лавина

Эта статья о сползании больших масс снега. Информацию о лавинах камней и обломков см. в разделе «Оползень» . Чтобы узнать о других значениях, см. Лавина (значения) .

Снежная лавина в Гималаях недалеко от Эвереста .

Тяжелая техника в действии после того, как лавина прервала движение на железной дороге Сен-Жерве – Валорсин в Верхней Савойе , Франция (2006 г.).

Окончание схода лавины во Аляске на фьордах Кенай .

Железнодорожные пути Аляски заблокированы снежным оползнем

Лавина — это быстрый поток снега вниз по склону , например, с холма или горы. Лавины могут быть вызваны спонтанно, такими факторами, как увеличение количества осадков или ослабление снежного покрова , или внешними факторами, такими как люди, другие животные и землетрясения . Большие лавины, состоящие в основном из снега и воздуха, способны захватывать и перемещать лед, камни и деревья.

Лавины возникают в двух основных формах или их сочетаниях: плитчатые лавины из плотно утрамбованного снега, вызванные обрушением нижележащего слабого слоя снега, и рыхлые снежные лавины из более рыхлого снега. После схода лавины обычно быстро ускоряются и увеличиваются в массе и объеме по мере захвата большего количества снега. Если лавина движется достаточно быстро, часть снега может смешаться с воздухом, образуя снежную лавину .

Хотя лавины имеют сходство, они отличаются от слякоти , оползней , камнепадов и обвалов сераков . Они также отличаются от крупномасштабных движений льда .

Лавины могут случиться в любом горном хребте, где есть устойчивый снежный покров. Чаще всего они наблюдаются зимой или весной, но могут возникнуть в любое время года. В горных районах лавины представляют собой одну из наиболее серьезных стихийных бедствий для жизни и имущества, поэтому предпринимаются большие усилия по борьбе с лавинами .

Существует множество систем классификации различных форм лавин. Лавины можно описать по их размеру, разрушительному потенциалу, механизму возникновения, составу и динамике .

Формирование

Рыхлые снежные лавины (крайний слева) и плитовые лавины (около центра) возле горы Шуксан в горах Северных Каскадов . Распространение трещин относительно ограничено.

Лавина из мягких плит глубиной 15 см, спровоцированная сноубордистом возле Гелиотропного хребта, гора Бейкер , в марте 2010 года. В верхней средней части изображения видны множественные линии перелома короны. Обратите внимание на зернистость обломков на переднем плане, возникшую в результате разрушения плиты во время спуска.

Большинство лавин происходит спонтанно во время штормов при повышенной нагрузке из-за снегопада и/или эрозии . Метаморфические изменения снежного покрова, такие как таяние под воздействием солнечной радиации, являются второй по значимости причиной естественных лавин. Другие естественные причины включают дождь, землетрясения, камнепады и ледопады. К искусственным пусковым механизмам схода лавин относятся лыжники, снегоходы, контролируемые взрывные работы. Вопреки распространенному мнению, лавины не вызываются громким звуком; давление звука на несколько порядков слишком мало, чтобы вызвать лавину.

Возникновение лавины может начаться в точке, где изначально движется лишь небольшое количество снега; это типично для мокрых снежных лавин или лавин в сухом рыхлом снегу. Однако если снег спекается в жесткую плиту, перекрывающую слабый слой, то трещины могут распространяться очень быстро, так что большой объем снега, возможно, тысячи кубических метров, может начать двигаться почти одновременно.

Снежный покров выйдет из строя, когда нагрузка превысит прочность. Нагрузка прямая; это вес снега. Однако прочность снежного покрова определить гораздо сложнее, и он крайне неоднороден. В деталях он зависит от свойств снежных зерен, размера, плотности, морфологии, температуры, содержания воды; и свойства связей между зернами. Все эти свойства могут со временем меняться в зависимости от местной влажности, потока водяного пара, температуры и теплового потока. Верхняя часть снежного покрова также находится под сильным влиянием приходящей радиации и местного потока воздуха. Одной из целей исследований лавин является разработка и проверка компьютерных моделей, которые могут описать эволюцию сезонного снежного покрова с течением времени. Осложняющим фактором является сложное взаимодействие местности и погоды, вызывающее значительную пространственную и временную изменчивость глубин, форм кристаллов и слоистости сезонного снежного покрова.

Слябовые лавины

Плитные лавины часто образуются из снега, который отложился или переотложился ветром. Они имеют характерный вид глыбы (плиты) снега, вырезанной из окружающей среды трещинами. Элементы лавин плит включают трещину короны в верхней части стартовой зоны, боковые трещины по бокам стартовой зоны и трещину внизу, называемую штаучвалом. Разломы макушки и флангов представляют собой вертикальные стенки в снегу, отделяющие снег, унесенный лавиной, от снега, оставшегося на склоне. Толщина плит может варьироваться от нескольких сантиметров до трех метров. На плитовые лавины приходится около 90% смертей, связанных с лавинами.

Порошковые снежные лавины

Основная статья: Порошковая снежная лавина

Самые крупные лавины образуют турбулентные потоки взвеси, известные как снежные лавины или смешанные лавины. своего рода гравитационный поток . Они состоят из порошкового облака, покрывающего плотную лавину. Они могут образовываться из любого типа снега или механизма инициирования, но обычно возникают из свежего сухого порошка. Они могут превышать скорость 300 км/ч (190 миль в час) и иметь массу 1 000 000 тонн; их потоки могут перемещаться на большие расстояния по плоскому дну долины и даже подниматься в гору на короткие расстояния.

Мокрые снежные лавины

Лавина на перевале Симплон (2019)

В отличие от лавин из рыхлого снега, лавины из мокрого снега представляют собой низкоскоростную взвесь снега и воды, поток которой ограничен поверхностью пути (McClung, 1999, стр. 108). Низкая скорость движения обусловлена ​​трением между скользящей поверхностью пути и водонасыщенным потоком. Несмотря на небольшую скорость движения (≈10–40 км/ч), мокрые снежные лавины способны генерировать мощные разрушительные силы из-за большой массы и плотности. Тело потока мокрой снежной лавины может пропахивать мягкий снег, разъедать валуны, землю, деревья и другую растительность; оставляя незащищенную и часто забитую землю на пути схода лавины. Лавины мокрого снега могут быть инициированы либо выбросами рыхлого снега, либо выбросами плит, и возникают только в снежных покровах, насыщенных водой и изотермически уравновешенных до точки плавления воды. Изотермическая характеристика мокрых снежных лавин привела к вторичному термину изотермических оползней, обнаруженному в литературе (например, в Daffern, 1999, стр. 93). В умеренных широтах мокрые снежные лавины часто связаны с климатическими лавинными циклами в конце зимнего сезона, когда наблюдается значительное дневное потепление.

Ледяная лавина

Ледяная лавина возникает, когда большой кусок льда, например, из серака или отколовшегося ледника, падает на лед (например, ледопад Кхумбу), вызывая движение разбитых кусков льда. Возникающее в результате движение больше похоже на камнепад или оползень, чем на снежную лавину. Их, как правило, очень трудно предсказать и практически невозможно смягчить.

Лавинный путь

Когда лавина движется вниз по склону, она следует определенному пути, который зависит от крутизны склона и объема снега/льда, участвующего в движении массы . Возникновение лавины называется отправной точкой и обычно происходит на склоне с уклоном 30–45 градусов. Основная часть пути называется Тропой лавины и обычно проходит под уклоном 20–30 градусов. Когда лавина теряет скорость и в конечном итоге останавливается, она достигает зоны схода. Обычно это происходит, когда уклон достигает крутизны менее 20 градусов. Эти степени не всегда верны из-за того, что каждая лавина уникальна и зависит от стабильности снежного покрова , из которого она образовалась, а также от воздействия окружающей среды или человека, вызвавшего массовое движение.

Травмы и смерти

Люди, попавшие под лавины, могут умереть от удушья , травм или переохлаждения .

От «1950–1951 до 2020–2021 годов» в США в результате схода лавин погибло 1169 человек. За 11-летний период, закончившийся в апреле 2006 года, в лавинах по всей Северной Америке погибло 445 человек. В среднем каждую зиму в США в лавинах погибает 28 человек.

В 2001 году сообщалось, что во всем мире в среднем 150 человек ежегодно умирают от лавин. Три из самых смертоносных зарегистрированных лавин унесли жизни более тысячи человек каждая.

Местность, снежный покров, погода

На крутой лавиноопасной местности путешествовать по гребням, как правило, безопаснее, чем преодолевать склоны.

Карниз снега вот- вот упадет. На участке (1) видны трещины на снегу. Область (3) упала вскоре после того, как был сделан этот снимок, оставив область (2) в качестве нового края.

Дуг Феслер и Джилл Фредстон разработали концептуальную модель трех основных элементов лавин: местности, погоды и снежного покрова. Ландшафт описывает места, где происходят лавины, погода описывает метеорологические условия, которые создают снежный покров, а снежный покров описывает структурные характеристики снега, которые делают возможным образование лавин.

Местность

Для образования лавины требуется склон, достаточно пологий, чтобы снег мог накапливаться, но достаточно крутой, чтобы снег мог ускориться после того, как он придет в движение в результате сочетания механического повреждения (снежного покрова) и силы тяжести. Угол склона, на котором может удерживаться снег, называемый углом естественного откоса , зависит от множества факторов, таких как форма кристаллов и содержание влаги. Некоторые формы более сухого и холодного снега прилипают только к более пологим склонам, тогда как мокрый и теплый снег может прилипать к очень крутым поверхностям. В прибрежных горах, таких как регион Кордильера-дель-Пайне в Патагонии , глубокие снежные покровы собираются на вертикальных и даже нависающих скалах. Угол наклона, который может позволить движущемуся снегу ускоряться, зависит от множества факторов, таких как прочность снега на сдвиг (которая сама по себе зависит от формы кристаллов), а также конфигурация слоев и границ раздела между слоями.

Снежный покров на солнечных склонах находится под сильным влиянием солнечного света . Суточные циклы оттаивания и повторного замерзания могут стабилизировать снежный покров, способствуя его осаждению. Сильные циклы замерзания и оттаивания приводят к образованию корки на поверхности ночью и нестабильного снега в течение дня. Склоны с подветренной стороны хребта или другого ветрового препятствия накапливают больше снега и с большей вероятностью включают карманы глубокого снега, ветровые плиты и карнизы , нарушение которых может привести к образованию лавины. И наоборот, снежный покров на наветренном склоне часто намного меньше, чем на подветренном склоне.

Лавинная тропа с вертикальным падением на 800 метров (2600 футов) в пустыне Глейшер-Пик , штат Вашингтон . Лавинные пути в высокогорной местности могут быть плохо обозначены из-за ограниченной растительности. Ниже линии деревьев пути схода лавин часто очерчены растительными линиями, образовавшимися в результате прошлых лавин. Зона старта видна вверху изображения, трасса находится в середине изображения и четко обозначена растительными линиями, а зона окончания показана внизу изображения. Один из возможных сценариев таков: лавина формируется в зоне старта возле гребня, а затем спускается по трассе, пока не остановится в зоне выхода.

Лавины и пути схода лавин имеют общие элементы: стартовую зону, где зарождается лавина, путь, по которому движется лавина, и зону схода, где лавина останавливается. Отложения мусора представляют собой накопленную массу снега, сошедшего с лавины после того, как он остановился в зоне схода. На изображении слева на этом пути лавины каждый год образуется множество небольших лавин, но большинство из этих лавин не проходят всю вертикальную или горизонтальную длину пути. Частота, с которой лавины образуются в данной местности, называется периодом повторяемости .

Начальная зона лавины должна быть достаточно крутой, чтобы позволить снегу ускориться после того, как он придет в движение. Кроме того, выпуклые склоны менее устойчивы, чем вогнутые , из-за несоответствия между на растяжение прочностью слоев снега и их прочностью на сжатие . Состав и структура поверхности земли под снежным покровом влияют на устойчивость снежного покрова, являясь источником прочности или слабости. В очень густых лесах образование лавин маловероятно, но валуны и редко распространенная растительность могут создать слабые участки глубоко внутри снежного покрова за счет образования сильных температурных градиентов. Лавины на всю глубину (лавины, сметающие склон практически без снежного покрова) чаще встречаются на склонах с ровным грунтом, например травой или каменными плитами.

Вообще говоря, лавины следуют за водосборами вниз по склону, часто разделяя особенности дренажа с летними водоразделами. На линии деревьев и ниже пути лавин через дренажи четко определяются границами растительности, называемыми линиями обрезки , которые возникают там, где лавины снесли деревья и помешали повторному росту крупной растительности. Инженерные дренажи, такие как лавинная дамба на горе Стивен в перевале Кикинг-Хорс , были построены для защиты людей и имущества путем перенаправления потока лавин. Глубокие отложения обломков лавин будут собираться в водосборах в конце стока, например, в оврагах и руслах рек.

Склоны с крутизной более 25 градусов или крутизной более 60 градусов обычно имеют меньшую вероятность схода лавин. Лавины, вызванные деятельностью человека, чаще всего случаются, когда угол естественного откоса снега составляет от 35 до 45 градусов; критический угол, Угол, под которым чаще всего возникают лавины, вызванные деятельностью человека, составляет 38 градусов. Однако, когда частота сходов лавин, вызванных деятельностью человека, нормируется по темпам использования в рекреационных целях, опасность увеличивается равномерно с увеличением угла наклона, и никакой существенной разницы в опасности для данного направления воздействия обнаружить невозможно. Эмпирическое правило таково: склон, достаточно плоский, чтобы удерживать снег, но достаточно крутой, чтобы кататься на лыжах, может вызвать сход лавины, независимо от угла.

Структура и характеристики снежного покрова

После того, как поверхностный иней погребается под воздействием более позднего снегопада, погребенный слой инея может оказаться слабым слоем, по которому могут скользить верхние слои.

Снежный покров состоит из параллельных земле слоев, которые накапливаются за зиму. Каждый слой содержит ледяные зерна, которые отражают отдельные метеорологические условия, во время которых образовался и отложился снег. После выпадения слой снега продолжает развиваться под влиянием метеорологических условий, преобладающих после выпадения.

Для возникновения лавины необходимо, чтобы снежный покров имел слабый слой (или нестабильность) под слоем связного снега. На практике формальные механические и структурные факторы, связанные с нестабильностью снежного покрова, невозможно наблюдать напрямую за пределами лабораторий, поэтому более легко наблюдаемые свойства слоев снега (например, сопротивление проникновению, размер зерна, тип зерна, температура) используются в качестве индексных измерений. механические свойства снега (например, прочность на разрыв , трения коэффициенты , прочность на сдвиг и пластичность ). Это приводит к двум основным источникам неопределенности при определении устойчивости снежного покрова на основе структуры снега: во-первых, как факторы, влияющие на устойчивость снежного покрова, так и конкретные характеристики снежного покрова широко варьируются в пределах небольших территорий и временных масштабов, что приводит к значительным трудностям при экстраполяции точечных наблюдений за снегом. слоев в разных масштабах пространства и времени. Во-вторых, взаимосвязь между легко наблюдаемыми характеристиками снежного покрова и критическими механическими свойствами снежного покрова полностью не разработана.

Хотя детерминированная взаимосвязь между характеристиками снежного покрова и стабильностью снежного покрова все еще остается предметом продолжающихся научных исследований, растет эмпирическое понимание состава снега и характеристик отложения, которые влияют на вероятность схода лавин. Наблюдения и опыт показали, что свежевыпавшему снегу требуется время, чтобы сцепиться со слоями снега под ним, особенно если новый снег выпадает в очень холодные и засушливые условия. Если температура окружающего воздуха достаточно низкая, мелкий снег над или вокруг валунов, растений и других неоднородностей на склоне ослабевает из-за быстрого роста кристаллов, который происходит при наличии критического температурного градиента. Большие угловатые кристаллы снега являются индикатором слабого снега, поскольку такие кристаллы имеют меньше связей на единицу объема, чем маленькие округлые кристаллы, которые плотно прилегают друг к другу. Сплоченный снег с меньшей вероятностью осыпется, чем рыхлые порошкообразные слои или влажный изотермический снег; однако слежавшийся снег является необходимым условием возникновения снежные лавины и постоянная нестабильность внутри снежного покрова могут скрываться под хорошо консолидированными поверхностными слоями. Неопределенность, связанная с эмпирическим пониманием факторов, влияющих на устойчивость снега, заставляет большинство профессиональных специалистов по лавинной работе рекомендовать консервативное использование лавиноопасной местности по сравнению с текущей нестабильностью снежного покрова.

Погода

Выкопав снежную яму, можно оценить снежный покров на предмет нестабильности слоев. На этом снимке снег со слабого слоя легко соскоблили вручную, оставив горизонтальную линию на стенке ямы.

Лавины случаются только в стоячем снежном покрове. Обычно в зимние сезоны в высоких широтах, на больших высотах или в обоих случаях погода достаточно нестабильная и достаточно холодная, чтобы выпавший снег накапливался в сезонный снежный покров. Континентальность , усиливая влияние на экстремальные метеорологические явления, испытываемые снежными покровами, является важным фактором развития нестабильности и, как следствие, возникновения лавин, ускоряющих стабилизацию снежного покрова после штормовых циклов. Эволюция снежного покрова чрезвычайно чувствительна к небольшим изменениям в узком диапазоне метеорологических условий, которые способствуют накоплению снега в снежный покров. Среди критических факторов, контролирующих развитие снежного покрова, можно назвать: солнечный нагрев, радиационное охлаждение , вертикальные градиенты температуры в стоячем снеге, количество снегопадов и типы снега. Как правило, мягкая зимняя погода способствует осаждению и стабилизации снежного покрова; и наоборот, очень холодная, ветреная или жаркая погода ослабит снежный покров.

При температурах, близких к точке замерзания воды, или во время умеренной солнечной радиации, будет иметь место мягкий цикл замораживания-оттаивания. Таяние и повторное замерзание воды в снегу укрепляет снежный покров на этапе замерзания и ослабляет его на этапе оттаивания. Резкий подъем температуры, значительно превышающий точку замерзания воды, может вызвать образование лавин в любое время года.

Постоянные низкие температуры могут либо помешать стабилизации нового снега, либо дестабилизировать существующий снежный покров. Холодные температуры воздуха на поверхности снега создают температурный градиент снега, поскольку температура земли у основания снежного покрова обычно составляет около 0 °C, а температура окружающего воздуха может быть намного ниже. Когда температурный градиент, превышающий 10 °C на вертикальный метр снега, сохраняется более суток, в снежном покрове начинают формироваться угловатые кристаллы, называемые глубинным инеем или гранями, из-за быстрого переноса влаги по температурному градиенту. Эти угловатые кристаллы, которые плохо связываются друг с другом и окружающим снегом, часто становятся постоянным слабым местом снежного покрова. Когда плита, лежащая поверх стойкого слабого слоя, подвергается нагрузке, превышающей прочность плиты и стойкого слабого слоя, стойкий слабый слой может разрушиться и вызвать лавину.

Любой ветер сильнее легкого бриза может способствовать быстрому скоплению снега на защищенных склонах с подветренной стороны. Ветровые плиты образуются быстро, и, если они есть, более слабый снег под плитой может не успеть приспособиться к новой нагрузке. Даже в ясный день ветер может быстро засыпать склон снегом, перенося его с одного места на другое. Верхняя нагрузка возникает, когда ветер сбрасывает снег с вершины склона; Перекрестная нагрузка возникает, когда ветер откладывает снег параллельно склону. Когда ветер дует над вершиной горы, подветренная или подветренная сторона горы испытывает нагрузку сверху, от вершины до подветренного склона. Когда ветер дует через хребет, ведущий вверх по горе, подветренная сторона хребта подвергается поперечной нагрузке. Перекрестно нагруженные ветровые плиты обычно трудно идентифицировать визуально.

Метели и ливни являются важными факторами лавинной опасности. Сильный снегопад вызовет нестабильность существующего снежного покрова как из-за дополнительного веса, так и из-за того, что новому снегу не хватает времени для сцепления с нижележащими слоями снега. Дождь имеет аналогичный эффект. В краткосрочной перспективе дождь вызывает нестабильность, поскольку, как и сильный снегопад, он создает дополнительную нагрузку на снежный покров, а когда дождевая вода просачивается сквозь снег, он действует как смазка, уменьшая естественное трение между слоями снега, которые скрепляют снежный покров. Большинство лавин происходит во время или вскоре после шторма.

Воздействие солнечного света в дневное время быстро дестабилизирует верхние слои снежного покрова, если солнечный свет достаточно силен, чтобы растопить снег, тем самым уменьшив его твердость. В ясные ночи снежный покров может повторно замерзнуть, когда температура окружающего воздуха упадет ниже нуля в результате процесса длинноволнового радиационного охлаждения или того и другого. Радиационная потеря тепла происходит, когда ночной воздух значительно холоднее снежного покрова, и накопленное в снеге тепло повторно излучается в атмосферу.

Динамика

Когда образуется лавина из плит, она распадается на все более мелкие фрагменты по мере того, как снег спускается вниз по склону. Если фрагменты становятся достаточно маленькими, внешний слой лавины, называемый слоем сальтации, приобретает характеристики жидкости . При наличии достаточно мелких частиц они могут переноситься в воздух, а при наличии достаточного количества переносимого по воздуху снега эта часть лавины может отделиться от основной массы лавины и переместиться на большее расстояние в виде лавины порошкового снега. Научные исследования с использованием радара , проведенные после лавинной катастрофы в Гальтюре в 1999 году , подтвердили гипотезу о том, что сальтационный слой , который также может отделяться от основной массы лавины. между поверхностью и воздушными компонентами лавины образуется

Сход лавины — это составляющая веса лавины, параллельная склону; по мере продвижения лавины любой нестабильный снег на ее пути будет иметь тенденцию слипаться, что увеличивает общий вес. Эта сила будет увеличиваться по мере увеличения крутизны склона и уменьшаться по мере его выравнивания. Этому препятствует ряд компонентов, которые, как полагают, взаимодействуют друг с другом: трение между лавиной и поверхностью под ней; трение между воздухом и снегом внутри жидкости; гидродинамическое сопротивление на передней кромке лавины; сопротивление сдвигу между лавиной и воздухом, через который она проходит, а также сопротивление сдвигу между фрагментами внутри самой лавины. Лавина будет продолжать ускоряться до тех пор, пока сопротивление не превысит силу, направленную вперед.

Моделирование

Попытки смоделировать поведение лавин относятся к началу 20-го века, особенно это касается работы профессора Лаготалы при подготовке к зимним Олимпийским играм 1924 года в Шамони . Его метод был разработан А. Фёлльми и популяризирован после публикации в 1955 году его книги «Ueber die Zerstoerungskraft von Lawinen» («О разрушительной силе лавин»).

Воэллми использовал простую эмпирическую формулу, рассматривая лавину как скользящую глыбу снега, движущуюся с силой сопротивления, пропорциональной квадрату скорости ее потока:

${\textrm {Pref}}={\frac {1}{2}}\,{\rho }\,{v^{2}}\,\!$

Впоследствии он и другие вывели другие формулы, которые учитывают другие факторы: модели Воеллми-Салма-Гублера и Перла-Ченга-МакКлюнга стали наиболее широко использоваться в качестве простых инструментов для моделирования текущих (в отличие от рыхлого снега) лавин.

С 1990-х годов было разработано множество более сложных моделей. В Европе большая часть недавней работы была выполнена в рамках исследовательского проекта SATSIE (Исследование лавин и проверка моделей в Европе), поддерживаемого Европейской комиссией. которая разработала передовую модель MN2L, которая сейчас используется в Службе восстановления территорий в Монтани (Горно-спасательная служба) во Франции, и D2FRAM (динамическая лавинная модель с двумя потоками), которая по состоянию на 2007 год все еще проходила проверку. Другими известными моделями являются программное обеспечение для моделирования лавин SAMOS-AT. и программное обеспечение RAMMS.

Участие человека

Рекомендации Лесной службы США по лавинной опасности.

Снежные заборы в Швейцарии летом.

Взрыв лавины на французском горнолыжном курорте Тинь (3600 м)

Предупреждающий знак лавины возле Банфа, Альберта

Как предотвратить сход лавин

Основная статья: Лавинная борьба

Превентивные меры применяются в районах, где лавины представляют значительную угрозу для людей, например , на горнолыжных курортах , в горных городах, на автомобильных и железных дорогах. Существует несколько способов предотвратить сход лавин и уменьшить их мощность, а также разработать превентивные меры для уменьшения вероятности и размера лавин путем нарушения структуры снежного покрова, в то время как пассивные меры укрепляют и стабилизируют снежный покров на месте . Самая простая активная мера — неоднократное передвижение по снежному покрову по мере накопления снега; это может быть посредством укладки ботинок, стрижки лыж или машинной обработки . Взрывчатые вещества широко используются для предотвращения лавин, вызывая лавины меньшего размера, разрушающие нестабильность снежного покрова, и удаляя покрывающую толщу, что может привести к более крупным лавинам. Взрывчатые заряды доставляются различными способами, включая бросание вручную зарядов, бомбы, сбрасываемые с вертолета, сотрясающие линии Gazex и баллистические снаряды, запускаемые из авиационных пушек и артиллерии. Пассивные превентивные системы, такие как Снегозащитные ограждения и легкие стены можно использовать для направления снега. Снег скапливается вокруг забора, особенно на той стороне, которая обращена к преобладающим ветрам . С подветренной стороны ограждения скопление снега уменьшается. Это вызвано потерей снега у забора, который мог бы отложиться, и подхватом ветром уже находившегося снега, который лишился снега у забора. При достаточной плотности деревьев они могут значительно снизить силу лавин. Они удерживают снег на месте, и когда идет лавина, удар снега о деревья замедляет ее. Деревья можно либо посадить, либо сохранить, например, при строительстве горнолыжного курорта, чтобы уменьшить силу лавин.

В свою очередь, социально-экологические изменения могут влиять на возникновение разрушительных лавин: некоторые исследования, связывающие изменения в моделях землепользования/земного покрова и эволюцию ущерба от снежных лавин в горах средних широт, показывают важность роли, которую играет растительный покров, это лежит в основе увеличения ущерба при вырубке защитного леса (из-за демографического роста, интенсивного выпаса скота и промышленных или юридических причин), а также в основе уменьшения ущерба из-за трансформации традиционного землепользования. система, основанная на чрезмерной эксплуатации, превращается в систему, основанную на маргинализации земель и лесовосстановлении, что происходит в основном с середины 20-го века в горных районах развитых стран.

смягчение последствий

Во многих районах можно обнаружить регулярные следы лавин и принять меры предосторожности для минимизации ущерба, например, предотвратить развитие лавин в этих районах. Чтобы смягчить воздействие лавин, строительство искусственных барьеров может быть очень эффективным средством уменьшения лавинного ущерба. Существует несколько типов: один вид барьера ( снежная сетка ) представляет собой сетку, натянутую между столбами, которые, закреплены растяжками помимо фундамента, . Эти барьеры аналогичны тем, которые используются для защиты от оползней . Другой тип барьера представляет собой жесткую конструкцию, напоминающую забор ( снежный забор ), и может быть изготовлен из стали , дерева или предварительно напряженного бетона . Обычно они имеют зазоры между балками и строятся перпендикулярно склону, с усиливающими балками со стороны спуска. Жесткие барьеры часто считаются неприглядными, особенно когда необходимо построить много рядов. Они также дороги и уязвимы для повреждений от падения камней в теплые месяцы. Помимо барьеров промышленного изготовления, существуют ландшафтные барьеры, называемые Лавинные дамбы останавливают или отклоняют лавины своим весом и силой. Эти барьеры сделаны из бетона, камней или земли. Обычно их размещают прямо над сооружением, дорогой или железной дорогой, которую они пытаются защитить, хотя их также можно использовать для направления лавин на другие препятствия. Иногда земляные насыпи на пути лавины ставят , чтобы замедлить ее движение. Наконец, вдоль транспортных коридоров большие укрытия, называемые снежными навесами , для защиты движения транспорта от лавин. прямо на пути схода лавины могут быть построены

Системы раннего оповещения

Системы предупреждения могут обнаруживать лавины, которые развиваются медленно, например, ледяные лавины, вызванные ледопадом. Интерферометрические радары, камеры высокого разрешения или датчики движения могут отслеживать нестабильные области в течение длительного периода времени, от дней до лет. Эксперты интерпретируют записанные данные и способны распознать предстоящие разрывы, чтобы инициировать соответствующие меры. Такие системы (например, мониторинг ледника Вайсмис в Швейцарии ) может распознавать события на несколько дней вперед.

Системы сигнализации

Радиолокационная станция для мониторинга лавин в Церматте .

Современные радиолокационные технологии позволяют контролировать большие территории и локализовать лавины при любых погодных условиях, днем ​​и ночью. Комплексные системы сигнализации способны обнаружить лавины за короткое время, чтобы закрыть (например, дороги и железные дороги) или эвакуировать (например, строительные площадки) находящиеся под угрозой исчезновения районы. Пример такой системы установлен на единственной подъездной дороге к Церматту в Швейцарии. Два радара следят за склоном горы над дорогой. Система автоматически перекрывает дорогу, активируя несколько шлагбаумов и светофоров в течение нескольких секунд, чтобы никто из людей не пострадал.

Выживание, спасение и восстановление

Основная статья: Спасение при лавине

Лавинные происшествия в целом подразделяются на две категории: несчастные случаи в местах отдыха и несчастные случаи в жилых, промышленных и транспортных помещениях. Это различие мотивировано наблюдаемой разницей в причинах схода лавин в двух местах. В сфере отдыха большинство несчастных случаев происходит по вине людей, попавших в лавину. В исследовании 1996 года Джеймисон и соавт. (страницы 7–20) обнаружили, что 83% всех лавин в местах отдыха были вызваны участниками аварии . Напротив, все несчастные случаи в жилых, промышленных и транспортных объектах произошли из-за спонтанных природных лавин. Из-за различий в причинах лавинных происшествий и действиях, проводимых в двух условиях, специалисты по борьбе с лавинами и стихийными бедствиями разработали две связанные стратегии готовности, спасения и восстановления для каждого из условий.

Известные лавины

См. Также: Список лавин.

Две лавины сошли в марте 1910 года в хребтах Каскад и Селкирк; 1 марта лавина в Веллингтоне унесла жизни 96 человек в штате Вашингтон , США. Три дня спустя 62 железнодорожника погибли в лавине на перевале Роджерс в Британской Колумбии , Канада.

Во время Первой мировой войны от 40 000 до 80 000 солдат погибли в результате схода лавин во время горной кампании в Альпах на австрийско-итальянском фронте, многие из которых были вызваны артиллерийским огнем. Около 10 000 человек с обеих сторон погибли в лавинах в декабре 1916 года.

Зимой 1950–1951 гг. В северном полушарии за три месяца было зарегистрировано около 649 лавин по всей территории Альп в Австрии, Франции, Швейцарии, Италии и Германии. Эта серия лавин унесла жизни около 265 человек и была названа « Зимой террора» .

Альпинистский лагерь на пике Ленина, на территории современного Кыргызстана, был уничтожен в 1990 году, когда землетрясение вызвало сход большой лавины, которая захлестнула лагерь. Сорок три альпиниста погибли.

В 1993 году лавина Байбурт-Юзенгили убила 60 человек в Узенгили в провинции Байбурт , Турция .

Большая лавина в Монтроке, Франция , в 1999 году: 300 000 кубических метров снега соскользнули по склону 30°, достигнув скорости около 100 км/ч (62 мили в час). В результате погибли 12 человек в их шале под 100 000 тонн снега глубиной 5 метров (16 футов). Мэр Шамони был признан виновным в убийстве второй степени за невыселение района, но получил условный срок.

Небольшая австрийская деревня Гальтюр пострадала от лавины Гальтюр в 1999 году. Считалось, что деревня находится в безопасной зоне, но лавина была исключительно большой и захлестнула деревню. Погиб тридцать один человек.

1 декабря 2000 года лавина Glory Bowl образовалась на горе Glory, расположенной в пределах горного хребта Тетон в Вайоминге, США. Джоэл Руф катался на сноуборде по этой чашеобразной трассе в отдаленных районах и спровоцировал сход лавины. Его пронесли почти на 2000 футов к подножию горы, но спасти его не удалось.

28 января 2003 года лавина в Татрах унесла девять человек из тринадцати человек, направлявшихся на вершину горы Рысы в ​​Татрах . Участниками поездки стали учащиеся средней школы имени И. Леона Кручковского в Тыхах и лица, связанные со спортивным клубом школы.

3 июля 2022 года обрушился серак на леднике Мармолада в Италии , вызвав лавину, в результате которой погибли 11 альпинистов и восемь получили ранения.

Классификация лавин

Европейский лавинный риск

В Европе лавинный риск широко оценивается по следующей шкале, которая была принята в апреле 1993 года взамен существовавших ранее нестандартных национальных схем. В последний раз описания обновлялись в мае 2003 года для обеспечения единообразия.

Во Франции большинство смертей в лавинах происходит при уровнях риска 3 и 4. В Швейцарии большинство смертей происходит при уровнях риска 2 и 3. Считается, что это может быть связано с национальными различиями в интерпретации при оценке рисков.

Уровень риска	Стабильность снега	Икона	Лавинный риск
1 – Низкий	Снег, как правило, очень устойчив.		Сход лавин маловероятен, за исключением случаев, когда на нескольких очень крутых склонах действуют тяжелые нагрузки. Любые спонтанные лавины будут небольшими оползнями. В целом безопасные условия.
2 – Умеренный	На некоторых крутых склонах снег умеренно устойчив. В остальном все очень стабильно.		Лавины могут возникнуть при приложении тяжелых нагрузок, особенно на некоторых, как правило, крутых склонах. Крупных спонтанных лавин не ожидается.
3 – Значительный	На многих крутых склонах снег умеренно или слабо устойчив.		Лавины могут возникнуть на многих склонах, даже если приложены лишь легкие нагрузки. На некоторых склонах могут возникать средние и даже довольно крупные спонтанные лавины.
4 – Высокий	На большинстве крутых склонов снег не очень устойчив.		На многих склонах могут возникнуть лавины, даже если прикладываться лишь легкие нагрузки. В некоторых местах вероятны многочисленные средние, а иногда и крупные спонтанные лавины.
5 – Очень высокий	Снег в целом неустойчив.		Даже на пологих склонах вероятно возникновение множества крупных спонтанных лавин.

[1] Стабильность:

• Как правило, более подробно описывается в лавинном бюллетене (с учетом высоты, ракурса, типа местности и т. д.).

[2] дополнительная нагрузка:

• тяжелый: два или более лыжников или сноубордистов без расстояния между ними, одинокий турист или альпинист , машина для подготовки, сход лавин.
• легкий: один лыжник или сноубордист плавно соединяет повороты и не падает, группа лыжников или сноубордистов с расстоянием между каждым человеком не менее 10 м, один человек на снегоступах

Градиент:

• пологие склоны: с уклоном ниже 30°
• крутые склоны: с уклоном более 30°
• очень крутые склоны: с уклоном более 35°.
• чрезвычайно крутые склоны: экстремальные по уклону (более 40°), профилю местности, близости хребта, гладкости подстилающего грунта.

Европейская таблица лавинных размеров

Размер лавины:

Размер	Закончиться	Потенциальный ущерб	Физический размер
1 – Слафф	Небольшая снежная горка, которая не может похоронить человека, но есть опасность падения.	Маловероятно, но возможен риск травмирования или смерти людей.	длина <50 м объем <100 м² 3
2 – Маленький	Останавливается на склоне.	Мог похоронить, ранить или убить человека.	длина <100 м объем <1000 м 3
3 – Средний	Доходит до подножия склона.	Может закопать и уничтожить машину, повредить грузовик, разрушить небольшие постройки или сломать деревья.	длина <1000 м объем <10 000 м 3
4 – Большой	Прогоны по ровным участкам (значительно менее 30°) длиной не менее 50 м могут достигать дна долины.	Мог закопать и разрушить большие грузовики и поезда, большие здания и лесные массивы.	длина >1000 м объем >10 000 м3 3

Североамериканская шкала лавинной опасности

В США и Канаде используется следующая шкала лавинной опасности. Дескрипторы различаются в зависимости от страны.

Danger Scale – English

Лавинные проблемы

Существует девять различных типов лавинных проблем:

• Штормовая плита
• Ветровая плита
• Лавины из мокрых плит
• Стойкая плита
• Глубокая упорная плита
• Рыхлые сухие лавины
• Рыхлые мокрые лавины
• Скольжение лавин
• Карниз падения

Канадская классификация размеров лавин

Канадская классификация размеров лавин основана на последствиях лавины. Обычно используются половинные размеры.

Размер	Разрушительный потенциал
1	Относительно безвреден для людей.
2	Мог похоронить, ранить или убить человека.
3	Может закопать и уничтожить машину, повредить грузовик, разрушить небольшое здание или сломать несколько деревьев.
4	Может уничтожить железнодорожный вагон, большой грузовик, несколько зданий или лесной массив площадью до 4 гектаров.
5	Самая крупная из известных снежных лавин. Мог уничтожить деревню или лес площадью 40 гектаров.

Классификация США по размеру лавины

Размер лавин классифицируется по двум шкалам; размер относительно разрушительной силы или D-шкалы и размер относительно пути лавины или R-шкалы. Обе шкалы размеров варьируются от 1 до 5, при этом можно использовать половину шкалы размера D.

Размер относительно пути
R1~Очень маленький относительно пути.
R2~маленький, относительно пути
R3~Средний, относительно пути
R4~Большой относительно пути
R5~Major или максимум относительно пути

Размер – разрушительная сила
код		масса	длина
Д1	Относительно безвреден для людей.	<10 т	10 м
Д2	Может похоронить, ранить или убить человека	10 2 т	100 м
Д3	Может закопать и уничтожить машину, повредить грузовик, разрушить деревянный каркасный дом или сломать несколько деревьев.	10 3 т	1000 м
Д4	Может уничтожить железнодорожный вагон, большой грузовик, несколько зданий или значительное количество леса.	10 4 т	2000 м
Д5	Мог бы испортить ландшафт. Самая крупная снежная лавина известна	10 5 т	3000 м

Испытание на блок скольжения

Анализ лавинной опасности плит можно выполнить с помощью теста Рутчблока. Глыба снега шириной 2 м изолируется от остальной части склона и постепенно нагружается. Результатом является оценка устойчивости склона по семиступенчатой ​​шкале. ( Rutsch по-немецки означает слайд.)

Лавины и изменение климата

На образование и частоту лавин сильно влияют погодные условия и местный климат. Слои снежного покрова формируются по-разному в зависимости от того, выпадает ли снег в очень холодных или очень теплых условиях, в очень сухих или очень влажных условиях. Таким образом, изменение климата может повлиять на то, когда, где и как часто происходят лавины, а также может изменить тип происходящих лавин.

Влияние на тип и частоту лавин

В целом прогнозируется повышение сезонной снеговой линии и уменьшение количества дней со снежным покровом. Вызванное изменением климата повышение температуры и изменения в характере осадков, вероятно, будут различаться в разных горных регионах. и влияние этих изменений на лавины будет меняться на разных высотах. В долгосрочной перспективе ожидается снижение частоты схода лавин на более низких высотах, что соответствует уменьшению снежного покрова и глубины, а также прогнозируется краткосрочное увеличение количества мокрых лавин.

Ожидается увеличение количества осадков, а это означает увеличение количества снега или дождя в зависимости от высоты. На возвышенностях, которые, по прогнозам, останутся выше линии сезонного снега, вероятно, будет наблюдаться увеличение лавинной активности из-за увеличения количества осадков в зимний сезон. Ожидается также увеличение интенсивности штормовых осадков, что, вероятно, приведет к увеличению количества дней с достаточным количеством снегопадов, что приведет к нестабильности снежного покрова. На умеренных и высоких высотах может наблюдаться увеличение неустойчивых колебаний от одного экстремального погодного явления к другому. Прогнозы также показывают увеличение количества дождей и снега. и циклы влажных лавин, происходящие ранее весной в течение оставшейся части этого столетия.

Влияние на выживаемость при захоронениях

Теплые влажные снежные покровы, частота которых, вероятно, увеличится из-за изменения климата, также могут сделать лавинные захоронения более смертоносными. Теплый снег имеет более высокое содержание влаги и поэтому более плотный, чем холодный снег. Более плотные обломки лавины уменьшают способность погребенного человека дышать и количество времени, которое у него есть до того, как у него закончится кислород. Это увеличивает вероятность смерти от асфиксии в случае захоронения. Кроме того, прогнозируемое уменьшение толщины снежного покрова может увеличить частоту травм из-за травм, например, в случае удара закопанного лыжника о камень или дерево.

Лавины пыли на Марсе

Лавины на Марсе

27 ноября 2011 г.

29 мая 2019 г.

См. также

Связанные потоки

• Селевой поток
• Гравитационный ток
• Лава
• оползень
• Селевой поток
• Пирокластический поток
• Каменная горка
• Слякотный поток

Лавинные катастрофы

Основная статья: Список лавин по числу погибших

• 1999 лавина Гальтюр
• Монтрок
• Лавина в секторе Гаяри, 2012 г.

Ссылки

Библиография

• МакКлунг, Дэвид. Снежные лавины как некритическая система прерывистого равновесия : глава 24 в книге «Нелинейная динамика в науках о Земле», А. А. Цонсис и Дж. Б. Элснер (ред.), Springer, 2007 г.
• Дафферн, Тони: Лавинная безопасность для лыжников, альпинистов и сноубордистов , Rocky Mountain Books, 1999, ISBN   0-921102-72-0
• Биллман, Джон: Майк Элггрен о выживании в лавине . Лыжный журнал, февраль 2007: 26.
• МакКлунг, Дэвид и Шерер, Питер: Справочник по лавинам , Альпинисты: 2006. ISBN   978-0-89886-809-8
• Тремпер, Брюс: Остаться в живых в лавиноопасной местности , Альпинисты: 2001. ISBN   0-89886-834-3
• Мюнтер, Вернер: Трижды три (3х3) лавины. Управление рисками в зимних видах спорта , Бергверлаг Ротер , 2002. ISBN   3-7633-2060-1 (на немецком языке) (частичный перевод на английский язык включен в PowderGuide: Управление лавинным риском) ISBN   0-9724827-3-3 )
• Майкл Фальзер: Исторические лавиноопасные ландшафты: задача по сохранению культурного ландшафта и памятников В: kunsttexte 3/2010, в рубрике: Исторические лавиноопасные ландшафты: задача по сохранению культурных ландшафтов и памятников

Внешние ссылки

• Лавинный образовательный проект
• Выжить в лавине: руководство для детей и молодежи. Архивировано 26 апреля 2021 г. в Wayback Machine.
• Фотографии лавинной защиты
• Лавина Канада
• Канадская лавинная ассоциация. Архивировано 21 октября 2020 года в Wayback Machine.
• Информационный центр Колорадо Эвеланш
• Центр исследований снега и лавин
• EAWS – Европейская служба предупреждения о лавинах
• Справочник европейских лавинных служб
• Лавины собрали новости и комментарии в The New York Times.
• Швейцарский федеральный институт исследований снега и лавин
• Шотландская информационная служба по лавинам
• Чисхолм, Хью , изд. (1911). «Лавина» . Британская энциклопедия (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. Но обратите внимание на мифы, приведенные выше.
• Лавинный центр Юты
• Информационное сообщение о лавинной опасности в Новой Зеландии
• Лавинный центр Гульмарг
• США Avalanche.org
• Лавинный центр Сьерра (Национальный лес Тахо)