совокупность различных потоков, возникающих во время схода неустойчивых сухих снежных накоплений.

При сходе сухого снега образуются три типа лавинных потоков:

– текучие (снежные)

– облачные (снего-воздушные)

– ветровые (воздушные).

1. Текучий снежный поток (он же лавинное тело)

– это основная кучно перемещающаяся по склону часть лавины, которая формируется, под влиянием лавинообразующих факторов, как снежный поток, текущий по склону.

(Лавинное тело обозначается греческой буквой 𝜐 – ипсилон – греч.)

Рис. 1. Монопотоковые лавины: b) «из точки»; c) «от линии»; d) «от карниза».

Примечание: Лавины, имеющие один поток – это текучие (монопотоковые) лавины.

Например, низкоскоростные (не пылящие) сухие или мокрые снежные лавины состоят только из текучего снежного потока.

Снежные текучие потоки делятся на:

– осовы (низкоскоростные снежные потоки, сползающие со скоростью не более 1 м/с)

– лавины (высокоскоростные снежные потоки, сходящие со скоростью более 1—100 м/с).

2. Лавинный снего-воздушный поток

– это естественное равноускоренное турбулентное перемещение снего-воздушных масс, возникших во время движения лавины, способных набирать очень большую скорость и превращаться в стремительно движущееся облако, состоящее из мелкой снежной пыли.

Рис. 2. Лавинный снего-воздушный поток: b) «из точки»; c) «от линии»; d) «от карниза».

Примечание: Сухие снежные лавины, имеющие два потока (снежный текучий и снего-воздушный облачный) называются недоразвитыми комплексными лавинами.

3. Лавинный воздушный поток

– это естественное равноускоренное перемещение воздуха передним фронтом лавинного снего-воздушного потока, во время которого воздух иногда набирает очень большую скорость, сильно уплотняется, превращаясь в «невидимую броню» и наносит сильнейший разрушающий удар (воздушная ударная волна) по препятствиям, встретившимся на его пути.

Рис. 3. Комплексные снежные лавины: b) «из точки»; c) «от линии»; d) «от карниза».

Примечание: Сухие снежные лавины имеющие три потока (снежный текучий, облачный снего-воздушный и воздушный) называются комплексными лавинами.

Условные обозначения устройства снежных лавин:

– 𝜅 – снежный карниз (он же снежный надув)

– 𝜌 – зона старта (а, также точка или линия старта)

– 𝜃 – подпорный вал (место упора снежной доски)

– σ – снего-воздушный поток (облако из снежной пыли)

– 𝜐 – снежный текучий поток (он же лавинное тело)

– о – зона транзита (она же путь перемещения снега)

– ω – воздушный поток (он же воздушная ударная волна)

Помните! Бывают случаи, когда снежные лавины, обладающие одновременно мощными текучим, а также снего-воздушным и воздушным потоками, образовавшиеся в результате схода снежных или снежно-ледовых накоплений, развивают неимоверную скорость и тройным ударом (текучим потоком, а также ударными снего-воздушной и воздушной волной) разрушают горные селения, перемещают локомотивы и т. д.

Примечание: Существует мнение, что снежный и снего-воздушный потоки тоже сильны, но не так как воздушный и приходят они позже, когда уже произошли разрушения нанесенные воздушной волной.

Иногда стремительный текучий снежный поток может к концу схода снежной лавины полностью распылиться, оставив на деревьях и скалах только плотный налет снежной пыли. А вот воздушный поток может после этого пройти не одну сотню метров оставив после себя сильные разрушения или перемещения зданий, ж/д локомотивов и т. д.

Изучая случаи возникновения и протекания комплексных лавинных аварий, ученые пришли к выводу, что виной всем разрушениям стала ударная волна, образовавшаяся под воздействием очень плотного сжатого воздуха.

Появление комплексных лавин зависит от типа склона, микрорельфа, подстилающей поверхности и снежных накоплений, захваченных в районе старта и вовлекаемых по пути, а особенно от их скорости, т.к. она может изменять структуру воздуха и снега в лавине превращая их в «тяжелый лавинный газ», который сжимает впереди себя воздух «до состояния брони».

В. И. Якшин

1.4.3. Уравнение возникновения снежного потока

Работа лавинного механизма основывается на действии силы тяжести P, которая направлена вниз, в сторону центра Земли и выполняет функции основной движущей силы, эффективно влияющей на снежные накопления, а затем и на лавинное тело, заставляя его перемещаться по наклонной плоскости к подножью склона. (Рис. 1.)

На практике величину силы тяжести определяют по упрощенной формуле:

P = mg,

где:

m – масса лавинного тела (кг),

g = 9,8 м/с² – ускорение свободного падения,

Px = P sin 𝝂 – составляющая силы тяжести по оси Х,

Py = Pcos𝝂 – составляющая силы тяжести по оси Y,

𝝂 – угол наклона склона (𝝂°),

F = ma – равнодействующая всех сил, влияющих на лавинное тело

m – масса лавинного тела (кг)

a – ускорение лавинного тела (м/с²)

N = Py = mg cos𝝂 – сила реакции склона (опоры)

Fтр = µN – сила трения

µ – коэффициент трения снега.

Рис. 1. Уравнение (1) возникновения лавинного снежного потока, для тестируемого участка снежных накоплений.

1.4.4. Условия возникновения снежного потока

В первую очередь самопроизвольное образование снежного потока зависит от величины угла наклона склона и коэффициента трения снега с подстилающей поверхностью.

Что касается угла наклона склона 𝝂, то он может сильно влиять на появление критического состояния у снежных накоплений, расположенных на нем. Поэтому на крутых склонах время от времени возникает напряженная предаварийная ситуация, заканчивающаяся сходом лавины.

Установлено, что для разных типов снежных накоплений существуют свои критические углы 𝝂* залегания, с помощью которых можно определять степень лавинной опасности.

Критический угол наклона склона 𝝂*

– это угол наклона заснеженных склонов, на которых у снежных накоплений определенного типа периодически возникает критическая ситуация, ведущая к самопроизвольному сходу снежного потока.

Критические углы наклона склонов для:

– лавиноопасного нового сухого снега 𝝂* находятся в диапазоне 25—45° и более

– осовоопасного нового сухого снега 𝝂* располагаются в интервале 15—25°, а иногда и менее

– мокрого лавиноопасного и осовоопасного снега 𝝂* лежат в пределах 12—20°, а иногда и менее

Примечание: Во время таяния снега мокрые лавины сходят на более крутых склонах практически везде, где есть снег.

Помните! Когда угол наклона заснеженного склона является критическим углом для лежащего на нем снега, то даже при незначительном изменении влияния различных лавинообразующих факторов, может образоваться снежный поток. Поэтому только всесторонний и постоянный мониторинг снежного покрова с помощью наблюдений, тестов и расчетов может привести к достаточно продвинутому пониманию его состояния, которое поможет более точно определить вероятность самопроизвольного схода лавины.

Выводы: 1. Уравнение (1) a = g (sin𝝂 – µ cos𝝂) показывает, что ускорение (а) является основным параметром, указывающим на образование лавинного снежного потока.

2. Если ускорение будет больше нуля (а> 0), это значит что возник равноускоренный снежный поток – лавина.

3. При (1) а = 0 снежные накопления могут находиться в состоянии покоя или равномерно сползать. Из чего следует, что снежный оползень (он же осов) – это равномерно двигающийся снежный поток.

1.4.5. Инициированный старт снежных лавин

В большинстве случаев накопления снега могут долго удерживаться на склоне до того момента, когда на них подействует некий внешний раздражитель, способный инициировать сход снежного потока.

(Инициировать – давать импульс, толчок чему-либо, вызывать, возбуждать, раздражать что-либо.)

Старт лавины под воздействием инициирования может произойти в любое время из-за множества причин. Это могут быть: упавший камень или небольшая снежная катышка, громоподобный звук, гравитационное приливное действие Луны, тепловое влияние солнечной радиации, капризы погоды, действия человека и т. д. Причем иногда достаточно одного очень слабого подземного толчка, чтобы нарушить спокойствие огромного дремлющего снежно-ледового склона, который своей безмятежностью десятки лет ослаблял бдительность экстремалов. Неожиданно, в одно мгновение снежно-ледовый склон сорвется с места, и миллионы кубов снега, фирна и льда с грохотом помчатся вниз, перечеркивая все авторитетные утверждения о безопасности спокойного белоснежного гиганта.

Основной закон гор гласит: «Все что в горах находится на верху, когда-то окажется внизу». В. Якшин

В преддверии схода лавины простейший лавинный механизм всегда взведен, потому что в основе его работы лежит постоянное влияние силы тяжести на неустойчивые накопления, находящиеся на наклонной плоскости горного склона. Их потенциальная энергия – это вес лавиноопасного снежного массива. Вес его каждой снежинки, льдинки и камушка…

Необходимо только нажать на спусковой крючок, и все придет в движение. В таких условиях трудно предугадать, что или кто даст старт «снежным драконам» и когда сойдет лавина.

Даже при совсем незначительном воздействии инициатора на неустойчивые накопления может произойти их стремительный сход.

Инициатором лавины, виновником ее старта может стать одно или множество различных происшествий по причине их воздействия на склон или лавиноопасные накопления, а также на то и другое одновременно.

По происхождению инициаторы старта лавин делятся на:

– метеогенные

– антропогенные

– техногенные

– экзогенные

– эндогенные

– космогенные.

Метеогенный инициатор – это воздействие на лавиноопасный склон атмосферных явлений. Например: ветра, дождя, грозы, снегопада, мороза и т. д.

(Метео от греч. meteōra – атмосферные явления.)

Антропогенный инициатор – это воздействие человека на лавиноопасный склон.

Например, проход экстремала по лавиноопасному склону может нарушить его устойчивость и привести к сходу лавины и т. д.

Техногенный инициатор – это прямое или косвенное воздействие человека на лавиноопасный склон техническими и др. средствами. Например, экстремал на снегоходе может перегрузить лавиноопасный склон и вызвать сход лавины…

Экзогенный инициатор – это воздействие на лавиноопасный склон поверхностных геологических процессов выветривания и денудации, которые способствуют разрушению горной породы и образованию обвалов, оползней и различных лавин.

Эндогенный инициатор – это воздействие на лавиноопасный склон геологических процессов, происходящих в глубинах Земли: землетрясений, нагревание горной породы, выбросы горячих газов, а также лавы и т. д.

Космогенный инициатор – это воздействие космических факторов на лавиноопасный склон. Например: действие солнечной радиации, солнечной и лунной гравитации, упавших метеоритов и т. д.

1.4.6. Снежные осовосборы

Осовосбор – это участок поверхности горного склона, в пределах которого осовы зарождаются, перемещаются и останавливаются.

Осовы – это широкие, но короткие до 50 м, равномерно сходящие ламинарные низкоскоростные снежные потоки, которые развивают скорость около 1м/с.

Осовами (снежными оползнями, недоразвитыми лавинами) часто условно называют все снежные потоки длиной до 50 метров, независимо от их скорости и типа движения.

Осовосборы: Рис. 1. Предвершинные; Рис. 2. Перегибные; Рис. 3 Локально-аномальные.

Сползание осова начинается «от линии»: прямой, дугообразной или ломанной. Оно происходит одновременно по всей площади зоны старта (𝜌), а затем продолжается в короткой зоне транзита (о) и заканчивается в зоне складирования (𝜆).

Сухие осовы способны сползать в зонах выполаживания в различных частях склонов гор, возвышенностей или впадин, имеющих угол наклона 25—15° и менее. В таких местах также могут стартовать мокрые снежные оползни даже при очень малых углах 7—15°. Но чаще всего осовы сползают в нижней части склонов, там они могут быть шириной 5—50 м, 50—100 м и даже более 500 м, которые способны перемещать свыше 1000—10000 м³ снега на расстояние до 50 м и немногим более.

Помните! С крутых невысоких склонов, которые резко выполаживаются, могут сходить осовоподобные снежные потоки в виде недоразвитых лавин. То есть, как и осовы, такие лавинки могут проходить по склону 10—50 метров, перемещая около 10—100 м³. В конечном итоге, не смотря на их другой тип движения, они, как и осовы, тоже не редко бывают смертельно опасны.

Примечание: Иногда существует потребность узнать, сошла лавинка или осов? Это легко определить по углу наклона склона. Если он более 25°, то сошла лавинка.

1.4.7. Снежные лавиносборы

1.4.7.0. Устройство и типы лавиносборов

Лавиносбор – это участок поверхности гор, в пределах которого лавины зарождаются, перемещаются и останавливаются.

Лавина – это равноускоренный поток снега, сходящий под действием силы тяжести по поверхности горных склонов и лавинным каналам: лоткам, ложбинам, желобам и т. д.

Лавиносборы состоят из 3 зон:

– зона старта (𝜌)

(она же зона зарождения или лавинный очаг)

– зона транзита (о)

(она же путь перемещения лавинного тела)

– зона складирования (𝜆)

(она же зона отложений, вал или конус выноса лавины).

По наличию различных каналов (лотков) на лавиноопасных склонах определяют типы лавиносборов, они бывают:

– неканализованные

– канализованные

– комбинированные.

1.4.7.1. Неканализованные лавиносборы

Лавиносборы, расположенные на широких открытых склонах, на которых нет каналов для транспортировки лавинного материала, называют неканализованными.

Помните! Неканализированные снежные потоки после старта, расширяясь в меру своих возможностей, беспрепятственно проходят к валу отложений по относительно широкой зоне транзита.

Рис. 1 Неканализованные снежные лавиносборы: b – лавины из рыхлого снега; с – лавины из пластового снега; d – лавины из блочного снега (карнизные они же обвальные); Зоны неканализованных снежных лавиносборов: 𝜌) зона старта, о) зона транзита, 𝜆) зона складирования.

В стартовых зонах неканализованных лавиносборов выявлены три основные типа очертания места возникновения снежных потоков:

– старт «из точки» происходит у снежных накоплений, состоящих из рыхлого снега (Рис.1b𝜌), начинающих движение на маленьком участке, который издалека видится точкой

– старт «от линии» бывает двух типов:

– старт «от линии отрыва» снежной доски в верхней части лавиносбора происходит у пластовых лавин (Рис.1c𝜌)

– старт «от линии обрушения» происходит (Рис.1d𝜌к) у снежных или снежно-ледовых карнизов, а также у различных висячих ледников.

Примечание: Линия начала стартовой зоны может быть в виде прямой, ломаной или дугообразной линии.

Рис. 2. Рис. 2*. Расположение зон старта снежных лавин: 1-я она же вершинная или «к» – карнизная; 2-я она же предвершинная; 3-я она же перегибная; 4-я она же локально-аномальная;

На открытом склоне наиболее благоприятным местом для старта лавины являются следующие зоны:

– 1-ая, она же «вершинная» или «к» – «карнизная» расположена на вершинах гор, хребтов и отрогов

(В карнизной зоне лавиноопасного склона могут стартовать снежные доски и карнизные обвальные лавины.)

– 2-я, она же «предвершинная», выделена крупными стрелками

(В предвершинной зоне лавиноопасного склона могут стартовать все виды снежных потоков.)

– 3-я, она же «перегибная», выделена крупными стрелками

(В районе выпуклых перегибов склона стартуют лавины всех видов, но чаще всего сходят снежные доски.)

– 4-я, она же «локально-аномальная» выделена мелкими стрелками

(В районах локально-аномальных зон (Рис. 3. 3) могут стартовать «из точки» лавины, состоящие из рыхлого снега. Они часто начинают свое движение немного ниже скальных образований, глыб, валунов и отдельно стоящих деревьев.

А также маленькие стрелки указывают на локально-аномальные зоны на которых стартуют небольшие снежные доски там, где они расположены над пустотами, в местах обильной глубинной перекристаллизации снега (Рис. 2. 3,).

Локально-аномальные стартовые зоны снежных досок могут быть бессистемно разбросаны по всей площади твердых пластовых лавинных накоплений).

Выводы: Часто на неканализированном лавиноопасном склоне в разных местах может сойти лавина или осов.

1.4.7.2. Канализованные лавиносборы

Лавиносборы, у которых нет каналов для транспортировки лавинного материала, называют неканализованными.

Рис. 3, 4, 5; Канализованные снежные лавиносборы: е – врез, f – денадуционная воронка, g – кар (цирк); Зоны канализованных снежных лавиносборов: 𝜌) зона старта, о) канал транзита, 𝜆) зона складирования.

Устройство канализированных лавиносборов:

𝜌) зона старта:

е𝜌 – врез (на Рис.3. показано начало движения снежной доски «от линии»)

f𝜌 – денадуционная воронка (на Рис.4. показан старт «из точки»)

g𝜌 – кар, он же цирк или седловина (на Рис.5. показан старт «от линии» отрыва снежных досок по дугообразной кривой, в цирках нередко старт лавины происходит по всей его площади одновременно)

о) зона транзита

𝜆) зона складирования.

Примечание: Расположение зон старта канализованных снежных лавин. (См. 1.4.7.1 / Рис.2. и Рис.3.) во многом совпадает с расположением зон старта у неканализованных снежных лавин.

Процессы образования снежных лавин, проходящие в стартовых зонах неканализированных и канализированных лавиносборов во многом схожи, потому что в них снежные накопления могут быть одинаковы по структуре и прочности, а также иметь одинаковый тип старта, так как зоны старта канализованных лавин (денадуционные воронки и кары) могут располагаться на площади в десятки гектаров, поэтому различные лавинные потоки могут легко стартовать и развиться в их пределах. Это лишний раз говорит о том, что стартовые процессы в канализированных и неканализированных лавиносборах имеют много общего.

Зона транзита канализованного лавиносбора проходит по строго фиксированным руслам: лоткам, врезам, желобам и кулуарам, которые могут иметь несколько ветвей, образуя сложную систему лавинных каналов.

Сложная транзитная сеть получается, если в главный лоток впадают боковые каналы стока, каждый из которых начинается в отдельной зоне зарождения лавин, или если несколько лавинных путей выходят из одной зоны зарождения.

Конус выноса обычно появляется в тех местах, где лавинный поток выходит в зону выполаживания склона. Там его скорость резко падает, он расширяется и останавливается.

В результате многолетних лавинных отложений происходит формирование минерального конуса из различных обломков горных пород, которые захватываются снегом во время схода лавин.

Канализованные лавиносборы состоят:

– зона старта (f𝜌 – врез, g𝜌 – денудационная воронка, h𝜌 – кар)

– зона транзита имеет четко выделенные каналы (fо, gо, hо)

– зона складирования имеет конус отложений (f𝜆, g𝜆, h𝜆).

Помните! Иногда крупные канализованные лавины в особо снежные зимы могут располагать свою зону отложений на противоположном склоне или далеко в долине.

1.4.7.3. Комбинированные лавиносборы

Комбинированные лавиносборы – это участки гор, где по склонам и лавинным каналам снежные потоки проходят от зоны старта начальный путь, а затем попадая в долину преодолевают оставшуюся часть лавинного маршрута и останавливаются в зоне складирования.

Иногда комбинированные лавины проходят поперек долины и выходят на противоположный склон. Там они разворачиваются и снова уходят в долину.

Рис.6. Устройство комбинированных лавиносборов: 𝜌 – зона старта и 1-я часть пути лавин b, c, d (к), f; о – 2-я часть cнежного пути на дне долины; 𝜆 – зона лавинных отложений на дне долины.

Снежные и снежно-ледовые потоки, образовавшиеся в комбирированных лавиносборах, иногда превращаются в комплексные лавины, которые во время своего развития могут становиться очень крупными и даже гигантскими. Снежные комбинированные лавины могут преодолевать расстояния до 5 – 9 км, а снежно-ледовые комбинированные лавины могут проходить до 20—30 км.

Долина – это удлиненная форма горного рельефа расположенная в нижней части двух противоположных склонов, объединенных поверхностью сопряжения, которая называется дном долины.

Примечание: В горах часто встречаются V-образные долины с крутыми лавиноопасными склонами, имеющие наклон более 30°, и узким дном – ущелья.

1.4.8 Основные характеристики снежных* лавин

1.4.8.1. Максимальная скорость лавин

Скорость снежной лавины непостоянна и зависит от ее типа. В течение одной или нескольких минут она может меняться в широких пределах от 0 до 100—150 м/с и обратно.

Чаще всего, когда говорят о скорости лавины, речь идет о ее наибольшей скорости во время транзита, так как во время старта и складирования она движется медленно.

Для лавин нижним скоростным пределом принята скорость 1м/с. Поэтому, когда снежный поток на склоне движется с максимальной скоростью менее 1м/с, то считается, что происходит его сползание. Другими словами, с такой скоростью может двигаться не лавина, а осов.

Принято считать, что у снежных лавин максимальной является скорость 125 м/с или 450 км/час, которую зафиксировал у одной из пылевых лавин швейцарский исследователь А. Фельми.

Максимальные скоростные пределы для снежных потоков:

– сверхмедленные

(условно осовы не превышают скорости 1 м/с или 3,6 км/час)

– медленные

(недоразвитые снежные лавины достигают скорости 10 м/с или 36 км/час, потому что на коротком склоне они не успевают разогнаться)

– низкоскоростные

(лавины из мокрого снега сходят на скорости до 20 м/с или до 70—80 км/час)

– среднескоростные

(лавины из рыхлого и пластового сухого снега сходят на скорости до 40—70 м/с или до 150—250 км/час)

– высокоскоростные

(ледовые, снежно-ледовые, снежно-ледово-каменные лавины сходят на скорости 70—100 м/с или до 250—360 км/час)

– сверхбыстрые

(снежно-пылевые лавины развивают скорость до 100—125 м/с или до 360—450 км/час).

1.4.8.2. Длина пути лавин

Классификация разных типов лавин и осовов по длине их пробега:

– ультракороткие (до 10 м)

– короткие (до 100 м)

– средние (до 1000 м)

– длинные (до 10000 м)

– сверхдлинные (более 10000 м).

1.4.8.3. Объем лавинных отложений

Классификация разных типов лавин и осовов по объему перенесенного лавинного материала:

– микро-малютки (до 10 м³)

– мини-малютки (до 100 м³)

– малютки (до 1000 м³)

– малые (до 10000 м³)

– средние (до 100000 м³)

– крупные (до 1000000 м³)

– сверхкрупные (до 10000000 м³)

– гигантские (до 100000000 м³ и более).

1.5. ЛЕДОСОДЕРЖАЩИЕ ЛАВИНЫ

1.5.0. Классификация снежных и фирно-ледовых лавин

Экзогенные гравитационные явления:

– типы экзогенных явлений: осовы, оползни, обвалы, лавины

– классы лавин: вулканческие, камнесожержащие, ледосодержащие

– отряды ледосодержащих лавин: снежные, фирновые, ледовые

– виды снежных лавин: из свежевыпавшего снега, из снежных досок, снежных карнизов и т.д.:

1.5.0.1. Осовы (они же снежные оползни)

1.5.1. Лавины из нового сухого снега (𝛼)

1.5.1.1. Лавины из свежевыпавшего снега

1.5.1.2. Лавины из свежеперенесенного снега

1.5.1.3. Лавины из оседающего снега (𝛼5)

1.5.1.4. Лавины пластовые из снежных досок

1.5.1.5. Лавины обвальные из новых снежных карнизов

1.5.1.6. Лавины высокоскоростные снежные пылевые

1.5.2. Лавины из старого cухого снега (𝛽)

1.5.2.1. Лавины из зернистого снега

1.5.2.2. Лавины из смерзшихся снежных досок

1.5.2.3. Обвальные лавины из старых снежных карнизов

1.5.3. Лавины комплексные снежные

1.5.3.1. Простые комплексные снежные лавины

1.5.3.2. Сложные комплексные снежные лавины

1.5.4. Лавины из мокрого снега (𝛼, 𝛽)

1.5.4.1 Лавины снежные влажные

1.5.4.2. Лавины снежные мокрые

1.5.4.3. Лавины снежные гидронапорные

1.5.4.4. Высокогорные снежно-грязекаменные сели

Отряды: фирновые и ледовые лавины

1.5.5. Лавины из фирна и льда (𝛾,δ)

1.5.6. Лавины комплексные снежно-ледовые (𝛼,𝛽,𝛾,δ)

1.5.6.1. Простые комплексные снежно-ледовые лавины

1.5.6.2. Сложные комплексные снежно-ледовые лавины

1.5.7. Лавины из мокрого фирна и льда (𝛾,δ)

1.5.7.1. Высокогорные ледово-грязекаменные сели

1.5.0.1. Осовы

Осовы – это низкоскоростные ламинарные, равномерно сползающие широкие снежные оползни, возникающие под действием силы тяжести, которые перемещаются по наклонной плоскости склона в пределах очень короткой зоны транзита длиной 50 м.

Рис. 1. Осовы: 𝜌) зона старта, о) зона транзита, 𝜆) зона складирования. Снежные осовы из мягких а* и твердых снежных досок а.

Помните! Осовам незаслуженно уделяется мало внимания, хотя они, также как и лавины, коварны и смертельно опасны для взрослых и детей.

Из истории снежных аварий известно, что осов, образовавшийся из накоплений мокрого снега шириной и длиной 4х6 м и глубиной 0,25 м, может очень быстро засыпать и крепко заблокировать взрослого пострадавшего даже рядом с жилищем, не оставив ему шансов на самоспасение. Поэтому с особой бдительностью берегите детей, контролируйте их снежные развлечения и обучайте их азам снежной безопасности. Смертельно опасные мини и микро осовы объемом до 10—100 м³ чаще сходят со склонов с углом наклона менее 15—25° и высотой около 10—50 м. Случаи гибели детей и взрослых происходят не только в горах, но и в сельской местности, в зоне пригородов и городов: на насыпях, отвалах и карьерах, на покатых крышах домов и ангаров, на холмах и по берегам рек, по склонам оврагов и т. д. Поэтому будьте внимательны и осторожны даже при пересечении низких склонов высотой до 10—20 м и более.

Помните! Осовы из сухого снега, образующиеся на открытых ровных склонах, а также на боковых поверхностях стенок кулуаров, оврагов и т. д. способны сползать при углах наклона склона менее 15—25°.

На скальных полках, верхушках ледяных сераков и других горных поверхностях, заканчивающихся обрывами, снежные доски могут сходить при углах около 10—15°, потому что отсутствие подпорного вала у пластовых накоплений, в который упирается снежная доска, существенно ослабляет их устойчивость.

Осовы из мокрого снега могут сползать со склонов имеющих угол наклона менее 10—12°.

В результате схода различных по объему снежных накоплений вдоль подножия склона образуются снежные валы, которые могут иметь протяженность десятки и сотни метров. Поэтому их экстремалы считают важным признаком осовоопасности.

Примечание: Все равномерно сходящие снежные потоки, которые не превысили скорость 1 м/с, имеющие длину до 50 м, считаются осовами.

Недоразвитые снежные лавинные потоки, возникшие на коротких крутых склонах, равноускоренно проходящие свой путь длиной около 10—50 м, часто тоже условно называют осовами.

1.5.1. Лавины из сухого снега (𝛼)

Снежная лавина – это стремительный, внезапный, минутный процесс перемещения снега по горным склонам, происходящий под действием силы тяжести, круговорота воды в природе и множества других процессов и факторов.

1.5.1.1. Лавины из свежевыпавшего рыхлого снега (𝛼1, 𝛼2)

Во время интенсивных продолжительных снегопадов или сразу после них сходят лавины из свежевыпавшего сухого снега. Их называют лавинами прямого действия.

Как правило, лавиноопасная ситуация в таких случаях начинает возникать через несколько часов после начала ливневого снегопада и держится как минимум в течение 3 дней после его окончания.

В основном все виды рыхлого сухого снега, выпадающие при умеренных низких температурах, состоят из небольших кристаллов и по разменам похожи на стиральный порошок или охотничий порох. Поэтому их называют порошкообразным или пороховидным снегом, пудрой или пухляком (он же анг. Powder Snow или нем. Pulver-schnee).

Свежевыпавший порошкообразный (пороховидный) снег, который экстремалы называют «пухляком» выглядит очень пышным, мягким и легким, так как он обладает плотностью до 0,06 г/cм3 и состоит из снежных кристаллов и хлопьев размерами до 1—2 мм.

«Пухляк» является идеальным снегом для сноубордистов и лыжников. На его мягких «снежных матах» они выполняют свои трюки, но при этом катаются только в хорошо изученных местах. Так как такой снег является превосходным маскировщиком, он тщательно скрывает различные опасные препятствия, о которые можно травмироваться.

Лавины из свежевыпавшего сухого рыхлого снега: Рис. 1. Текучий поток; Рис. 2. Частично распылившийся текучий поток. Рис. 3. Полностью распылившийся текучий поток.

Условные обозначения составных частей лавин из свежевыпавшего снега:

– 𝛼 – слой свежевыпавшего cухого снега

– 𝜌 – зона старта

– σ – облако из снежной пыли

– 𝜐 – лавинное тело

В основном лавины из сухого пороховидного снега невелики (до 200 м в длину). На открытых небольших склонах, угол наклона которых составляет около 25°, они развивают небольшую (около 30 км/час) скорость, движутся ламинарно и почти не пылят (они типом движения похожи на осовы). Но, попав на затяжной крутой склон (30—45°) они могут набрать значительную скорость и образовать снежно-пылевое облако и ударную воздушную волну.

Даже небольшая, очень легкая «порошкообразная» снежная лавина, накрыв экстремала, может стать причиной его гибели. В первую очередь из-за проникновения очень мелкого снега в органы дыхания.

Самым легким и самым текучим из всех видов свежевыпавшего рыхлого сухого снега является снег в виде ледяных иголочек плотностью около 0, 01 г/см3, выпадающий при сильных морозах.

Игольчатый снег, а также снег из маленьких пластинок и пластинчатых звезд плотностью около 0, 03 г/см3, которые близки по плотности, текучести и стремительности, объединены в группу сверхнизкоплотных снежных осадков под названием «дикий снег».

Самый опасный и самый великолепный дикий снег (wild snow) – это игольчатый снег, который в тихую погоду, во время значительных или сильных морозов фантастически красиво, миллионами разноцветных хододных иголок-искринок опускается с небес в ясную солнечную погоду. Но такое зрелище не так часто увидишь. Дикий снег редко выпадает в большом количестве. Чем холоднее и безветреннее погода во время длительного снегопада, тем больше вероятность того, что вскоре появятся снежные потоки, которые по своему поведению будут напоминать стремительные, неудержимые «дикие лавины».

Благодаря своей высокой текучести дикий снег легко обтекает бесшумными ручейками различные препятствия и проходит даже через густой лес. Попадая в крутопадающую ложбину, ручейки из такого совершенно воздушного снега могут объединится и стремительно набрать скорость более 100—200 км/час, взлететь в виде облака и рассеяться, не оставив заметных лавинных отложений.

Но иногда такие снего-воздушные потоки, выйдя на более крутопадающий склон, могут увеличивать свою скорость до 300—450 км/час и стать разрушительными, сверхскоростными, снежно-пылевыми и «дикими».

Они стремительно проходят значительные расстояния с перепадом высот около 1 км по совершенно неожиданным путям и в долине разрушают здания, как считалось, находящиеся в безопасных местах. Известно, что игольчатый снег в горах РФ в очень больших лавиноопасных масштабах выпадает нечасто и особых проблем не создает. Но, тем не менее, он сам или вместе с различными разновидностями сверхлегкого снега иногда во время схода образует разрушительные «дикие» лавины, которые очень опасны не только для экстремалов, но и для зданий, коммуникаций и т. д.

1.5.1.2. Лавины из свежеперенесенного снега (𝛼3, 𝛼4)

«Ветер – главный архитектор лавин»

В. Паульке

«Ветер может неоднократно разрушать снежный покров, переносить и заново создавать практически все типы лавиноопасных сухих снежных накоплений, в процессе схода которых возникают различные снежные потоки из рыхлого, пластичного, мягкого и твердого пластового снега»

В. Якшин

Различают 2-ва вида снегопереноса:

– метелевый

– штормовой.

1. Метелевый снегоперенос:

– верховая метель

(Ветровой перенос снега, выпавшего из облаков, который продолжается до момента его приземления. Снежинки нередко сохраняют свою первоначальную форму. Образуются толстые слои однородного снега небольшой плотности. Размер снежных частиц составляет 0,35—0,45мм и более.)

– общая метель

(Интенсивный перенос снега ветром в приземном и вышележащих слоях атмосферы, при котором во время снегопада снежинки частично сохраняют свою первоначальную форму. Образуются толстые слои однородного снега небольшой плотности. Размер снежных частиц составляет 0,25—0,35 мм и более.)

– низовая метель

(Ветроперенос снега, поднятого с поверхности снежного покрова, происходит в слое высотой несколько метров над земной поверхностью. При этом во время полета снежинки разрушаются на мелкие обломки размером 0,15—0,25 мм, которые отлагаются неравномерно, иногда с очень высокой плотностью).

Примечание: Свежеперенесенный снег – это снежные накопления образовавшиеся во время переноса снега из облаков верховой метелью или слабого метелевого переноса недавно свежевыпавшего снега. По своей лавиноопасности, плотности и рыхлости он во многом подобен свежевыпавшему снегу.

Формирование лавиноопасных накоплений при перераспределении снега зависит от:

– направления ветра

– интенсивности ветрового снегопереноса

– совокупности неровностей поверхности склона.

«Снежинки, переносимые метелью, от большого количества ударов, разрушаясь, оплавляются и при этом увеличивают влажность ветровых строительных потоков. Несясь на большой скорости в снежной круговерти, они с силой „впечатываются“ в наветренные склоны, а также снежные карнизы и в конце отдают остатки энергии на подветренных склонах, создавая там подушки (сугробы) из сежеперенесенного рыхлого снега, которые возвожно пройдут полный цикл эволюции от рыхлых и пластичных до мягких и твердых пластовых снежных накоплений, если сразу не сойдут из-за своей большой неустойчивости на склоне.»

В. Якшин

Существует 2 вида метелевых лавиноопасных снежных накоплений. так называемых «снежных подушек»:

– хребтовые снежные подушки (1)

(образующиеся в результате переноса снега через горный хребет восходящими снего-воздушными потоками)

– отроговые снежные подушки (2)

(возникают за отрогами гор в результате снегопереноса, происходимого под влиянием горизонтальных ветров, дующих вдоль хребтов)

Хребтовые (𝜒1) и отроговые (𝜒2) снежные подушки состоят из снежных накоплений перераспределенного перенесенного снега:

– 𝛼3 – свежеперенесенный рыхлый

– 𝛼4 – свежеперенесенный пластичный

– 𝛼5 – осевший мягкий пластовый

– 𝛼6 – осевший твердый пластовый.

Рис. 1, 2. Снежные накопления и лавины подветренного склона.

Помните! Перегруженные рыхлые свежеперенесенные снежные накопления могут самопроизвольно, так же как и свежевыпавший снег, начать движение по наклонной плоскости склона и превратиться в лавину.

Лавины из рыхлого свежеперенесенного порошкообразного снега, образовавшиеся на подветренных склонах, ни в чем не уступают лавинам из свежевыпавшего снега и даже превосходят их неожиданностью схода, так как ветер может незаметно нанести много рыхлого снега, неожиданно сделав лавиноопасными неконтролируемые снежные накопления.

В некоторых регионах, например в Хибинах, лавины из метелевого снега являются основным видом лавин.

«Метелевый снег, перенесенный в виде мелких пушистых снежинок, следует считать рыхлым порошкообразным снегом, а возникающие из него лавины – лавинами из рыхлого порошкообразного снега.» В. Фляйг

Миф №5

«…при отсутствии снегопадов лавинная опасность новых снежных накоплений не увеличивается…»

Помните! Бывают случаи, когда незаметно скопившися рыхлый или пластичный метелевый снег неожиданно сходит в ясную холодную погоду. Хотя снегопадов в той местности не было уже 2—3 недели.

Подветренные склоны очень лавиноопасны, так как они наиболее заснежены и неустойчивы. На них перенесенный снег создает лавиноопасные сугробы – «снежные подушки», которые при определенных условиях могут достаточно быстро из рыхлых превратится в пластичные и пластовые.

2. Штормовой снегоперенос

Самыми опасными атмосферными явлениями, участвующими в штормовом снегопереносе, являются ураганы и штормы (они же бури), которые часто сопровождаются выпадением довольно значительных осадков (дождя, снега и т. д.).

Ураган – это огромный (чаще всего) тропический атмосферный вихрь (циклон) с пониженным давлением воздуха, основной действующей силой которого является очень сильный ветер по шкале Бофорта классифицируемый как ураганный, силой 12 баллов и скоростью более 33 м/с или 118 км/час..

В основном ураганы зарождаются и живут на просторах океанов, но не редко во второй половине своего пути проходят и над сушей. Жизненный цикл этих стремительных воздушных монстров может продолжаться в течении более 1 недели, в течение которой они наносят колоссальный урон окружающей среде.

Шторм – это сложное погодное явление, главной действующей силой которого является сильный штормовой ветер, зародившийся в циклоне над морем или океаном, который продолжается около 1—5 дней.

По шкале Бофорта шторм делится на 3-и типа:

– жесткий шторм (силой 11 балов и скоростью более 29м/с или 103 км/час)

– сильный шторм (силой 10 баллов и скоростью более 25 м/с или 89 км/час)

– шторм (силой 9 баллов и скоростью более 20 м/с или 75 км/час)

Шторм существует от нескольких часов до нескольких дней. Он может в конце своего пути иногда выходить на сушу, где его часто называют бурей.

На данный момент буря (она же шторм или ураган) это собирательный образ ветровой стихии, которая также может самостоятельно разыграться над сушей во время развития циклонов и других атмосферных явлений. Принято считать, что небольшие шквальные снежные бури тоже очень опасны.

Шквальные снежные бури – это относительно короткие снежные бури, начинающееся с резкого увеличения скорости ветра до 20—25 м/с и более, которые могут возникнуть за 5—20 минут и протекать более 1—5 часов.

См. «Снежные бури на Эльбрусе».

В некоторых странах специалисты называют снежной бурей сильный ветроперенос снега, с помощью которого перемещение снего-воздушной массы происходит со скоростью более 15—20 м/с (56—72 км/ч). Иногда высота свежеперенесенного снега во время бурь может достигать нескольких метров