|
Автор: Евгений Буянов, СПб
О природе схода пластовых лавин на некрутых склонах
Ряд наблюдений и знаний, почерпнутых из литературы, позволяет сейчас сделать пояснение по причинам схода пластовых лавин на некрутых, открытых ветрам склонах гор.
Лавинный инцидент на перевале Опасный (3А, 5200, хр. Сарыджас у пика Семёнова, 5800 - междуречье верховьев р. Сарыджас и ледника Иныльчек, Центральный Тянь-Шань), 28 июля 2019 года. Сброс группы лавиной на склоне крутизной 20 градусов без тяжёлых травм и гибели участников группы (один участник с ушибом грудной клетки был эвакуирован спасателями).
Пример схода лавины-осова из «нежной доски» на склоне крутизной около 25 o. Видны и линия отрыва и гладкая поверхность подложки «снежной доски»
Обратите внимание: при всех неровностях лавинного выноса, поверхность склона, лежащего выше него и ниже трещины отрыва, напоминает ровный лист чистой бумаги. Лавина сходит по очень ровной поверхности и на склонах с малой крутизной. Причём по ней сходят куски «снежной доски» никак не «ровные» и не мягкие», а жёсткие и неровные, но заметных следов-царапин и выбоин за собой не оставляют. А почему так происходит?
Выпавший на склоны гор снег по своей природе - структура изначально рыхлая, но после следующих снегопадов – ещё и слоистая. Новый снегопад вызывает появление нового слоя, который ложится на предыдущий слой. Причём первый слой уже не свежий снег – он имеет изменённую структуру. Рыхлая структура снега позволяет ему заполнять все неровности склона, формируя гладкую поверхность, выровненную и уплотнённую ветром.
Первый выпавший на склон снег формирует нижнюю подложку, которая выравнивает склон, прикрывая его естественные неровности в виде камней, растительности (травы, мхов, карликовых деревьев). В результате «сглаживающего» действия ветра прикрываются не только «малые» неровности склона, но и «макронеровности» в виде небольших впадин, уступов и выступов (бугров). А поверхность крупных неровностей сглаживается, делая их менее выступающими над ровными участками склона. Ветер сглаживает поверхность слоя снега и уплотняет её. Наиболее интенсивно уплотняется верхняя часть снежного пласта, т.к. ветер уносит водяные пары, а солнце подогревает верхний слой, делая его заледенелым, твёрдым и менее проницаемым для паров воды. Верхняя часть слоя становится жёсткой и плотной, - на ней конденсируются пары влаги из нижележащего снега.
Самая нижняя прослойка из рыхлого снега в результате испарения и «термокачек» начинает терять в массе и превращаться в тонкую структуру с мелкими кристаллами со слабыми связями. При небольшой нагрузке такой слой разрыхления распадается на порошок из мелких кристаллов льда. Процессы сублимации и возгонки разрушают нижнюю часть слоя и уплотняют и утяжеляют верхнюю часть слоя «снежной доски».
На нижний уплотнённый и ровный сверху слой снега выпадает следующий слой снега, который после выпадения точно так же уплотняется ветром, и вызывает формирование рыхлой структуры на границах слоёв снега, где имеется скачок плотности снега, причём более плотный снег подложки хуже пропускает водяные пары, чем новый рыхлый снег. На границе слоёв тоже формируется тонкая структура разрыхления со слабыми связями из круглых и игольчатых кристаллов льда. Но лежит она уже не на неровностях склона, а на выровненной жёсткой подложке из нижнего слоя снега.
При разрушении слоя разрыхления на границах слоёв между ними образуется слой из порошка мелких кристаллов льда, который служит прекрасной «смазкой» для скольжения одного слоя по другому. При этом верхний слой скользит уже не по неровностям склона, а по ровной подложке из нижнего слоя снега. Причём все «микронеровности» из-за шероховатости этой подложки забиваются порошком из мелких кристаллов льда, и не препятствуют скольжению одного слоя по другому. Благодаря смазке жёсткие куски «снежной доски» при сходе лавины не царапают поверхность подложки. Вот так формируются условия схода уплотнённой ветром «снежной доски» по нижней ровной подложке снега – по ЛОС (лавинно-ослабленный слой снега). Одновременно формируются и факторы, способствующие разрушению «снежной доски»: неплотности и даже пустоты слоя разрыхления, - они вызывают напряжения изгиба снежной доски, которые могут привести к её поломке и сходу по слою глубинной изморози из-за каких-то естественных нагрузок: от веса самой «доски», от перепадов давления и порывов ветра, и от веса туристов, проходящих по склону, от перепадов температур. Разрушение снежной доски обычно происходит с образованием верхней трещины отрыва, ниже которой доска отрывается, проседает в пустоты и неплотные слои глубинной изморози, разламывается на части и скользит вниз по порошку слоя разрыхления. Она скользит по верхнему слою ровной подложки снега, - без трения о неровности и выступы склона. И из-за малого трения сход лавины здесь возможен на склонах небольшой крутизны выше 14-15 градусов (по разным источникам литературы по лавинам). Я не делаю здесь какое-то новое «открытие», - об «этом», например, лавинщик Тушинский знал и писал ещё в первой половине прошлого века (см. ниже сканы из его книги 1950 года). Я только более конкретно на наглядных примерах обращаю внимание на фактор «выравнивания» склона нижним слоем снега для создания благоприятных условия для схода верхних слоёв. Слоёв здесь может быть несколько, и начальный сход лавины обычно происходит на наиболее слабой подложке глубинной изморози. Но ниже, в процессе развития лавины, в дело могут вступать и другие, более глубокие слои. Сход верхнего слоя (лавины-лидера) может вызывать сход и нижних пластов из-за нарушения их устойчивости и динамической реакции пи движении верхних слоёв.
В начальный момент фактором, обостряющим возможность схода лавины, является повреждение или отсутствие нижнего подпорного вала «снежной доски». Например, на краю ледосброса его может вообще не быть. Вот наглядный пример схода двух участков «снежной доски» по снежной подложке в горах Тянь-Шаня.
Сальников Г.Е. «Ледник Нагела - снежное осово – горький опыт» 19.08.2000 г.
Снежная доска здесь не имела нижнего подпорного вала (не имела опоры снизу), - не стоит удивляться, что здесь она соскользнула со склона крутизной менее 15 градусов, когда её чуть-чуть потревожила группа туристов (двое погибли). По такой же причине сошёл обвал на палатку группы Дятлова и на палатки групп Романова (1981, Хибины), Гориловского (1983, Хибины) и Ерёмкина (1988, Полярный Урал) из-аз повреждения нижнего подпорного вала «снежной доски». Похоже, в такой же ситуации погибли украинские альпинисты Баронов и Верпатов в 1993 году под Хан-Тенгри всего в 20 м от гребня хребта (большая лавина не могла развится на таком участке склона).
При прохождении склона «ногами» или на лыжах, пласт могут повредить. Более глубокое повреждение пласта обычно происходит при установке палатки на открытом склоне горы, - вот этот приём весьма опасен, и я настоятельно его не рекомендую делать на склонах крутизной уже более 9-10 градусов и на склонах, имеющих продолжение выше места установки с такой же крутизной 9-10o. Надо избегать мест перегиба склона с изменяющейся крутизной и помнить о том, что на глубоком снегу подснежная крутизна склона может быть больше, что видимая крутизна «по снегу» из-за наличия подснежного уступа или бугра склона.
На рисунке ниже показаны слои снега при формировании «снежной доски» на одном нижнем выравнивающем нижнем слое. Часть пара конденсируется на внешней части слоя (как нижнего, так и верхнего), что приводит к уплотнению на внешней (относительно склона) части слоёв. Лавинно-ослабленные слои снега (ЛОС) образуются на их внутренних частях, - ближе к склону. Через некоторое время формирования слоя разрыхления на границе слоёв верхний слой «снежной доски» лежит на ровной поверхности нижнего слоя, а на их границе образуется лавинно-ослабленный слой разрыхления, который при разрушении образует смазку.
Таким мне видится естественный механизм схода пластовых лавин на некрутых склонах (здесь могут действовать и другие дополнительные факторы схода лавин)...
Непонимание этого механизма схода лавин, в частности, привело к «загадке гибели группы Дятлова». Лавина там была небольшая. Выше палатки остался ровный склон снега, а на остатки уступа на линии отрыва «доски» никто внимания не обратил. Этот уступ мог быть совсем небольшим, т.к. на верху подснежного бугра, под которым стояла палатка, толщина пластов была совсем небольшой. Плюс почти 4 недели ветра, морозов и термокачек для уплотнения и выравнивания снега. Там надо было очень внимательно разглядеть и сфотографировать склон, чтобы то-то увидеть. И прокопать шурфом весь профиль склона выше палатки – до камней, чтобы понять, по какому пласту, склону какой крутизны и какого размера пласт реально сошёл обвалом снега на палатку.
Ниже я привожу три скана страниц из книги Малеинова и Тушинского «Путешествие в горах», 1950, М., ГЕОГРАФГИЗ, на которых наглядно объяснено, показано и рассказано о причинах схода пластовых лавин из «снежных досок». Мои выводы лишь немного дополняют то, что изложено в этой книге. К сожалению, его предупреждение не было услышано многими туристами и альпинистами, - поэтому и случаются аварии с лавинами на некрутых склонах. И лавины из рыхлого склона путают с лавинами из «снежных досок» (из перекристаллизованного снега) при оценке лавинной опасности склонов. Особенно опасна такая недооценка при установках палаток на некрутых склонах. Даже небольшой обвал может раздавить палатку с туристами об её жёсткое дно по самой критичной схеме нагрузки, когда люди оказываются между потоком лавины и жёстким препятствием, которое этот поток останавливает. Такие нагрузки существенно больше и опаснее, чем нагрузки , возникающие при отбрасывании человека лавиной.
Я попрошу доцента МГУ Н.А.Володичву дать краткий отзыв на эту статью и опубликую его в комментарии к статье, если его удастся получить.
Стр. 96-97. Глава IX. Лавины
Стр. 100.
Стр.101. Отрыв пласта иногда происходит не по площадкам действия максимальных напряжений отрыва, а по площадкам максимальных касательных напряжений, - тогда получаются вот такие изогнутые формы линии отрыва (в данном случае на склоне 30 o).
Стр. 106-107 «… Снежная доска обманывает кажущейся прочностью…»
Больше материалов по теме на странице автора
|
При вводе Логина и Пароля,
