Реферат: Снежники и лавины

Еще М. В. Ломоносов в сочинении О слоях земных [1949] указывал, что в высоких горах (речь шла об Андах Южной Америки) самые главы выше облаков далече в морозную атмосферу восходят, а суровость климата Тибета объяснял близостью к морозному слою атмосферы . Сейчас морозный слой атмосферы выделяют под названием хионосферы ( снеговой сферы в переводе с греческого). В низких и средних широтах вершины высоких гор, а в полярных областях и низкогорий вдаются в эту сферу. В ней в основном зарождаются ледники. Снежники, о которых говорится в данном разделе, образуются в горах ниже границы хионосферы, обычно в близком к ней высотном ярусе с суровым климатом, преимущественно в горно-луговой зоне, особенно в ее субнивальном поясе, но в местах скопления снега от сошедших лавин встречаются и значительно ниже. Снежные лавины, образующиеся из круглогодично выпадающего и сезонного снега, зарождаются как в хионосфере, так и под ее нижней границей. Однако вторые причиняют больше неприятностей, в основном именно они разрушают строения и дороги, тогда как первые опасны главным образом для альпинистов. Снежниками и называют неподвижные скопления снега, фирна и льда, которые сохраняются в течение всего теплого времени года или части его после схода сезонного снежного покрова. Основными факторами образования снежников служат метелевый перенос снега, способствующий его концентрации в понижениях и затененных, защищенных от ветра местах склона, а также лавины. Формирование снежников связано с условиями рельефа, направлением снеговетровых потоков воздуха, с наличием лотков, по которым сходят лавины. Снежники в горах делят на летние (исчезающие до начала осени) и перелетки, те и другие разделяют по генезису на навеянные и лавинные. Дальнейшее разделение производят в зависимости от занятых снежниками форм рельефа. Среди навеянных снежников различают снежники подветренных склонов гребней хребтов и бровок плато, затененных склонов ущелий, водосборов горных ручьев, холмов и гряд морен, откосов и тыловых швов террас в горных долинах, уступов озерных террас, карстовых воронок и котловин. Во многих горных районах снежники занимают места (на днищах каров, цирков, трогов), где лежали ледники последней стадии горного оледенения. Среди лавинных снежников выделяют лотковые и снежники подножия склонов. Рельефообразующая деятельность снежников проявляется в создании нивальных форм. Лавины пришедшие в движение и низвергающиеся снежные массы. Они наблюдаются в большинстве горных районов с устойчивым снежным покровом.

Это одно из самых распространенных и опасных явлений горных стран. Снег при сходе лавин скользит по поверхности либо низвергается и проходит часть пути в свободном падении. В отличие от обвалов скальных пород сход лавины в процессе ее движения часто приводит к значительному увеличению массы за счет захвата снега, лежащего ниже по склону. Скорость лавин иногда достигает 80-100 м/с, отложившиеся массы снега одной лавины могут иметь объем 2-6 млн. куб. м, а ее мощность 20-50 м. Падение лавин часто сопровождается оглушительным шумом и скрежетом. Состоящие из сухого порошкообразного снега лавины при падении почти полностью распыляются. Мокрые же лавины ( грунтовые ) несут множество обломков горных пород. При своем движении они сильно воздействуют на рельеф, а в месте неоднократной аккумуляции образуют конусы выноса, состоящие из принесенных обломков горных пород. Выделяют два типа лавин, важных для прогнозирования лавинной опасности: лавины прямого действия, сход которых зависит от недавнего изменения погодных условий, и лавины замедленного действия, движение которых длительно подготавливается диагенезом снежной толщи, а основном перекристаллизацией снега с опасным разрастанием ее горизонтов разрыхления. Уже спустя несколько дней сцепление между кристаллами свежевыпавшего снега ослабевает, поскольку сами кристаллы постепенно превращаются в частицы разнообразной формы, а затем в мелкие зерна. Лавиноопасными считаются склоны крутизной 25-55°. При изучении лавин, их прогнозировании и разработке оптимальных методов защиты нужно учитывать не только физическую сущность явления, но и местные физико-географические условия (рельеф, климат, растительность и пр. ), определяющие его природное разнообразие. Сход лавин зависит не только от климатических, метеорологических и связанных с ними физических (геофизических) процессов, но и от характера рельефа, растительности и других особенностей горной территории. Вместе с тем лавины, являясь весьма динамичным элементом ландшафта, сами оказывают влияние на другие его компоненты, моделируя поверхность лотков-лавиносбросов, создавая конусы выноса в их основании, освобождая от снега горные луга, вследствие чего растительность начинает вегетировать значительно раньше, чем на участках склона с сохранившимся снежным покровом. Естественная лесная растительность выполняет важные противолавинные функции. Вместе с тем падение лавин оказывает существенное влияние на структуру и состав леса у его верхней границы и изменяет характер растительности по путям схода лавин, на участках длительной сохранности лавинного снега.

В последних случаях лес часто заменяется альпийской растительностью, что служит важным индикатором при прогнозе лавиноопасности. Альпы классическая страна распространения лавин, в которой с давних пор и до нашего времени сход лавин причинял большие разрушения и нередко сопровождался человеческими жертвами. Недаром в Швейцарских Альпах лавины окрестили белой смертью . У нас районами, с которых началось изучение лавин, были Кавказ и Хибины. Вскоре география исследования лавин быстро расширилась, охватив практически все пространство гор Советского Союза от Карпат до Дальнего Востока. При строительстве БАМа пришлось разрабатывать ускоренную методику картографирования лавинной опасности. За рубежом кроме Альп известны многие лавиноопасные районы на Аляске, в Кордильерах Британской Колумбии и западных штатов США, в Андах Перу и Чили, в Гималаях, горах Японии и т. д. Лавины обладают громадной ударной силой. В феврале 1965 г. на поселок Ледюк-Кемп в Британской Колумбии сошла лавина такой силы, что она не просто повалила здания, а разнесла их на куски. Она подняла рельсы и вентиляционные трубы, тяжелые деревянные балки и фанерные листы и метнула их, словно копья: Поселок превратился в бесформенную массу снега, смешанного с самыми разнообразными предметами [Отуотер, 1980, с. 170-172]. Несколько десятков людей погибло при этой катастрофе. Разрушение зданий или уничтожение лесов нередко вызывается не самим снегом, а воздушной волной, которая образуется перед фронтом движущейся пылевой лавины. Описан, например, такой случай. Большой барак задолго до того, как его достигло снежное ядро лавины, развалился на части, словно карточный домик. Балки и доски дугой полетели по воздуху и упали на противоположный склон, снег же самой лавины остановился, не дойдя до дна долины [Фляйг, 1960, с. 105]. Лавины представляют большую опасность для железных, шоссейных и вообще грунтовых дорог и для движущегося по ним транспорта. В лавиноопасных местах линии связи приходится зарывать в виде кабеля в землю, на столбах их прокладывать невозможно. Чтобы уйти из лавиноопасной зоны, приходилось понижать отметки порталов тоннелей при их проектировании. Необходимость защиты от лавин существенно удорожает строительство в горах. Защита от лавин включает профилактические меры: наблюдение, дозор и предупреждение, искусственное сбрасывание снега взрывами, артиллерийским, в том числе минометным обстрелом и различные инженерные мероприятия, а также террасирование склонов, сохранение лесов и воспроизводство противолавинных лесных насаждений. Прогнозирование схода лавин должно строиться на широком физико-географическом подходе к изучению этого явления.

Для общего прогноза возможности возникновения лавин весьма существенно составление карт лавинной опасности.