Реферат: Снежные лавины

Реакция снежной толщи на нагрузку в большой степени зависит от веса выпавшего

снега и темпов его накопления. При интенсивном снегопаде снежная толща

мгновенно реагирует массе свежевыпавшего снега, так как не в состояние

выдержать эту нагрузку. Эта масса называется “критической массой

свежевыпавшего снега”, и она составляет при сухом и холодном свежевыпавшем

снеге со снежинками стандартного типа – 12 см при слабом ветре и 6 см при

сильном ветре. Лавиноопасность после интенсивного снегопада сохраняется в

течение 2-3 дней, в зависимости от процессов, происходящих внутри снежной

толщи.

Продолжительность осадков

Медленно растущая толща снега обычно реагирует, пластично перетекая,

изгибаясь и деформируясь, хотя обрушение все ещё может произойти, особенно

если есть глубокий неустойчивый снежный слой. Чем быстрее идет накопление

снега, тем быстрее снежная толща отреагирует на дополнительный вес. При

одинаковых условиях 60 см нового снега, выпавшего за 10 часов, скорее

создадут критическую ситуацию, чем 60 см снега, выпавшие в течение 3 дней.

При изменении интенсивности и направления ветра задача значительно

усложняется.

Ветер

Продолжительность ветра

Ветер способен перераспределять большое количество снега, перенося его с

наветренного склона на подветренный. Продолжительность ветра очень важная

характеристика, так как ветер разрушает снежные кристаллы, ударяя их друг от

друга. Частично метаморфизированный под действием ветра снег, как правило,

образует компактные слои, часто отдающиеся глухим звуком при наезде на них

лыжами. Эти слои служат подходящим материалом для формирования снежных досок.

Направление ветра

Направление ветра имеет большое значение, потому что оно определяет, на каких

склонах накапливается снег. Например, сильные юго-восточные ветры будут

загружать северный и западный склоны. Ветровой перенос осуществляется обычно

двумя способами. Загрузка верхней части склонов происходит тогда, когда ветер

задувает через вершину гребня и снег оседает сразу за гребнем. Обычно чем

сильнее ветер, тем ниже по склону накапливается снег. Накопление снега на

боковых склонах происходит когда ветер дует поперек склона, перенося снег

слева направо (или наоборот) на подветренный склон хребтов или гребней,

разделяющих склон.

Изменчивость ветра

Под действием ветра подветренные склоны становятся более неустойчивыми из-за

перегрузки снегом, давление на наветренные склоны уменьшается по мере

сдувания снега. По этой причине наветренные склоны часто являются подходящими

для маршрутов. Однако перемена ветра в горах обычное явление. Склоны,

наветренные сегодня, возможно, были загружены снегом вчера, когда они

оказывались подветренными.

Скорость ветра

Скорость ветра, необходимая для переноса снега, зависит частично от типа

снежной поверхности. Например, 20 см рыхлого и сухого свежевыпавшего снега

под влиянием ветра скоростью 10-15 м/с могут сформировать неустойчивый

снежный покров за пару часов. Старая снежная доска из уплотненного ветром

снега относительно устойчива и сходит редко, за исключением случаев

воздействия на неё внешних факторов. Хорошим индикатором спрессованного

ветром снега являются заструги на поверхности. Наконец, сила ветра влияет на

изменения нагрузки на данном склоне.

Температурный режим

Изменение термического режима

Изменение температуры снега может значительно влиять на его устойчивость. Эти

изменения, в свою очередь, связаны в основном с изменением температуры

воздуха, солнечной радиации (непосредственно полученной от солнца) и

отраженной радиации (от земной поверхности в атмосферу). Температура воздуха

передаётся снежной толще путем проводимости (от зерна к зерну) и путем

конвекции (от свободного потока воздуха). Посредством такого энергообмена

поверхность снега может быть значительно согрета или охлаждена, в зависимости

от того, какой процесс преобладает. От термического режима зависит сцепление

слоев.

Режим солнечной радиации

Интенсивность солнечной радиации, падающей на земную поверхность, зависит от

широты, времени дня и сезона, экспозиции склона и облачности. Хотя лишь

небольшое количество тепловой энергии поглощается снежной поверхностью,

возможно значительное ее нагревание.

Режим отраженной радиации

Снег очень эффективно излучает тепло и при ясной погоде может значительно

охладиться до температур, гораздо более низких, чем температура воздуха.

Этому излучению с поверхности может противодействовать, однако, встречное

излучение от теплого слоя облаков. Значение таких процессов состоит в том,

что температура снега влияет на скорость изменений внутри толщи снега,

которые влекут за собой изменения устойчивости склона.

Температура снега

Чем теплее снежная толща, тем быстрее происходят внутри неё изменения. Теплая

снежная толща (теплее – 4ºC) обычно быстро оседает, становясь плотнее и

прочнее. По мере уплотнения она становится и более стойкой к дальнейшему

оседанию. В холодной снежной толще неустойчивые снежные условия сохраняются

дольше, потому что процессы усадки и уплотнения замедлены. При прочих равных

условиях, чем холоднее снежный слой, тем медленнее процесс усадки.

Градиенты температуры

Снежная толща может ослабевать с течением времени, если имеется значительная

разница в температуре отдельных слоев этой толщи. Например, между

изолированным теплым снегом на глубине и более холодными слоями вблизи

поверхности. Такая разница температур при определенных градиентах

способствует формированию слабых слоев с температурными градиентами, особенно

в неплотном снеге. Хорошо выраженные снежные кристаллы, образовавшиеся в

результате метаморфизма под воздействием перепада температур, называются

глубинная изморозь. Эти кристаллы на любой стадии формирования представляет

серьёзную угрозу устойчивости снега.

Температура снегопада

Изменение температуры воздуха во время снегопада также имеет большое

значение, так как влияет на сцепление слоёв. Снегопады, которые начинаются

холодными, а затем постепенно нагреваются, скорее всего, вызовут лавину, чем

те, при которых теплый снег ложится на теплую поверхность. Пушистый холодный

снег, который выпадает в начале снегопада, часто плохо сцепляется со старой

снежной поверхностью и недостаточно прочен, чтобы поддерживать более плотный

снег, падающий поверх него. Любое быстрое продолжительное повышение

температуры после долгого периода холодной погоды ведет к неустойчивости и

должно быть отмечено как признак лавинной опасности.

Интенсивность солнечной радиации

.Воздействие солнечной радиации может быть двояким. Умеренное потепление

снежной толщи способствует прочности и стабильности, благодаря усадке. Однако

интенсивное потепление, которое происходит главным образом весной, делает

верхние слои снега влажными и тяжелыми и ослабляет связь между зернами снега.

Часто это приводит к сходу мокрых лавин и обрушению карнизов, что, в свою

очередь, провоцирует сход глубокой снежной плиты. По склону, который был

устойчив утром, днем может сойти лавина.

Интенсивность отраженной радиации

Слабые слои дольше сохраняются на затененных склонах, где толща снега не

настолько спрессована, как на освещенном склоне, и где формирование глубинной

изморози часто усилено выхолаживанием снежной поверхности.

Изменчивость температуры воздуха

Периоды холодной и ясной погоды способствуют развитию инея на снежной

поверхности. Эти легкие “бокаловидные” кристаллы могут формировать тонкие

очень слабые слои. Такие условия благоприятствуют также образованию глубинной

изморози в глубине толщи. В теплую и облачную погоду снежная толща может

прогреваться, что способствует ее оседанию и упрочнению.

Температурное расширение или сжатие снега

При понижении температуры размеры и объемы снежных слоев уменьшаются, а при

повышении температуры наблюдается противоположный процесс. Это свойство снега

может служить спусковым крючком лавины. В конце дня при заходе солнца за

гребень устойчивый снежный пласт может стать неустойчивым из-за резкого

понижения температуры. И наоборот, днем снег может стать неустойчивым из-за

резкого повышения температуры.

Типичные лавиноопасные погодные условия

· Большое количество снега, выпавшее за короткий промежуток времени

· Сильный ливень

· Значительный ветровой перенос снега

· Продолжительный холодный и ясный период, последовавший за

интенсивными осадками или метелью

· Снегопады поначалу холодные, затем теплые или наоборот

· Быстрое повышение температуры (около или выше 0°С) после

длительного холодного периода

· Продолжительные периоды (более 24 часов) с температурой близкой к 0°С

· Интенсивная солнечная радиация

ЛАВИНООПАСНЫЙ ЛАНДШАФТ

Распознать лавиноопасную территорию - это первый шаг при оценке риска. Многие

люди, попадавшие в лавину, не замечали опасности до тех пор, пока не

становилось уже слишком поздно. Наиболее распространенной ошибкой является

мнение, что лавины сходят только по большим четко выраженным лавинным лоткам.

Поэтому люди не обращают внимания на маленькие “ловушки рельефа” на их

пути. Другая ошибка - предполагать, что безопасно спускаться или подниматься в

понижениях рельефа (по дну долины или между контрфорсами), не учитывая при этом

возможности быть захваченным лавиной, сошедшей с вышележащих склонов. Описанные

ниже особенности ландшафта влияют на возникновение снежных лавин, поэтому,

учитывая их, можно распознать лавиноопасную территорию.

Крутизна склона

Угол наклона склона это важная величина, определяющая вероятность схода

лавин. Сход снежных досок в холодных условиях (ниже 3° С) возможен лишь в

определенных пределах уклона, обычно между 25° и 60°. Угол обычно имеет

большое значение, поскольку эти рамки меняются в зависимости от ряда факторов,

включая погоду. При уклоне, превышающем 60°, нагрузка на снег так велика, что

снег осыпается постоянно. При уклоне ниже 25° нагрузка недостаточно велика для

схода снежной доски (хотя фиксировались случаи схода мокрых лавин на склонах

крутизной менее 15°). Крутизна склона очень важна потому, что одновременно с её

ростом увеличивается давление на снежную толщу.

Внимание: Большинство снежных досок зарождается на склонах крутизной 30°

– 45°, но при этом водо-снежные потоки могут сходить при углах наклона

Профиль и рельеф склона

Важно помнить, что можно спровоцировать лавину снизу, даже если пересечь 12-

градусный склон, если верхняя часть склона имеет крутизну, по крайней мере,

25°. и существует неустойчивость снежного покрова.

Определение угла наклона с помощью ладони

Можно с помощью руки или лыжи оценить крутизну склона. Держа указательный и

большой пальцы под прямым углом, подведите вершину угла к линии склона. Если

склон делит образовавшийся угол пополам, значит, его крутизна примерно равна

45°. Крутизна составляет 30° или меньше, если склон отделяет нижнюю треть

воображаемого угла, 60° и больше - если верхнюю треть.

Определение угла наклона с помощью лыжной палки

Такой метод оказывается наилучшим, если вы разметите лыжные палки, поделив их

длину на десять равных частей. Одна палка ставится вертикально, а другая

прикладывается к её середине и касается склона, значит, угол – 26.5°. Когда

обе ручки соприкасаются, угол равен 45°. Таким образом, при соотношении

отметок 10:10 (или 1:1) угол равен 45°; соответственно при соотношении 6:10 –

30°, 5:10 – 26.5°.

Экспозиция склона

Как ориентирован склон по отношению к ветрам и солнцу? Небольшие изменения в

ориентации склона (экспозиции) могут сильно повлиять на устойчивость снега.

Внимание: Будьте внимательны к подветренным склонам, на которые увеличивается

нагрузка из-за перенесенного ветром снега! Карнизы и снежные “подушки”

развиваются именно на подветренных склонах.

Освещенность склона

Необходимо следить за освещенностью склонов, так как потепление может

стабилизировать снежный покров, а интенсивная прямая солнечная радиация может

спровоцировать мокрую лавину. При заходе солнца за гребень происходит резкое

понижение температуры воздуха и, соответственно, термическое сжатие снежного

покрова, что может привести к сходу лавины. На затененных склонах слабые слои

дольше сохраняются, поэтому процесс оседания и стабилизации происходит

медленно.

Неровности рельефа

Выступы скал, деревья на склоне и неровности поверхности играют роль “якорей”

и помогают удерживать снег на месте до тех пор, пока их самих не засыплет.

Такие склоны менее лавиноопасны, чем открытые склоны, но выступы рельефа

должны располагаться очень близко друг от друга, чтобы передвигаться от

одного выступа к другому, не вызвав схода лавины. Более того, подобные

“якоря” могут оказаться участками повышенной нагрузки, потому что снег выше

них по склону хорошо держится на подстилающей поверхности, а по бокам от них

сползает под действием силы тяжести. Таким образом, давление на снежную толщу

может быть большим около якорей, поэтому они могут оказаться начальными

точками схода лавин.

Конфигурация склона

На выпуклых склонах снежные доски чаше всего разрушаются прямо под уступом, в

том месте, где давление наибольшее. На широких и гладких склонах лавины могут

произойти где угодно. Снежные доски часто разрушаются ниже полосы уступа.

Вогнутые склоны обеспечивают определенную подпорку за счет сжатия в основании

снежной доски, но подрезание пластов снизу провоцирует сход лавины.

Растительность на склоне

По растительности можно судить о прошлых случаях схода лавин и соответственно

о нынешней вероятности схода лавин при определенных метеорологических

условиях. Можно перечислить основные растительные признаки лавиноопасной

территории:

· Лавинные прочесы посреди леса или заросшей территории.

· “Флагообразные” и “стелющиеся” формы растительности, изогнутые или

поломанные деревья, “угнетенная” растительность в верхней части склона

· Наличие таких видов, как ольха, ива, карликовая береза, карликовые

хвойные деревья, осина.

· Заметная разница в высоте деревьев (более низкие деревья в лотке и

более высокие по краям)

· Поломанные ветки и “голые” верхушки деревьев.

Абсолютная и относительная высота склона

Температура, ветер и осадки значительно меняются с изменением высоты.

Типичные различия - это дождь на нижнем уровне и снег на верхнем. Границей

между ними служит линия нулевой температуры воздуха.

Внимание: Никогда нельзя предполагать, что условия в контрольном шурфе будут

История ландшафта

Каждый ландшафт имеет свою историю. Вопрос даже не в том, сойдет ли в нем

лавина или нет, а в том, когда, при каких условиях и какого масштаба она

сойдет. Перед спуском или восхождением необходимо изучить историю схода лавин

в районе маршрута, не только выискивая различные признаки, но и беседуя с

опытными альпинистами, лыжниками, горными гидами, спасателями и местным

населением, хорошо знающим территорию. Однако надо учесть, что множество

небольших лавиноопасных участков нередко остаются просто незамеченными.

ЗАРОЖДЕНИЕ ЛАВИН

ЗОНА ЗАРОЖДЕНИЯ И ПУТЬ ДВИЖЕНИЯ ЛАВИН

Схема лавиносбора: 1 — зона зарождения лавин; 2 — зона транзита; 3 — зона отложения снега

Участок склона и долины, где зарождается,

и движется и останавливается снежная лавина, называют лавиносбором. В

лавиносборах обычно можно выделить три зоны - зарождения, транзита (пути

движения) и отложения (выброса) лавинного потока (см. рисунок). Границы между

этими зонами нечеткие и носят условный характер. Так, зона отложения

конкретной лавины может стать зоной транзита для более мощной лавины. Зона

зарождения лавин (лавинный очаг) расположена в верхней части лавиносбора и

представляет собой участок горного склона, где накапливается масса снега,

которая может потерять устойчивость и образовать лавину. Чаще всего-это

чашеобразное углубление в привершинной части гор типа кара, денудационной

воронки или расширенной части эрозионного вреза. Однако лавины могут

образовываться и на ровных склонах. Зоны зарождения лавин обычно приурочены к

выглаженным склонам без леса крутизной более 30°. Нередки случаи, когда

лавины зарождаются на более пологих склонах. Лавины могут возникать и на

поросших лесом склонах. На процесс лавинообразования помимо крутизны и

характера поверхности склона определяющее влияние оказывает количество и

состояние снега.Нарушение устойчивости и образование лавин наблюдается на

склонах крутизной от 15 до 60°. На более крутых склонах снег плохо

удерживается, большинство снежинок во время снегопада скатывается вниз и

большие массы снега откладываются относительно редко. Поэтому окаймляющие

верхнюю часть зоны зарождения лавин скалы и крутые участки склонов могут

служить источником дополнительного снегонакопления. Наиболее лавиноопасными

считаются склоны крутизной от 25 до 50°. Путь движения лавины может быть

канализированным в четко выраженном ложе или русле (лавинном лотке), но может

располагаться и на относительно ровном склоне между зонами зарождения и

отложения лавины. Длина зон транзита у , канализированных лавин больше, чем у

неканализи-рованных. Лавинный путь может иметь несколько ветвей, когда в

главный канал впадают боковые каналы, каждый из которых начинается в

отдельной зоне зарождения лавин. Возможны, правда, случаи, когда несколько

лавинных путей питаются из одного лавинного очага. При прохождении

слабоканализированных лавин через заросший лесом склон в направлении их

движения возникают полосы, лишенные древесной растительности - лавинные

прочесы.

Зона отложения канализированных лавин часто имеет конусообразный вид (конус

выноса лавины). В месте, где лавинный поток выходит на выполаживающийся

склон, скорость движения потока вследствие увеличения сил сопротивления

замедляется, поток расширяется и происходит частичное отложение снега.

За счет этих отложений (особенно многолетних), вовлекаемых лавинами в

движение частиц горных пород, формируется минеральный конус выноса с

характерными для него очертаниями—выпуклым, расширяющимся в плане валом с

уменьшающейся крутизной и выпуклым в поперечных профилях. В узких долинах

лавины из одного склона могут проходить по ее дну и подниматься на

противоположный склон, где и будет располагаться зона отложения.

У неканализированных лавин зона отложения находится у подножия или на пологом

склоне в нижней части лавиносбора.

ПРИЗНАКИ ЛАВИННОЙ ОПАСНОСТИ

Всем посещающим горы необходимо заполнить основные признаки лавинной

опасности в любом горном районе:

1. Высота старого снега: Старый снег заполняет все неровности грунта,

пригибает кустарник, образуя гладкую ровную поверхность, по которой

соскальзывает лавина. В среднем для Заилийского Алатау величина такого

«подстилающего» слоя колеблется в пределах 30-50 см. Основное правило, – чем

больше высота старого снега, тем вероятней сход лавины.

2. Состояние подстилающей поверхности. Общеизвестное задерживающее

действие густого кустарника, горного леса, крупно-глыбовой осыпи. Мелкая

осыпь способствует разрыхлению нижних слоев снега и его сцеплению с грунтом.

3. Но на поверхности ледников создаются исключительно благоприятные

условия для отрыва лавин. Если поверхность стала шероховатой под действием

ветра, заструги удерживают новый снег на склонах и уменьшают возможность

лавинообразования. После оттепели же на старом снегу же появляется тонкая

ледяная корка, с которой, как правило, вновь выпавший снег имеет очень слабое

сцепление.

4. Высота свежевыпавшего снега, то есть его прирос за снегопад, в

размере 25-30 см., в Заилийском Алатау в 100% случаев приводит к сходу лавин

5. Вид свежевыпавшего снега.

6. Интенсивность снегопадов определяется количеством снега, выпавшего

в единицу времени. Прирост около 50 см. снега в течение 10-12 часов приводит

к сходу лавин.

7. Оседание снега ведет к стабилизации снежного покрова. Скорость

этого процесса при 0 градусов является наибольшей.

8. Ветер со скоростью 7 – 8 метров в секунду является основной

Страницы: 1, 2, 3