Снежные лавины - угроза устойчивому развитию горных территорий

4.1 Генетическая классификация лавин 

Генетическая классификация лавин, наиболее полно разработанная советским исследователем В.Н. Аккуратовым, включает следующие классы и типы лавин. 

I. Класс сухих (холодных) лавин. Состоят такие лавины обычно из сухого снега; сходят преимущественно зимой; пути схода строго не ограничены -- могут сходить по ровному склону и частично по воздуху. Они имеют максимальную скорость, могут образовать воздушную волну. К классу сухих относятся следующие типы лавин: 

1. Лавины из свежевыпавшего снега. Такие лавины возникают из-за перегрузки склонов при продолжительных снегопадах. Для схода лавин достаточно 0,3--0,5 м свежего снега. В многоснежных районах умеренного климата этот тип лавин является основным. 

2. Лавины из метелевого снега. Причина их возникновения -- большая скорость роста составляющей силы тяжести на склоне. Это наиболее характерный тип лавин для районов с умеренно холодным климатом и бурным ветровым режимом. 

3. Лавины, связанные с перекристаллизацией снега и образованием слоев глубинной изморози (силы сцепления в которых ослаблены). Обычно редкие, но мощные лавины. 

4. Лавины температурного сокращения снежного покрова. Эти лавины возникают в результате резкого понижения температуры воздуха. Также редкий тип лавин. 

II. Класс мокрых (теплых) лавин. Формируются такие лавины из влажного или из мокрого снега; сходят они преимущественно весной; пути схода обычно постоянны; движение осуществляется по нижним горизонтам снега или по грунту; скорость движения меньше, чем у сухих лавин; воздействие связано главным образом с давлением тяжелых (пропитанных водой) масс снега. 

1. Лавины, возникающие в результате радиационных оттепелей. Это маломощные лавины южных (солнечных) склонов. 

2. Лавины, связанные с оттепелями и весенним снеготаянием, обычно состоят из влажного, реже мокрого снега. Поверхностью скольжения служит обычно поверхность раздела слоев снега, т.е. лавины относятся к категории пластовых (рис. 3 а, б, в). 

3. Грунтовые лавины формируются весной из мокрого, полностью пропитанного водой снега, вследствие продолжительных оттепелей и дождей или при бурном снеготаянии во время фенов. Сходят всегда по определенным путям, поэтому, как правило, имеют названия. Переносят значительное количество обломочного материала. Грохот этих лавин жители Альп называют «лавинным громом». Наиболее разрушительные в классе мокрых лавин. 

4.2 Морфологические типы лавин 

Морфологии лавиносбора и движению лавин придается большое значение в комплексной классификации лавин, разработанной советским гляциологом профессором Г.К. Тушинским. Учет морфологии необходим для изучения движения лавин и анализа режима лавинной деятельности. В природных условиях морфология лавинных аппаратов довольно разнообразна; с изменением ее связаны различия в объемах выноса и режиме лавин. В мелких эрозионных врезах на склонах гор, или в тектонических трещинах, формируются небольшие лавины. Заполнение снегом трещин происходит быстро, за счет метелевого переноса снега ветрами, дующими вдоль долины. Лавины такого морфологического типа довольно часты -- сходят они несколько раз в год. 

Лавины, формирующиеся в крупных лавиносборах, которыми служат денудационные воронки или разрушенные кары, сходят реже. Однако они очень велики и достигают катастрофических размеров. Именно для лавин этого морфологического типа (из сухого снега) характерна разрушительная воздушная волна. В аналогичных условиях рельефа образуются и наиболее мощные грунтовые лавины. Учет морфологии лавинного аппарата позволяет получить представление об объемах лавин и режиме лавинной деятельности. 

4.3 Категории форм рельефа 

Можно выделить три наиболее характерные категории форм рельефа, на которых формируются существенно различные морфологические типы лавин. 

4.3.1 Ровные склоны 

На них широким фронтом происходит соскальзывание снега; границы лавины не очерчены отчетливо и могут сильно варьировать от года к году. Это осовы, напоминающие поверхностные оползни в грунтах. Объемы и дальность выноса осовов, как правило, невелики, но они опасны неупорядоченностью проявления и отсутствием хорошо опознаваемых следов схода лавин. 

4.3.2 Узкие денудационно-тектонические и эрозионные врезы, развивающиеся обычно на невысоких склонах 

Основная особенность этих форм -- незначительная площадь лавиносбора, а значит, ограниченные объемы лавин. В узких врезах, заканчивающихся иногда мелкими водосборными воронками, формируются типичные средние по мощности лотковые лавины. Для них характерны постоянные пути схода и образование конуса выноса, который отчетливо выражен в рельефе. 

4.3.3 Широкие денудационные лога 

Широкие денудационные лога, заканчивающиеся в верхней зоне склона обширными водосборными воронками, полуразрушенными или действующими карами с современными ледниками. Эти формы занимают обычно весь склон -- от водораздельного гребня до дна долины. Путь схода лавины и зона ее отложения из года в год меняются. Конкретные лавины меняют пути схода и участки аккумуляции в связи с тем, что место отрыва и объем захваченных по пути снежных масс варьирует от года к году. Лавины, формирующиеся в этих условиях рельефа, являются наиболее мощными и разрушительными. 

Таковы основные генетические и морфологические типы лавин. Однако в природе четкое подразделение лавин по их генезису и морфологии часто оказывается затруднительным. Это объясняется непрерывностью процессов, идущих в снежной толще и в атмосфере, высотной поясностью климата и ландшафтов в горах, постепенным характером перехода одних форм рельефа в другие. Так, например, лавина, начавшаяся как сухая из плотного снега близ ледника, вовлекает в движение массы мокрого снега, лежащие в эрозионном логу в пределах альпийской зоны. Незначительная перегрузка склона во время снегопада или метелей может вызвать сход мощной лавины, если в толще снега сформировался к этому времени горизонт глубинной изморози. Ровные плоские склоны в горах встречаются редко, чаще они имеют уступы, гряды, ложбины. В таких ложбинах образуются небольшие, но опасные для зимних туристов лавины; они занимают промежуточное положение между лавинами плоских склонов (осовами) и лавинами денудационных врезов (лотковыми). Таким образом, существует много сложных по генезису или переходных по морфологии типов лавин. 

4.4 Рельеф как фактор лавинообразования 

Рельеф -- один из основных компонентов, обусловливающих лавинную опасность. Наличие и степень лавинной опасности при достаточном количестве снега в значительной степени определяются характеристиками рельефа. Абсолютная и относительная высота, крутизна и ориентация склонов, форма поперечного профиля долин, ширина днищ и водоразделов влияют на форму, размеры и распределение в пространстве лавинных очагов, повторяемость, типы, силу удара и дальность выброса лавин, т.е. практически на все аспекты лавинной деятельности. 

На лавинную деятельность влияют абсолютная высота, крутизна и ориентация склонов, глубина и густота расчленения рельефа, формы и размеры элементов рельефа, шероховатость поверхности. Параметры лавинного очага обусловливают разрушительную силу отдельных лавин. Лавинная опасность горной территории определяется морфологическими и морфометрическими спектрами лавинных очагов, характером их размещения в пространстве. При оценке лавинной опасности необходимо различать и дифференцированно анализировать лавинные очаги, лавинные бассейны и лавиноопасные территории. 

4.4.1 Лавинные очаги 

Лавинный очаг является самым малым структурным подразделением лавиноопасной территории, подлежащим рассмотрению как единое целое. 

Лавинные очаги -- это «атомы», из которых складывается все многообразие конкретных лавиноопасных ситуаций. Первое определение понятия лавинный очаг сделано С.М. Мягковым: «Лавинный очаг -- участок склона и его подножия, в пределах которого лавины возникают, движутся и останавливаются». Используемой литературой предложена следующая формулировка: «Лавинный очаг -- участок земной поверхности, в пределах которого происходит движение лавины» В классе очагов лотковых лавин по форме зоны зарождения выделяются желоба, воронки, долины и кары. Зоны зарождения различных типов можно аппроксимировать простейшими геометрическими фигурами: желоб можно описать как часть цилиндра, отсеченную плоскостью, параллельной его оси; воронка представляет собой часть конуса, долина -- призмы, а кар -- шара. Эти типы различаются по рисунку горизонталей на топографических картах (рис. 1). 

Рис.1. Схемы лавинных очагов лотковых лавин разных типов: б - воронка, в - долина, г - кар 

4.4.2 Лавинные бассейны 

Лавинные очаги в пределах лавиноопасной территории могут располагаться разобщенно или объединяться в лавинные бассейны. Лавинным бассейном называется совокупность лавинных очагов, имеющих общую зону транзита или аккумуляции. Отличие лавинного бассейна от сложного лавинного очага заключается в том, что в нем лавины образуют не единый лавинный поток, а только единый лавинный

снежник в зоне остановки. 

Лавинный бассейн состоит из лавинных очагов, связанных между собой за счет перекрытия зон транзита или остановки. В зависимости от сложности бассейна в нем встречаются участки, принадлежащие одновременно двум и более лавинным очагам. 

4.4.3 Лавиноопасные территории 

Территории, в пределах которых встречаются лавинные очаги, называются лавиноопасными. Территории, расположенные в одном высотном ландшафтном поясе, с однотипным распределением лавиноопасных участков и одинаковой глубиной расчленения рельефа, характеризуются устойчивыми значениями показателей лавинной опасности. По характеру распределения в пространстве лавиноопасных участков различаются следующие территории: 

с выровненным рельефом, безопасным в лавинном отношении; 

с преимущественным распространением выровненного рельефа и локальным распределением небольших лавинных очагов, которые не могут быть отражены в масштабе карты; 

с преимущественным распространением крутосклонных лавиноопасных участков. 

5. Лавины и снежный покров 

Лавины как природное явление обусловлены соответствующей географической обстановкой. Но, существуя как феномен, они сами оказываю определенное влияние на эту обстановку, в частности, выступая как фактор развития природы гор. Остановимся на взаимосвязях между лавинами и снежным покровом, снежниками, ледниками. Лавины, так же, как снежники и ледники, одна из производных снежного покрова. 

Действительно, для формирования лавины необходим, прежде всего, устойчивый снежный покров. Чем устойчивее снежный покров, тем дольше период потенциальной лавинной опасности. 

Второй важный показатель снежного покрова - его высота; когда она достигает 30 см; становится возможным формирование лавины. 

Чем больше высота снежного покрова и чем быстрее она меняется, тем благоприятнее условия для образования лавин. Лавины можно рассматривать как форму стока воды в твердом виде. Подобно тому, как ливни вызывают паводки на реках, обильные снегопады приводят к массовому сходу лавин на обширных территориях или к образованию лавин катастрофических размеров. 

Зарождаясь в местах скопления снега в верхнем поясе гор, лавины создают аналогичные скопления в нижнем поясе у подножия склонов и на дне ущелий; такие скопления называются лавинными снежниками. Лавинные снежники, лежащие в эрозионных ложбинах, на концах выноса лавин или на дне ущелий, служат прямым признаком лавинной опасности. Структура снега лавинных снежников (брекчиевидная или конгломератовидная) позволяет определить тип снега, из которого была формирована лавина. 

Лавины играют заметную роль в питании ледников. Доля лавинного питания в долинных ледниках составляет в среднем 10% (до 20%) от суммы выпадающих осадков. На малых ледниках (группы эмбриональных и каровых ледников) она возрастает до 40%, в отдельных случаях превышая сумму выпадающих осадков. Известны малые ледники, лежащие значительно ниже снеговой линии и образованные путем слияния нескольких конусов выноса лавин; существование таких ледников прямо зависит от лавинной активности. Есть и особый тип крупных долинных ледников, так называемого туркестанского типа, которые не имеют обычного для ледников фирновой области питания,-- оно осуществляется главным образом за счет лавин. 

6. Лавины и рельеф 

Возникновение лавин возможно на коротких и не очень крутых склонах, начиная с уклона 15°, при длине склона 50-- 100 м. Однако большинство лавин формируется на склонах крутизной 25--60°; на более крутых склонах снег почти не задерживается. Глубина расчленения рельефа или относительная высота гор влияет на длину пути лавины и ее мощность. В случае большой изрезанности, характерной для эрозионных гор, площадь лавиносборов, а значит, и объемы выноса лавин оказываются ограниченными. В условиях гляциального рельефа объемы лавин значительно возрастают. 

6.1 Формы рельефа на склонах и дне долин 

Систематически падающие лавины образуют специфические формы рельефа на склонах и дне долин. 

В аллювиальных отложениях дна долины, у подножия склонов иногда образуются ямы выбивания, которые обычно заполнены водой. Захваченные лавиной горные породы откладываются на соседнем участке, образуя лавинные бугры высотой до2--3 м.