Снежная лавина как литосферная опасность

Ветровая твердая  снежная доска

ТВЕРДЫЙ ПЛАСТ	Метаморфизированный снег   Уплотненный ветром, мелкозернистый со слоистой текстурой
СЛАБЫЙ СЛОЙ	Глубинная изморозь  Ослабленный слой с рыхлыми и призматическими слабосвязанными кристаллами снега
ПОДСТИЛАЮЩАЯ ПОВЕРХНОСТЬ	Плотный под действием ветра  снег  Мелкозернистый и хорошо связанный

 

Мокрая мягкая доска

МЯГКИЙ ПЛАСТ	Тяжелый мокрый снег   Свежевыпавший, влажный или насыщенный дождевой водой
СЛАБЫЙ СЛОЙ	Плохо связанная поверхность
ПОДСТИЛАЮЩАЯ ПОВЕРХНОСТЬ	Легкий сухой снег  Холодная и плохо связанная снежная “пудра”

Грунтовая мягкая доска

ПЛАСТ	Частично метаморфизированный  под действием ветра свежевыпавший  снег  Умеренно связанный
	Более старая снежная “пудра”  Умеренно связанный
СЛАБЫЙ СЛОЙ	Глубинная Изморозь.  Крупные, бокаловидные кристаллы снега, слабо связанные
ПОДСТИЛАЮЩАЯ ПОВЕРХНОСТЬ	Грунт

 

 Современные методики позволяют определять лавинную опасность  без использования контрольных  шурфов!

Признаки неустойчивости снежного покрова

Природная доска объявлений	Прогноз лавинной опасности
Недавний сход лавин	Это самый верный признак лавинной опасности. Сход лавин очень вероятен на склонах аналогичной экспозиции и крутизны
Недавняя метель (перенос снега)	Свидетельством наметенного снега  являются гладкие “подушки” надува, карнизы на гребнях, сугробы и  характерные наносы на поверхности  и вокруг деревьев. Дополнительная нагрузка, связанная с ветровым переносом  снега, увеличивает давление на снежную  толщу. Возможна неустойчивость на подветренных склонах.
Глухие звуки	Глухие, похожие на “барабанные” звуки указывают на неустойчивость снежного пласта. Эти звуки характерны при оседании ветровой снежной доски, лежащей на слабо связанном слое снега.
“Бýхающие” шумы	Отчетливые “бýхающие шумы”  – это звуки, производимые при  обрушении слабого слоя внутри снежной  толщи. Крайне неустойчивая ситуация.
Растрескивание	Факт растрескивающегося снега  свидетельствует об очевидной его  неустойчивости.

ЛАВИНООПАСНАЯ ПОГОДА

Погода – архитектор лавин. Погодные условия даже в большей  степени, чем другие факторы, влияет на устойчивость снежного покрова, меняя  равновесие между силами сцепления  и нагрузки. Главное ответить на следующий вопрос: Способствует ли погода неустойчивости снежного покрова  на склоне?!

Атмосферные осадки

Тип осадков

Влияние осадков заключается  в увеличении нагрузки на снежную  толщу, что способствует сходу лавин. Новый снегопад или дождь, особенно сильный, может сделать снег крайне неустойчивым. Важное различие между  этими двумя типами осадков состоит  в том, что свежий снег может усилить  прочность снежной массы, в какой-то мере связывая ее. Ливень же увеличивает  вес, не добавляя прочности слоев. Кроме  того, сильный дождь ослабляет  слои, согревая их и разрушая связи  между зернами снега и между  снежными слоями. В начале влажный  снег становится крайне неустойчивым, но после промерзания он может  оказаться прочным и устойчивым. Пропитанные дождем слои превращаются в ледяные корки, увеличивающие  сцепление в снежной толще. Однако эти корки образуют гладкую поверхность, по которой сходят лавины.

Тип старой снежной  поверхности

Как свежий снег связан со старым, имеет не меньшее значение, чем  тип и количество выпавших осадков. Как правило, шероховатые, неправильные и неровные поверхности с ямками способствуют более прочному сцеплению, чем гладкие. Например, тонкий слой, состоящий из плохо связанного снега  и лежащий на поверхности очень  гладкой ледяной линзы, после  выпадения нового снега может  способствовать сходу лавин.

Количество осадков

Нет однозначного ответа на вопрос, какого количества снега достаточно для возникновения неустойчивости и последующего схода лавин. Во время  одних снегопадов может выпасть  больше 60 см свежего снега и лавин  практически не происходит, во время  других выпадает 10 см и возникает  высокая лавинная опасность. Отчасти  это зависит от связующих свойств  свежевыпавшего снега, так же как  и от прочности слоёв внутри снежной  толщи. Однако, как правило, сход лавин  происходит под воздействием дополнительной нагрузки от большого количества выпавших осадков или нанесенных ветром.

Интенсивность осадков

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 о 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