скачать книгу бесплатно
1.2.3.3. Снежные селеподобные лавины
Снежные мокрые лавины, имеющие в своем составе много несвязанной воды, называют сверхмокрыми, гидронапорными или снеговодными.
Весной в склоновых ложбинах, заполненных большим количеством тающего снега, при внезапном и сильном потеплении, на фоне туманов и дождей появляется очень много несвязанной воды, которая вместе со всплывшими неустойчивыми снежно-ледовыми накоплениями прорывает в небольших озерцах естественные запруды и селеподобным потоком устремляется вниз по пологим и очень пологим лавинным руслам-каналам, собирая по пути всю снего-водную жижу и частично грунт. До попадания в реки такие сверхмокрые лавины иногда набирают объем более 10000 м? и проходят больше 5—10 км.
Снеговодные потоки с большой примесью ледяных и грунтовых обломков, имеющие в своем составе около 30—50% несвязанной воды, часто называют снежными селеподобными лавинами, так как они по своим характеристикам очень близки к наносоводным селям.
1.2.4. Смешанные лавины
К смешанным лавинам относятся лавины, образовавшиеся из различных неустойчивых накоплений, встретившихся по пути схода лавины.
В зависимости от преобладания того или иного материала в лавинных отложениях, дают названия сошедшим лавинам: снежно-грунтовые, снежно-ледовые, снежно-ледово-каменные и т. д.
1.3. ЛЕДОСОДЕРЖАЩИЕ НАКОПЛЕНИЯ И ИХ СВОЙСТВА
1.3.0. Классификация ледосодержащих накоплений
Давно известно, что лавины образуются из различных неустойчивых накоплений, которые находятся на крутых горных склонах.
Снег, фирн, лед, вода, горная порода, грунты и почвенно-растительный слой, а также продукты вулканической деятельности могут быть вовлечены в лавинный поток и перенесены в зону складирования к подножию склона.
Поэтому в первую очередь лавины классифицируются по преобладанию того или иного материала, входящего в состав лавиноопасных накоплений.
По материальному составу различают следующие основные классы лавиннопасных накоплений:
– вулканические
– каменные
– ледосодержащие.
1.3.1. Ледосодержащие лавиноопасные накопления
На горных склонах постоянно происходит последовательное преобразование ледосодержащих накоплений:
– снег (осадочные)
– фирн (метаморфические)
– лед (магматические).
Примечание: Магма от греч. ????? – месиво, густая мазь.
В данном случае магма является льдом – холодной «густой мазью».
Не смотря на свою относительно большую плотность, лед обладает высокой пластичностью и текучестью, что позволяет ему быть выдавленным из под толстого слоя фирна и фирнового льда в области питания ледника. А затем медленно двигаться в виде «языка» по наклонной плоскости склона.
В горах преимущественно сходят ледосодержашие лавины, они делятся на следующие типы:
– снежные
– фирновые
– ледовые.
Примечание: Снежные лавины сходят гораздо чаще чем другие ледосодержащие потоки.
1.3.1.1. Снег
Снег – это твердые осадки, состоящие из мелких кристалликов льда, которые выпадают на земную поверхность чаще всего при отрицательной температуре воздуха.
Снег в облаках образуется после слипания водяных микрокапелек с различными пылинками-затравками необходимыми для роста ледяных кристаллов во время замерзания воды. В результате появляются кристаллики льда около 0,1 мм в диаметре, которые, падая вниз, растут за счет прилипания новых молекул водяного пара (сублимация) образуя при этом пластинчатые, звездчатые, столбчатые, игольчатые и другие кристаллические формы.
Рис.1. Классификация твердых осадков.
F1. Пластинки – это плоские и тонкие шестиугольные призмы толщиной 0.1мм и максимальным размером до 4 мм.
F2. Звёздчатые дендриты – это плоские кристаллы, имеющие древовидную ветвящуюся структуру, состоящую из шести симметричных основных веток и множества ответвлений. Иногда встречаются кристаллы с 12 и 18 лучами. Их размер может достигать 0,5—10 мм в диаметре. Они тонкие, толщиной всего 0.1 мм.
F3. Столбики – сплошные или полые снежные шестигранные призматические кристаллы, которые могут также быть в виде комбинации пирамид и призм. Их максимальный размер достигает нескольких миллиметров.
F4. Иглы – тонкие цилиндрические и иглообразные кристаллы и их сростки длиной 0,2—6 мм, диаметром 0,02—0,2 мм, которые могут быть рассыпчатыми или сгруппированными в пакеты, а также соединены своими концами в ажурные конструкции.
F5. Объемные дендриты – это сросшиеся кристаллики, образующие пространственные древовидные структуры с лучами в виде листьев папоротника, в которых каждая веточка расположена в своей плоскости. Cредний диаметр кристаллов достигает нескольких миллиметров.
F6. Столбики увенчанные пластинками – столбчатые кристаллы, имеющие на своем основании шестигранные или звездчатые пластинки, расположенные в виде венца.
F7. Кристаллы неправильной формы – это атипичные кристаллические формы, изменившие свою конструкцию при попадании в зону турбулентности, где они разрушились, а потом беспорядочно срослись. Размер неправильных частиц достигает нескольких миллиметров.
F8. Снежная крупа – это снежные белые мягкие шарики или прозрачные с поверхности и белые внутри шарики диаметром 0,5—5 мм.
F9. Ледяная крупа – прозрачные ледяные шарики, иногда с незамерзшим ядром. Она же «ледяной дождь» с ледяными каплями достигающими в диаметре 1—3 мм.
F0. Град – шаровидные ледяные образования, часто имеющие на поверхности слои прозрачного льда, иногда с острыми выступами или сложной огранкой, в диаметре до 150 мм.
1.3.1.2. Новый снег
Новый снег (?) – это снежные накопления, в которых сохранились первичные кристаллы-снежинки и/или их обломки..
Обычно считается, что новый снег существует около месяца. Но это утверждение чисто условное, так как во время частого чередования потеплений и похолоданий старение может произойти за несколько дней.
Например, снег, выпавший весной, может днем таять, а ночью замерзать, что быстро разрушает его первичные кристаллы-снежинки и превращает их в зерна.
Процесс старения нового снега в сильные холода сильно замедляется и может продлиться более месяца. Точкой его перехода в старый снег считается тот момент, когда маленькие обломки кристалликов и снежная пыль начинают преобразовываться в мелкозернистый снег.
Мелкозернистый снег является единственной фракцией старого зернистого снега, которая может хорошо переноситься ветром.
Виды нового сухого снега (?):
– свежевыпавший рыхлый «дикий»: он же несвязанный, очень текучий, игольчатый, пластинчатый, звездчато-пластинчатый и т. д. (?1)
– свежевыпавший рыхлый «пухляк»: он же несвязанный, текучий, пушистый, порошкообразный, пороховидный и т. д. (?2)
– свежеперенесенный рыхлый «верховой»: он же крупнообломочный, несвязанный, перенесенный из облаков верховой метелью (?3)
– оседающий пластичный: он же слабо связанный, переходящий в пласт (?4)
– умерено осевший: он же пластовый мягкий, усадочные мягкие снежные доски (?5)
– осевший пластовый твердый: он же хорошо связанный, усадочные твердые снежные доски (?6)
– метелевый пластичный: он же слабо связанный, переходящий в пласт (?7),
– метелевый пластовый мягкий: он же умеренно связанный, «мягкие ветровые снежные доски» (?8)
– метелевый пластовый твердый: он же хорошо связанный, «твердые ветровые снежные доски» (?9)
– надувной пластовый спрессованный: он же очень хорошо связанный или «надувные снежные доски» наветренного склона (?10)
Помните! Накопления свежевыпавшего снега во время тихих и спокойных снегопадов могут сходить и с наветренных склонов.
– надувной блочный спрессованный: он же очень хорошо связанный или «надувные снежные карнизы» наветренного склона и т. д. (?11)
1. Свежевыпавший рыхлый снег
– это накопления свежевыпавшего лавиноопасного снега, в котором снежинки слабо связаны между собой и имеют низкое сцепление с подстилающей поверхностью склона.
Свежевыпавший рыхлый снег (?1), (?2), (?3) имеют самую низкую плотность и очень высокую текучесть. Поэтому их накопления могут сходить во время ливневого затяжного снегопада или сразу после него, образуя «лавины прямого действия».
2. Свежевыпавший оседающий снег
В течение первых 3 дней у начавшего уплотняться рыхлого снега (?1), (?2) и (?3) происходит первая усадка, и он в это время превращается в слабосвязанные пластичные слои (?4), которые через несколько дней или 1—2 недели становятся более плотными, умерено связанными пластами – «мягкими усадочными снежными досками» (?5), а затем через 1—2 недели становятся более плотными (?6), хорошо связанными пластами – «твердыми усадочными снежными досками».
Но данная цепочка перевоплощений снежных накоплений сильно зависит от влажности и скорости перемещения воздуха, а также его температуры. Поэтому твердые усадочные или ветровые снежные доски могут появится даже через 1 неделю после снегопада.
Примечание: Поверхность снежного покрова в горах редко надолго остается в спокойном состоянии, поэтому на ней снег то спокойно усаживается, то подвергается метелевому натиску, во время которого на усадочных снежных досках могут быстро появиться ветровые снежные пласты. И такое чередование напластований за зиму повторяется неоднократно.
3. Метелевый снег
Большая часть метелевого свежеперенесенного «верхового» снега, перелетевшего через хребет, из-за резкого расширения потока быстро теряет скорость и опускается на подветренный склон, создавая там мягкие сугробы в виде «снежных подушек» (?3) совместно с ранее выпавшим в тихую погоду рыхлым снегом (?1) и (?2).
Накопления свежеперенесенного рыхлого крупнообломочного (?3) снега могут во время метели или после нее быстро стать лавиноопасными и сойти, также как и снег (?1) и (?2) ранее выпавший в безветренную погоду. Но если «верховой» свежеперенесенный рыхлый снег смог удержатся на склоне, то он уплотняется и превращается в оседающий снег (?4) становясь более мелким пластичным-умягченным, а затем мягким (?5) и твердым пластовым (?6).
Общий или низовой метелевый поток, попадая на подветренный склон создают накопления метелевого пластичного (?7), метелевого пластового мягкого (?8) и метелевого пластового твердого (?9).
4. Надувной метелевый снег
Самым важным параметром при создании надувов является воздействие ветра на заснеженные склоны, когда часть снежных частиц на большой скорости впечатывается в наветренный склон, а другая основная часть метелевого потока выносится на подветренный склон. То есть свободные несвязанные остатки снега выдуваются. Снег становится более твердым в местах, более подверженных ветру, по сравнению с защищенными от ветра участками на подветренном склоне.
На наветренном склоне снего-воздушный поток на высокой скорости образует очень плотный и устойчивый снежный пласт (?10) «спрессованную ветровую снежную доску» и «надувной снежный карниз» (?11), который фактически является ее причудливым завершением
Помните! Если учитывать вероятность обвала блочных снежных карнизов (?11) и схода лавин из нового рыхлого (?3) или разного пластового снега (?5, ?6, ?8, ?9) можно сказать, что на подветренных склонах лучше не прокладывать маршруты и не производить спуски, так как они очень лавиноопасны.
Примечание: Пластичный снег (?4) и (?7) это мелкие обломки снежинок и снежная пыль, которые трудно отличить от метаморфизированного старого зернистого очень мелкого пластичного снега ?1, который тоже легко переносится ветром и является основным показателем перехода нового снега в старый. Поэтому экстремалы, говоря о пластичном снеге, имеют ввиду его свойства, а не происхождение.
1.3.1.3. Старый снег
Старый снег (?) – это ледяные зерна или новые более крупные кристаллические образования которые появились под влиянием процессов метаморфизма из обломков снежинок нового снега.
Старый снег с момента появления на свет постоянно занят процессами своего метаморфизма (преображения, перекристаллизации и т.д.).
Основные типы процессов участвующих в перекристаллизации снега:
– рекристаллизация
(процесс протекает при соприкосновении снежных кристаллов в условиях низких температур, во время которого происходит переход молекул из одной кристаллической решетки в другую, что приводит к поглощению мелких кристаллов более крупными без их перехода в жидкую фазу)
– сублимация
(процесс основан на переотложении вещества между несоприкасающимися поверхностями лежащих в навал ледяных зерен или кристаллов, происходящий при определенных условиях, когда одни зерна постепенно, без перехода в жидкое состояние, оплавляются и превращаются (восгонка) в пар, который другие более холодные зерна льда (сублимация) используют для своего роста)
– режеляция (фр. regelation – смерзание)
процесс смерзания ледяных кристаллов, оплавленных под влиянием силы сжатия и/или притока тепла, проходящий через жидкую фазу в местах их соприкосновения.
Рыхлый старый снег (он же снег плывун) – это накопления метаморфизированного снега, в котором зерна или ледяные кристаллы слабо связаны между собой и имеют низкое сцепление с подстилающей поверхностью склона.
Пластовый старый снег (он же снежные доски) – это плоские пластовые накопления старого снега, в которых его зерна хорошо связаны между собой и имеют низкое сцепление со слабым слоем или подстилающей поверхностью склона.
Примечание: Под снежными досками разных типов (усадочные, ветровые и смерзшиеся) в рыхлом снегу развиваются процессы метаморфизма, которые приводят к резкому повышению лавинной опасности из-за образования пустот и слабого слоя крупнокристаллического или зернистого старого снега плывуна. В конечном итоге на подветренных склонах снежные доски проседают, ломаются и сходят. Поэтому из-за долгого периода созревания пластовые лавины называют «лавинами замедленного действия».
Рис. 2. Процесс старения снега.
Снег, выпадая в горах, оказывается в одном из природных аккумуляторов воды, где перед старением кристаллы нового снега в результате снегопереноса и действия силы тяжести разламываются на небольшие обломки длиной менее 0,3—0,5 мм, которые под влиянием метаморфизма начинают терять свои кристаллические формы и округлятся, стремясь к зернистой шарообразной форме, так как она более устойчива и универсальна. Первой фазой старения является образование мелкозернистой фракции величиной менее 0,5 мм. Затем размер старого зернистого снега или новых кристаллов под действием метаморфизма может достигнуть 6—10 мм. Через 1 год крупный старый снег, который экстремалы называют «кукурузой» превращаются в фирн.
1. Поверхностный старый снег бывает 4-х видов:
– мелкозернистый (?1)
(пластичный, беловатого цвета, состоит из мелких ледяных частиц крупностью менее 0,5 мм).
– среднезернистый (?2)
(рыхлый, сероватого цвета, состоит из рыхлых бесформенных ледяных крупинок размером менее 1—2 мм).
– крупнозернистый (?3)
(рыхлый, голубовато-серый или серый, состоит из зёрен размером от 2 до 6 мм и более).
