Лавина

Снежная лавина в Гималаях у Эвереста .

Конечная остановка лавины в Аляске «s Кенай фьорды .

Лавинный (также называемый лавина ) представляет собой быстрый нисходящий поток снега по крутому склону , который происходит , когда сплоченные плиты снега , лежащие на более слабый слой снега трещин и скользит вниз по склону крутого. Лавины обычно возникают в стартовой зоне из-за механического разрушения снежного покрова ( сход лавины плиты ), когда силы снега превышают его силу, но иногда только с постепенным расширением ( лавина рыхлого снега ). После возникновения лавины обычно быстро ускоряются и увеличиваются в массе и объеме по мере уноса большего количества снега. Если лавина движется достаточно быстро, часть снега может смешаться с воздухом, образуя снежную лавину., который является разновидностью гравитационного течения .

Оползни из камней или обломков, которые ведут себя так же, как снег, также называются лавинами (см. Оползень ^[1] ). Остальная часть этой статьи относится к снежным лавинам, потому что именно они происходят чаще всего в мире.

Нагрузка на снежный покров может быть вызвана только силой тяжести, и в этом случае выход из строя может быть вызван либо ослаблением снежного покрова, либо увеличением нагрузки из-за осадков. Лавины, вызванные этим процессом, известны как спонтанные лавины. Лавины также могут быть вызваны другими условиями нагрузки, такими как деятельность человека или биологически связанная деятельность. Сейсмическая активность (деятельность в земной коре, связанная с движением плит) также может вызвать разрушение снежного покрова и сход лавин.

Хотя крупные лавины в основном состоят из снега и воздуха, они могут уносить лед, камни, деревья и другой поверхностный материал. Тем не менее, они отличаются от слякотных потоков, которые имеют более высокое содержание воды и более ламинарное течение, селей с большей текучестью, каменных оползней, которые часто свободны ото льда, и serac разрушается во время ледопада . Лавины не являются редкими или случайными явлениями и характерны для любого горного хребта, который накапливает стоячий снежный покров. Лавины чаще всего случаются зимой или весной, но движение ледников может вызвать сходы ледяных и снежных лавин в любое время года. В горной местности лавины относятся к наиболее серьезным объективным стихийным бедствиям. для жизни и имущества, с их разрушительной способностью, обусловленной их способностью нести огромные массы снега на высоких скоростях.

Общепринятой системы классификации различных форм лавин не существует. Лавины можно описать по их размеру, разрушительному потенциалу, механизму возникновения, составу и динамике.

Формирование [ править ]

Большинство лавин возникают спонтанно во время штормов при повышенной нагрузке из-за снегопада и / или эрозии . Вторая по величине причина естественных лавин - это метаморфические изменения снежного покрова, такие как таяние из-за солнечной радиации. Другие естественные причины включают дождь, землетрясения, камнепад и ледопад. К искусственным спусковым механизмам лавин относятся лыжники, снегоходы и контролируемые взрывные работы. Вопреки распространенному мнению, лавины не вызываются громким звуком; давление звука на несколько порядков слишком мало, чтобы вызвать лавину. ^[2]

Начало схода лавины может начаться в точке, где вначале движется лишь небольшое количество снега; это типично для лавин на мокром снегу или лавин на сухом рыхлом снегу. Однако, если снег спекся и превратился в жесткую плиту, перекрывающую слабый слой, трещины могут распространяться очень быстро, так что большой объем снега, который может составлять тысячи кубических метров, может начать движение почти одновременно.

Снежный покров выйдет из строя, когда нагрузка превысит силу. Нагрузка проста; это вес снега. Однако силу снежного покрова определить гораздо сложнее, и он чрезвычайно неоднороден. Он подробно различается в зависимости от свойств снежных зерен, размера, плотности, морфологии, температуры, содержания воды; и свойства связей между зернами. ^[3] Все эти свойства могут меняться со временем в зависимости от местной влажности, потока водяного пара, температуры и теплового потока. На вершину снежного покрова также сильно влияет приходящая радиация и местные воздушные потоки. Одна из целей лавинных исследований - разработать и проверить компьютерные модели, которые могут описать эволюцию сезонного снежного покрова с течением времени. ^[4] Усложняющим фактором является сложное взаимодействие местности и погоды, которое вызывает значительную пространственную и временную изменчивость глубин, форм кристаллов и слоистости сезонного снежного покрова.

Лавины на плитах [ править ]

Лавины плит часто образуются в снегу, который был отложен или повторно отложен ветром. Они имеют характерный вид снежной глыбы (плиты), вырезанной из своего окружения трещинами. К элементам схода лавины плиты относятся следующие: трещина короны в верхней части стартовой зоны, боковые трещины по сторонам стартовых зон и трещина внизу, называемая стаячволл. Верхние и боковые трещины представляют собой вертикальные стенки в снегу, очерчивающие снег, унесенный лавиной из оставшегося на склоне снега. Плитки могут быть разной толщины от нескольких сантиметров до трех метров. Лавины из плит являются причиной около 90% смертельных случаев, связанных с лавинами, среди жителей отдаленных районов.

Снежные лавины [ править ]

Самые большие лавины образуют турбулентные потоки взвеси, известные как снежные лавины или смешанные лавины. ^[5] Они состоят из облака порошка, которое покрывает плотную лавину. Они могут образовываться из любого типа снега или любого механизма инициирования, но обычно возникают из свежего сухого порошка. Они могут превышать скорость 300 км / ч (190 миль / ч) и массу до 10 000 000 тонн; их потоки могут преодолевать большие расстояния по дну плоских долин и даже подниматься на небольшие расстояния.

Лавины мокрого снега [ править ]

В отличие от лавин из порошкового снега, лавины из мокрого снега представляют собой низкоскоростную взвесь снега и воды с потоком, ограниченным поверхностью пути (McClung, первое издание 1999 г., стр. 108). ^[3]Низкая скорость движения обусловлена ​​трением между скользящей поверхностью гусеницы и водонасыщенным потоком. Несмотря на небольшую скорость движения (~ 10–40 км / ч), лавины из мокрого снега способны генерировать мощные разрушительные силы из-за большой массы и плотности. Тело потока мокрой снежной лавины может пробираться сквозь мягкий снег, а также может рыть валуны, землю, деревья и другую растительность; оставляя незащищенный и часто забитый грунт на пути схода лавины. Лавины мокрого снега могут быть инициированы либо сбросами рыхлого снега, либо сбросами плит, и возникают только в снежных покровах, которые являются водонасыщенными и изотермически уравновешены до точки плавления воды. Изотермическая характеристика лавин из мокрого снега привела к вторичному термину изотермических оползней, который встречается в литературе (например, в Daffern, 1999, стр. 93).^[6] В умеренных широтах лавины мокрого снега часто связаны с климатическими лавинными циклами в конце зимнего сезона, когда наблюдается значительное дневное потепление.

Лавина [ править ]

По мере того как лавина движется по склону, она следует определенной траектории, которая зависит от степени крутизны склона и объема снега / льда, участвующих в движении массы . Происхождение лавины называется начальной точкой и обычно происходит на уклоне 30–45 градусов. Тело тропы называется Следом лавины и обычно проходит на склоне 20–30 градусов. Когда лавина теряет импульс и в конце концов останавливается, она достигает Зоны биения. Обычно это происходит, когда уклон достигает крутизны менее 20 градусов. ^[7] Эти степени не всегда верны из-за того, что каждая лавина уникальна в зависимости от устойчивости снежного покрова. что это произошло из-за влияния окружающей среды или человека, которое вызвало массовое движение.

Смерть от лавины [ править ]

Люди, попавшие в лавину, могут умереть от удушья, травмы или переохлаждения. В среднем в США каждую зиму в лавинах погибает 28 человек. ^[8] Во всем мире в среднем более 150 человек ежегодно умирают от лавин. Три из самых смертоносных зарегистрированных лавин унесли жизни более тысячи человек каждая.

Ледяная лавина [ править ]

Ледяная лавина возникает, когда большой кусок льда, например, от серака или ледника отела, падает на лед (например, ледопад Кхумбу), вызывая движение кусков битого льда. Возникающее движение больше похоже на камнепад или оползень, чем на снежную лавину. ^[3] Их обычно очень трудно предсказать и практически невозможно смягчить.

Рельеф, снежный покров, погода [ править ]

Дуг Феслер и Джилл Фредстон разработали концептуальную модель трех основных элементов схода лавин: рельефа, погоды и снежного покрова. Рельеф описывает места, где происходят лавины, погода описывает метеорологические условия, которые создают снежный покров, а снежный покров описывает структурные характеристики снега, которые делают возможным лавинообразное образование. ^{[3] [9]}

Рельеф [ править ]

Для формирования лавины требуется достаточно пологий склон для накопления снега, но достаточно крутой для ускорения снега, когда он приводится в движение комбинацией механического отказа (снежного покрова) и силы тяжести. Угол склона, который может удерживать снег, называемый углом естественного откоса , зависит от множества факторов, таких как форма кристаллов и содержание влаги. Некоторые формы более сухого и холодного снега будут держаться только на более пологих склонах, в то время как влажный и теплый снег может приклеиваться к очень крутым поверхностям. В частности, в прибрежных горах, таких как регион Кордильера-дель-Пайне в Патагонии.глубокие снежные покровы собираются на отвесных и даже выступающих скалах. Угол наклона, который может позволить движущемуся снегу ускоряться, зависит от множества факторов, таких как прочность снега на сдвиг (которая сама зависит от формы кристаллов) и конфигурации слоев и межслоевых границ.

Снежный покров на склонах с солнечными экспозициями сильно зависит от солнечного света . Суточные циклы оттаивания и повторного замораживания могут стабилизировать снежный покров, способствуя оседанию. Сильные циклы замораживания-оттаивания приводят к образованию поверхностной корки ночью и нестабильного поверхностного снега днем. На склонах с подветренной стороны хребта или другого ветрового препятствия накапливается больше снега, и они с большей вероятностью будут включать очаги глубокого снега, ветровые плиты и карнизы , которые, если их нарушить, могут привести к образованию лавины. И наоборот, снежный покров на наветренном склоне часто намного мельче, чем на подветренном склоне.

Лавины и пути схода лавины имеют общие элементы: зону старта, где начинается лавина, путь, по которому лавины течет, и зона выхода, где сход лавины заканчивается. Отложения мусора - это скопившаяся масса снежной лавины после того, как он остановился в зоне схода. На изображении слева видно, что каждый год на этом пути схода лавины образуется множество небольших лавин, но большинство из этих лавин не проходят по всей вертикальной или горизонтальной длине пути. Частота, с которой лавины образуются в данном районе, называется периодом повторяемости .

Зона начала схода лавины должна быть достаточно крутой, чтобы снег мог ускоряться после начала движения; кроме того, выпуклые склоны менее устойчивы, чем вогнутые , из-за несоответствия между прочностью слоев снега на растяжение и их прочностью на сжатие.. Состав и структура поверхности земли под снежным покровом влияет на устойчивость снежного покрова, являясь либо источником силы, либо слабости. В очень густых лесах образование лавин маловероятно, но валуны и редкая растительность могут создавать слабые участки глубоко в снежном покрове из-за образования сильных температурных градиентов. Лавины на всю глубину (лавины, которые сметают склон практически без снежного покрова) чаще встречаются на склонах с гладкой поверхностью, такой как трава или каменные плиты.

Вообще говоря, лавины следуют за стоками вниз по склону, часто разделяя дренажные элементы с летними водоразделами. У и ниже линии деревьев пути схода лавины через дренаж четко очерчены границами растительности, называемыми линиями обрезки , которые возникают там, где лавины сносят деревья и предотвращают повторный рост крупной растительности. Инженерные дренажные системы, такие как лавинная дамба на горе Стивен в перевале Кикинг-Хорс , были построены для защиты людей и имущества путем перенаправления лавинного потока. Глубокие отложения обломков лавин будут накапливаться в водосборах на конечных точках выхода, таких как овраги и русла рек.

На склонах ниже 25 градусов или круче 60 градусов обычно меньше сходов лавин. Лавины, вызванные деятельностью человека, чаще всего возникают, когда угол естественного откоса снега составляет от 35 до 45 градусов; критический угол, при котором сходы лавин, вызванные человеком, наиболее часты, составляет 38 градусов. Однако, если количество лавин, вызванных человеком, нормализовать по норме использования в рекреационных целях, опасность увеличивается равномерно с увеличением угла наклона, и не может быть обнаружено существенной разницы в опасности для данного направления воздействия. ^[10] Практическое правило: склон, который достаточно пологий, чтобы удерживать снег, но достаточно крутой, чтобы кататься на лыжах, может спровоцировать сход лавины, независимо от угла.

Структура и характеристики снежного покрова [ править ]

Снежный покров состоит из слоев, параллельных земле, которые накапливаются за зиму. Каждый слой содержит ледяные зерна, которые являются репрезентативными для различных метеорологических условий, во время которых образовался и выпал снег. После осаждения слой снега продолжает развиваться под влиянием метеорологических условий, преобладающих после осаждения.

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

Хотя детерминированная взаимосвязь между характеристиками снежного покрова и стабильностью снежного покрова все еще является предметом текущих научных исследований, растет эмпирическое понимание состава снега и характеристик осаждения, которые влияют на вероятность схода лавины. Наблюдения и опыт показали, что свежевыпавший снег требует времени, чтобы соединиться со слоями снега под ним, особенно если новый снег выпадает в очень холодных и засушливых условиях. Если температура окружающего воздуха достаточно низкая, мелкий снег над валунами, растениями и другими неоднородностями на склоне или вокруг них, ослабевает из-за быстрого роста кристаллов, который происходит при наличии критического температурного градиента. Большие, угловатые кристаллы снега являются индикаторами слабого снега, потому что такие кристаллы имеют меньше связей на единицу объема, чем маленькие,закругленные кристаллы, которые плотно срастаются. Сложный снег с меньшей вероятностью осыпается, чем рыхлый слой порошка или мокрый изотермический снег; однако слежавшийся снег является необходимым условием возникновениялавины плит и постоянная нестабильность снежного покрова могут скрываться под хорошо консолидированными поверхностными слоями. Неопределенность, связанная с эмпирическим пониманием факторов, влияющих на стабильность снега, заставляет большинство профессиональных лавинников рекомендовать консервативное использование лавинной местности по сравнению с текущей нестабильностью снежного покрова.

Погода [ править ]

Лавины случаются только в стоячем снежном покрове. Обычно в зимние сезоны в высоких широтах, на больших высотах или в обоих случаях погода достаточно неустойчивая и достаточно холодная, чтобы выпавший снег накапливался в сезонный снежный покров. Континентальность , благодаря своему потенциальному влиянию на экстремальные метеорологические явления, испытываемые снежными покровами, является важным фактором в развитии нестабильности и, как следствие, возникновении лавин и более быстрой стабилизации снежного покрова после циклов штормов. ^[11] Эволюция снежного покрова критически чувствительна к небольшим изменениям в узком диапазоне метеорологических условий, которые допускают накопление снега в снежный покров. Среди критических факторов, контролирующих развитие снежного покрова, являются: нагревание солнцем,радиационное охлаждение , вертикальные градиенты температуры в стоячем снегу, количество снегопадов и типы снега. Обычно мягкая зимняя погода способствует оседанию 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 умеренного солнечного излучения, будет иметь место мягкий цикл замораживания-оттаивания. Таяние и повторное замерзание воды в снегу усиливает снежный покров во время фазы замерзания и ослабляет его во время фазы таяния. Быстрое повышение температуры до точки, значительно превышающей точку замерзания воды, может вызвать образование лавины в любое время года.

Постоянные низкие температуры могут либо препятствовать стабилизации нового снега, либо дестабилизировать существующий снежный покров. Температура холодного воздуха на поверхности снега вызывает температурный градиент на снегу, потому что температура земли у основания снежного покрова обычно составляет около 0 ° C, а температура окружающего воздуха может быть намного ниже. Когда градиент температуры превышает 10 ° C на метр снега по вертикали, сохраняется более суток, угловатые кристаллы называются глубинным инеем.или в снежном покрове начинают формироваться грани из-за быстрого переноса влаги по температурному градиенту. Эти угловатые кристаллы, плохо сцепляющиеся друг с другом и окружающим снегом, часто становятся постоянным слабым местом снежного покрова. Когда плита, лежащая поверх стойкого слабого слоя, нагружается силой, превышающей прочность плиты и стойкого слабого слоя, стойкий слабый слой может разрушиться и вызвать лавину.

Любой ветер сильнее легкого может способствовать быстрому накоплению снега на укромных склонах с подветренной стороны. Ветровая плита образуется быстро, и более слабый снег под плитой может не успеть адаптироваться к новой нагрузке. Даже в ясный день ветер может быстро завалить склон снегом, перенося снег с одного места на другое. Нагрузка сверху происходит, когда ветер осыпает снег с вершины склона; Перекрестная нагрузка возникает, когда ветер осаждает снег параллельно склону. Когда ветер дует над вершиной горы, подветренная или подветренная сторона горы испытывает нагрузку сверху, сверху вниз этого подветренного склона. Когда ветер дует через гребень, ведущий вверх в гору, подветренная сторона гребня подвергается поперечной нагрузке. Ветровые плиты с перекрестной нагрузкой 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 у нового снега недостаточно времени для сцепления с нижележащими слоями снега. Аналогичный эффект имеет дождь. В краткосрочной перспективе дождь вызывает нестабильность, поскольку, как и сильный снегопад, создает дополнительную нагрузку на снежный покров; и, когда дождевая вода просачивается сквозь снег, она действует как смазка, уменьшая естественное трение между слоями снега, удерживающими снежный покров. Большинство лавин случаются во время или вскоре после шторма.

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

Динамика [ править ]

Когда образуется лавина плиты, плита распадается на все более мелкие фрагменты по мере того, как снег движется вниз по склону. Если фрагменты становятся достаточно маленькими, внешний слой лавины, называемый слоем сальтации, приобретает характеристики жидкости . Когда присутствуют достаточно мелкие частицы, они могут разлететься по воздуху, а при наличии достаточного количества переносимого по воздуху снега эта часть лавины может отделиться от основной массы лавины и пройти большее расстояние в виде снежной лавины. ^[12] Научные исследования с использованием радара , последовавшие за лавиной в Гальтюре в 1999 г. , подтвердили гипотезу о том, что слой сальтацииобразуется между поверхностными и воздушными компонентами лавины, которая также может отделяться от основной части лавины. ^[13]

Схождение лавины - это составляющая веса лавины, параллельная склону; по мере продвижения лавины любой нестабильный снег на своем пути будет иметь тенденцию слипаться, что увеличивает общий вес. Эта сила будет увеличиваться по мере увеличения крутизны склона и уменьшаться по мере сглаживания склона. Этому препятствует ряд компонентов, которые, как считается, 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, и сопротивление сдвигу между фрагментами внутри самой лавины. Лавина будет продолжать ускоряться до тех пор, пока сопротивление не превысит прямую силу. ^[14]

Моделирование [ править ]

Попытки смоделировать поведение лавины относятся к началу 20 века, в частности, работа профессора Лаготала при подготовке к зимним Олимпийским играм 1924 года в Шамони . ^[15] Его метод был разработан А. Воелльми и популяризирован после публикации в 1955 г. его « Ueber die Zerstoerungskraft von Lawinen» («О разрушительной силе лавины»). ^[16]

Воэлми использовал простую эмпирическую формулу, рассматривая лавину как скользящую глыбу снега, движущуюся с силой сопротивления, пропорциональной квадрату скорости ее потока: ^[17]

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

Он и другие впоследствии вывели другие формулы, учитывающие другие факторы, при этом модели Воэлми-Салм-Габлера и Перла-Ченга-МакКлунга стали наиболее широко использоваться в качестве простых инструментов для моделирования текущих (в отличие от снежной пыли) лавин. ^[15]

С 1990-х годов было разработано много более сложных моделей. В Европе большая часть недавних работ проводилась в рамках исследовательского проекта SATSIE (Исследования лавин и валидации моделей в Европе), поддерживаемого Европейской комиссией ^[18], который разработал передовую модель MN2L, которая сейчас используется с Service Restauration. des Terrains en Montagne (Горно-спасательная служба) во Франции и D2FRAM (Модель лавины с динамическим двухпотоковым режимом), которая по состоянию на 2007 г. все еще проходила валидацию. ^[19] Другими известными моделями являются программное обеспечение для моделирования лавин SAMOS-AT ^{[20] ]} и программное обеспечение RAMMS. ^[21]

Участие человека [ править ]

Профилактика [ править ]

Профилактические меры используются в районах, где лавины представляют значительную угрозу для людей, таких как горнолыжные курорты , горные города, дороги и железные дороги. Существует несколько способов предотвращения схода лавин и уменьшения их силы, а также разработки профилактических мер 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 - это многократное путешествие по снежному покрову по мере накопления снега; это может происходить путем упаковки ботинок, стрижки лыж или машинной стрижки . Взрывчатые веществашироко используются для предотвращения схода лавин, вызывая более мелкие лавины, которые разрушают нестабильность снежного покрова, и удаляя покрывающий слой, который может привести к более крупным лавинам. Взрывные заряды доставляются различными способами, включая подбрасываемые вручную заряды, сбрасываемые с вертолета бомбы, линии сотрясения Gazex и баллистические снаряды, запускаемые из авиационных пушек и артиллерии. Пассивные превентивные системы, такие как снежные ограждения и легкие стены, могут использоваться для направления укладки снега. Снег скапливается вокруг забора, особенно на той стороне, которая обращена к преобладающим ветрам.. С подветренной стороны от забора уменьшается накопление снега. Это вызвано выпадением снега у забора, который мог бы быть отложен, и подхватыванием снега, который уже есть, ветром, который был истощен снегом у забора. При достаточной густоте деревьев они могут значительно снизить силу схода лавин. Они удерживают снег на месте, и когда идет лавина, удары снега о деревья замедляют его. Деревья можно либо посадить, либо законсервировать, например, при строительстве горнолыжного курорта, чтобы уменьшить силу схода лавин.

В свою очередь, социально-экологические изменения могут влиять на возникновение разрушительных лавин: некоторые исследования, связывающие изменения в структуре 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 обезлесении защитных лесов (из-за демографического роста, интенсивного выпаса скота и производственных или юридических причин) и в основе уменьшения ущерба из-за трансформации традиционного землепользования Система, основанная на чрезмерной эксплуатации, превратилась в систему, основанную на маргинализации земель и лесовозобновлении, что произошло в основном с середины 20-го века в горной среде развитых стран ^[22]

Смягчение [ править ]

Во многих районах можно определить регулярные сходы лавин и принять меры предосторожности для минимизации ущерба, например, предотвращение развития в этих районах. Чтобы смягчить воздействие лавин, строительство искусственных барьеров может быть очень эффективным в уменьшении лавинного ущерба. Существует несколько типов барьеров: один вид барьера ( снежная сетка ) использует сетку, натянутую между столбами, которые закреплены растяжками в дополнение к их фундаменту. Эти барьеры похожи на те, что используются при оползнях . Другой тип барьера - это жесткая конструкция, напоминающая забор ( снежный забор ), который может быть изготовлен из стали , дерева или предварительно напряженного бетона.. Обычно они имеют зазоры между балками и строятся перпендикулярно откосу, с усиливающими балками со стороны спуска. Жесткие ограждения часто считаются некрасивыми, особенно когда необходимо построить много рядов. Они также дороги и уязвимы для повреждений от падающих камней в теплые месяцы. В дополнение к промышленным барьерам, ландшафтные барьеры, называемые лавинными плотинами, останавливают или отклоняют лавины своим весом и силой. Эти барьеры сделаны из бетона, камня или земли. Обычно их размещают прямо над строением, дорогой или железной дорогой, которые они пытаются защитить, хотя их также можно использовать для отвода лавин в другие препятствия. Иногда земляные насыпипомещаются на пути лавины, чтобы замедлить ее. Наконец, вдоль транспортных коридоров можно построить большие навесы, называемые снежными навесами , прямо на пути схода лавины, чтобы защитить движение от лавины.

Системы раннего предупреждения [ править ]

Системы предупреждения могут обнаруживать лавины, которые развиваются медленно, например, ледяные лавины, вызванные ледопадом с ледников. Интерферометрические радары, камеры высокого разрешения или датчики движения могут отслеживать нестабильные области в течение длительного времени, от нескольких дней до нескольких лет. Специалисты интерпретируют записанные данные и могут распознать предстоящие разрывы, чтобы принять соответствующие меры. Такие системы (например, мониторинг ледника Вайсмис в Швейцарии ^[23] ) могут распознавать события на несколько дней вперед.

Системы охранной сигнализации [ править ]

Современные радиолокационные технологии позволяют контролировать большие площади и определять местонахождение лавин в любых погодных условиях, днем ​​и ночью. Сложные системы сигнализации способны обнаруживать лавины за короткое время, чтобы закрыть (например, дороги и рельсы) или эвакуировать (например, строительные площадки) опасные зоны. Пример такой системы установлен на единственной подъездной дороге Церматта в Швейцарии. ^[24] Два радара отслеживают склон горы над дорогой. Система автоматически закрывает дорогу, активируя несколько шлагбаумов и светофоров в течение нескольких секунд, чтобы никто не пострадал.

Выживание, спасение и восстановление [ править ]

Лавинные аварии в целом подразделяются на 2 категории: аварии в местах отдыха и аварии в жилых, промышленных и транспортных условиях. Это различие мотивировано наблюдаемой разницей в причинах лавинных аварий в этих двух условиях. В условиях отдыха большинство несчастных случаев происходит по вине людей, попавших в лавину. В исследовании 1996 года Jamieson et al. (страницы 7–20) ^[25]обнаружили, что 83% всех сходов лавин в местах отдыха были вызваны участниками аварии. Напротив, все несчастные случаи в жилых, промышленных и транспортных объектах произошли из-за стихийных природных лавин. Из-за различий в причинах лавинных аварий и в действиях, проводимых в двух условиях, специалисты по управлению лавинами и стихийными бедствиями разработали две взаимосвязанные стратегии готовности, спасения и восстановления для каждого из условий.

Известные лавины [ править ]

Две лавины произошли в марте 1910 года в горах Каскад и Селькирк; 1 марта в штате Вашингтон , США, в результате схода лавины Веллингтона погибло 96 человек . Три дня спустя 62 железнодорожника погибли в результате схода лавины на Роджерс-Пасс 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. ^{[26] [27]} Около 10 000 человек с обеих сторон погибли в результате схода лавин в декабре 1916 года. ^[28]

Зимой 1950–1951 годов в северном полушарии было зарегистрировано около 649 лавин за трехмесячный период в Альпах в Австрии, Франции, Швейцарии, Италии и Германии. Эта серия лавин унесла жизни около 265 человек и получила название « Зима ужаса» .

Лагерь для альпинистов на пике Ленина, на территории нынешней Киргизии, был уничтожен в 1990 году, когда землетрясение вызвало сильную лавину, захлестнувшую лагерь. ^[29] Сорок три альпиниста погибли. ^[30]

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

Большая лавина в Монтроке, Франция , в 1999 году, 300 000 кубометров снега соскользнули по склону 30 °, достигнув скорости около 100 км / ч (62 миль в час). В результате этого погибли 12 человек в их шале под 100 000 тонн снега на глубине 5 метров (16 футов). Мэр Шамони был осужден за убийство второй степени за то, что не покинул этот район, но получил условный срок. ^[31]

Небольшая австрийская деревня Гальтюр пострадала от лавины Гальтюр в 1999 году. Считалось, что деревня находится в безопасной зоне, но лавина была исключительно большой и хлынула в деревню. Погиб 31 человек.

1 декабря 2000 г. на Mt. Слава, которая находится в пределах горного хребта Тетон в Вайоминге, США. Джоэл Рооф развлекательно катался на сноуборде в этой глубинной местности, в форме чаши, и спровоцировал сход лавины. Его отнесли почти на 2000 футов к подножию горы, и спасти его не удалось. ^[32]

Классификация [ править ]

Европейская таблица лавинного риска [ править ]

В Европе лавинный риск широко оценивается по следующей шкале, которая была принята в апреле 1993 года для замены ранее существовавших нестандартных национальных схем. Описания последний раз обновлялись в мае 2003 г. для повышения единообразия. ^[33]

Во Франции большинство смертей от лавин происходит на уровнях риска 3 и 4. В Швейцарии большинство смертей происходит на уровнях 2 и 3. Считается, что это может быть связано с национальными различиями в интерпретации при оценке рисков. ^[34]

[1] Стабильность:

• Обычно более подробно описывается в лавинном бюллетене (относительно высоты, вида, типа местности и т. Д.)

[2] дополнительная нагрузка:

• тяжелые: два или более лыжника или сноубордиста без промежутков между ними, один турист или альпинист , груминг-машина, лавинная очистка
• легкий: один лыжник или сноубордист, плавно соединяющий повороты и не падающий, группа лыжников или сноубордистов с расстоянием минимум 10 м между людьми, 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 гребня, ровности подстилающего грунта

Таблица размеров европейских лавин [ править ]

Размер лавины: ^{[ необходима ссылка ]}

Североамериканская шкала лавинной опасности [ править ]

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

Проблемы с лавиной [ править ]

Существует девять различных типов лавинных проблем: ^{[35] [36]}

• Штормовая плита
• Плита ветра
• Лавины мокрых плит
• Упорная плита
• Глубокая упорная плита
• Рыхлые сухие лавины
• Рыхлые мокрые лавины
• Скользящие лавины
• Падение карниза

Канадская классификация размеров лавины [ править ]

Канадская классификация размеров лавины основана на ее последствиях. Обычно используются половинные размеры. ^[37]

Классификация США по размеру лавины [ править ]

Размер лавин классифицируется по двум шкалам; размер относительно разрушающей силы или шкалы D и размер относительно траектории лавины или шкалы R. ^{[38] [39]} Обе шкалы размеров находятся в диапазоне от 1 до 5, при этом можно использовать половинные размеры шкалы размера D. ^{[38] [39]}

Тест Rutschblock [ править ]

Анализ лавинной опасности плиты можно выполнить с помощью теста Rutschblock. Снежный блок шириной 2 м изолирован от остальной части склона и постепенно нагружается. Результатом является оценка устойчивости склона по семиступенчатой ​​шкале. ^[40] (Rutsch означает скольжение на немецком языке).

Лавины и изменение климата [ править ]

Повышение температуры, вызванное изменением климата, и изменения в структуре осадков, вероятно, будут различаться в разных горных регионах. ^[41] Но в целом прогнозируется сезонный рост снега и уменьшение количества дней со снежным покровом. ^{[41] [42]} Воздействие этих изменений на лавины различно на разных высотах. На более низких высотах прогнозируется долгосрочное сокращение количества лавин, соответствующее уменьшению количества снега, и краткосрочное увеличение количества влажных лавин. ^{[41] [43] [44] [45]} Более высокие высоты, по прогнозам, останутся около линии сезонного снега, вероятно, вызовут увеличение лавинной активности в регионах, где в зимний период будет наблюдаться увеличение количества осадков. ^{[44] [46]} Прогнозы также показывают увеличение количества дождей на снегу ^[42] и циклов влажных лавин, происходящих раньше весной в течение оставшейся части этого столетия. ^[47]

Лавины на планете Марс [ править ]

См. Также [ править ]

Связанные потоки [ править ]

Лавинные катастрофы [ править ]

• 1999 Гальтюрская лавина
• Montroc
• Лавина в секторе Гаяри, 2012 г.

Ссылки [ править ]

Библиография [ править ]

• Макклунг, Дэвид. Снежные лавины как некритическая, прерывистая система равновесия : глава 24 в «Нелинейной динамике в науках о земле», А.А. Цонсис и Дж. Б. Элснер (редакторы), Springer, 2007 г.
• Отметьте горного проводника: Лавина! : детская книга о лавине, которая включает определения и объяснения явления.
• 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. 978-0-89886-809-8
• Тремпер, Брюс: « Остаться в живых в лавинообразной местности» , «Альпинисты»: 2001. ISBN 0-89886-834-3 
• Мюнтер, Вернер: Драй мал дрей (3x3) Лавинен. Risikomanagement im Wintersport , Bergverlag Rother , 2002. ISBN 3-7633-2060-1 (на немецком языке) (частичный английский перевод включен в PowderGuide: Managing Avalanche Risk ISBN 0-9724827-3-3 )   
• Майкл Фальзер: Historische Lawinenschutzlandschaften: eine Aufgabe für die Kulturlandschafts- und Denkmalpflege В: kunsttexte 3/2010, unter: http://edoc.hu-berlin.de/kunsttexte/2010-3/falser-michael-1/PDF/falser .pdf

Заметки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

СМИ, связанные с желобом лавин на Викискладе?

• Образовательный проект по лавинам
• Выжить в лавине - Путеводитель для детей и юношества
• Фотографии защиты от лавин
• Лавина Канада
• Канадская лавинная ассоциация
• Информационный центр Colorado Avalanche
• Центр исследований снега и лавин
• EAWS - Европейская служба предупреждения о лавинах
• Справочник европейских лавинных служб
• 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 приведенные выше мифы.
• Лавинный центр Юты
• Новозеландский совет по лавинам
• Гульмаргский лавинный центр
• США Avalanche.org
• Сьерра-лавинный центр (национальный лес Тахо)