Снежная лавина. Определение снежной лавины: разновидности, безопасность

Лавина — Avalanche

лавина (также называемая снежным оползнем ) — это событие, которое происходит, когда связная плита снега , лежащая на более слабом слое снега, ломается и скатывается по крутому склону. Лавины обычно возникают в стартовой зоне из-за механического разрушения в снежном покрове (снежная лавина ), когда силы снега превышают его прочность, но иногда только с безопасным расширением (рыхлая снежная лавина ). После возникновения лавины обычно быстро ускоряются и увеличиваются в массе и объеме, поскольку они уносят больше снега. Если лавина движется достаточно быстро, часть снега может смешаться с воздухом, образуя снежную лавину , которая представляет собой тип гравитационного течения .

Скольжения камней или обломков, ведущих себя Подобно снегу, также называются лавинами (см . оползень ). Остальная часть относится к снежным лавинам, потому что именно они выглядят чаще всего в мире.

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

Хотя крупные лавины состоят в основном из снега и воздуха, они могут уносить лед, камни, деревья и другие поверхностные материалы. Однако они отличаются от слякотных потоков , которые имеют более высокое содержание воды и более ламинарный поток, селей с большей текучестью, каменных оползней , которые часто свободны ото льда, и serac разрушается во время ледопада . Лавины не являются редкими или случайными горными явлениями и характерны для любого хребта, на котором образуется стоячий снежный покров. Лавины чаще сходятся всего случаются зимой или весной, но движение ледников может вызвать снежных и ледовых лавин в любое время года. В гористой местности лавины являются одними из наиболее серьезных объективных стихийных бедствий для жизни и имущества, поскольку их разрушительная способность обусловлена ​​их способностью переносить огромные массы снега на высоких скоростях.

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

Форма

Рыхлые снежные лавины (крайний слева) и каменные лавины (в центре) около горы Шуксан в горах Северных каскадов . Распространение трещин относительно ограничено.

Лавина мягкая плита глубиной 15 см, спровоцированная сноубордистом возле хребта Гелиотроп, Маунт-Бейкер в марте 2010 г. Множественные линии перелома коронки видны в верхней средней части изображения. Обратите внимание на гранулированную характеристику обломков на переднем плане, включающую в результате разрушения пластины во время спуска.

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, включая дождь, землетрясения, камнепад и ледопад. К искусственным спусковым механизмом лавин лыжники, снегоходы и 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 вначале движется лишь небольшое количество снега; это типично для снежных лавин 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 разрушится, когда нагрузка превысит прочность. Нагрузка проста; это вес снега. Однако силу снежного покрова определить более сложнее, и он неоднороден. Он подробно различается в зависимости от свойств снежных зерен, размера, плотности, морфологии, температуры, содержания воды; и свойства связей между зернами. Все эти свойства могут меняться со временем в зависимости от местного потока водяного пара, температуры и теплового потока. На вершину снежного покрова также сильно влияет приходящая радиация и потоки воздуха. Одна из целей лавинных исследований — тесты и проверить компьютерные модели, которые могут описать эволюцию сезонного снежного покрова во времени. Усложняющий фактор представляет собой сложное взаимодействие местности и привлекающее внимание пространственную и временную изменчивость глубин, формальный кристалл и слоистости сезонного снежного покрова.

Лавины плит

Лавины плит 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 следующие: трещины короны в верхней части стартовой зоны, боковые трещины по сторонам стартовых зон и трещина внизу, называемая стохволлой. Верхняя и боковая трещины предоставят 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 плитных покрытий составляют 90% смертельных случаев, связанных с зарегистрированными деревьями.

Читайте также:  Детский арбалет своими руками чертежи. Арбалет своими руками — чертежи для изготовления арбалета

Снежные лавины

Самые большие лавины образуют турбулентные потоки взвеси, известные как снежные лавины или смешанные лавины. Они состоят из облака порошка, которое покрывает плотную лавину. Они могут образовываться из любого типа снега или механизма инициирования, но обычно возникает из свежего сухого порошка. Они могут превышать скорость 300 километров в час (190 миль в час) и до массы 10 000 000 тонн; их потоки могут преодолевать большие расстояния по своему дну долин и даже подниматься на небольшие расстояния.

Лавины мокрого снега

В отличие от снежных лавин, мокрые снежные лавины представляют собой низкоскоростную взвесь снега и воды с потоком, ограниченный путь пути (McClung, первое издание 1999 г., стр. 108). Низкая скорость движения обусловливается трением между скользящей поверхностью гусеницы и водонасыщенным потоком. Несмотря на невысокую скорость движения (~ 10–40 км / ч), лавины на мокром снегу способны генерировать мощные разрушительные силы из-за большой массы и плотности. Тело потока мокрой снежной лавины может пробиваться 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 вызваны либо сбросами рыхлого снега, либо сбросами систем, и запустить только в снежных покровах, насыщенных водой и изотермически уравновешенных до точки плавления воды. Изотермическая характеристика лавин из мокрого снега привела к вторичному термину изотермических оползней, который встречается в литературе (например, у Daffern, 1999, стр. 93). В умеренных широтах лавины из мокрого снега связаны с климатическими лавинными циклами в конце зимнего сезона, когда значительно дневное потепление.

Путь схода лавины

По мере того, как лавина движется вниз по склону, она обычно траектории, которая зависит от степени крутизны склона и объема снега / льда, участвующих в перемещении массы . Начало схода 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 наклон начинается крутизны менее 20 градусов. Эти степени не всегда верны из-за того, что каждая лавина уникальна в зависимости от устойчивости снежного покрова , из которого она возникла, а также от окружающей среды или вызвавшего массовое движение.

Смерть в результате схода лавины

Люди, попавшие в лавину, могут умереть от удушья, травмы или переохлаждения. В среднем в США каждую зиму в лавинах погибает 28 человек. Во всем мире ежегодно от сходов лавин умирает в среднем более 150 человек.

Ледяная лавина

Ледяная лавина возникает, когда большой кусок льда, например, из серака или ледника отела, падает на лед (например, ледопад Кхумбу), вызывая движение сломанных кусочки льда. Возникающее в результате движения больше похоже на камнепад или оползень, чем на снежную лавину. Их обычно очень трудно предсказать, и почти их почти невозможно уменьшить.

Рельеф, снежный покров, погода

Дуг Феслер и Джилл Фредстон разработали концептуальную модель трех основных элементов схода лавин: рельефа, погоды и снежного покрова. Рельеф изображения места, где наблюдаются лавины, погода, которые показывают метеорологические условия, которые показывают снежный покров, снежный покров, характеристики снега, которые делают возможным лавинообразное образование.

Ландшафт

Путешествие по крутой, склонной к лавинообразной местности, на гребнях , как правило, безопаснее, чем пересекать склоны.

Для формирования лавины требуется достаточно пологий механизм для накопления снега, но достаточно крутого механизма, чтобы снег могориться, применяемым в комбинацию механических повреждений (снежный покров) и движение гравитация. Уголлона накачки может удерживать снег, называемый углом естественного откоса , зависит от множества факторов, таких как форма кристаллов содержания 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 Патагония , глубокие снежные покровы собираются на вертикальных и даже нависающих скалах. Угол наклона, может быть, движущемуся снегу ускоряться, зависит от множества факторов, таких как прочность снега на сдвиг (которая сама по себе зависит от кристаллов) и конфигурации слоев и межслоевых границ.

Лавинная тропа с вертикальным падением 800 метров (2600 футов) в Глейшер Пик Уайлдернесс , штат Вашингтон . Лавинные тропы в альпийской местности могут быть обозначены из-за ограниченной растительности. Ниже линии деревьев пути схода лавины часто очерчиваются линиями растительности, образованными прошлыми лавинами. Начальная зона видна в верхней части изображения, обозначена растительная линиями обрезки, а зона биения внизу изображения. Один из применяемых графиков следующий: в зоне старта возле гребня образует лавина, который спускается по трассе, пока не остановится в зоне биения.

A карниз снега вот-вот упадет. На участке (1) видны трещины на снегу. Участок (3) упал вскоре после того, как был сделан этот снимок, оставив участок (2) как новый край.

Снежный покров на склонах с солнечной экспозицией 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 неустойчивого поверхностного снега днем. На склонах с подветренной стороны гребня или другого ветрового препятствия накапливается больше снега, и они с большей вероятностью включают очаги глубокого снега и карнизы , которые при нарушении могут привести к образованию лавины. И наоборот, снежный покров на наветренном склоне намного мельче, чем на подветренном склоне.


Читайте также:  Одноместная лодка для охоты. Лодки ПВХ для охоты в Москве

Лавины и пути схода лавины имеют общие элементы: зона старта, где начинается лавина, тропа, по которой она 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 по большинству из этих лавин не проходит по всей вертикальной или горизонтальной длине пути. Частота, с которой образуются лавины в заданной области, известна как период повторяемости .

Начальная зона должна быть достаточно крутой, чтобы снег мог ускоряться после начала движения, а также выпуклой склоны менее устойчивы, чем вогнутые склоны из-за несоответствие между пределом прочности слоев снега и их прочностью на сжатие . Состав и структура поверхности земли под снежным покровом влияет на устойчивость снежного покрова. В очень густых лесах образование лавин маловероятно, но валуны и редко создаются слабые распространенные участки в снежном покрове из-за образования сильных температурных градиентов. Лавины на всю глубину (лавины, которые сметают практически без снежного покрова) чаще встречаются на склонах с гладкой поверхностью, такой как трава или каменные плиты.

Вообще говоря, лавины следуют за дренажем вниз по склону, часто разделяя дренажные элементы с летними водосборами. На уровне линии деревьев и ниже лавинообразные тропы через дренаж четко границами растительности, называемые линии обрезки , которые возникают там, где лавины сносят деревья и предотвращают повторный рост крупной растительности. Инженерные дренажные системы, такие как дренажные, были построены для защиты людей и имущества путем перенаправления схода лавин. 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. Увеличивает масштабирование угла наклона, когда количество вызванных людей приводит к уменьшению масштабируемости для данного направления воздействия. Практическое правило: склон, достаточно пологий, чтобы удерживать снег, но достаточно крутой, чтобы кататься на лыжах, может спровоцировать сход лавины, независимо от угла.

Структура и характеристики снежного покрова

После того, как поверхность изморози засыпается более поздним снегопадом, погребенный слой инея может быть слабым слоем, по которым могут скользить верхние слои.

Снежный покров становится из параллельных поверхностей, которые накапливаются за зиму. Каждый слой содержит льда, который является репрезентативным для различных метеорологических условий, в течение которых образовался и выпадал снег. После осаждения слой снега продолжает развиваться под метеорологических условий, преобладающих после осаждения.

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, 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 устойчивости 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 площадей и временных масштабов, что приводит к значительной сложности 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.

Читайте также:  Самодельный нож из пилы. Как изготовить нож из пилы своими руками?

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 отложений, 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 или 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 округлые кристаллы, которые плотно упакованы друг в друга. Сложный снег с меньшей вероятностью осыпается, чем рыхлый рыхлый слой или мокрый изотермический снег; тем не менее, сплошной снег является необходимым условием возникновения снежного покрова, и постоянная нестабильность снежного покрова может скрываться под хорошо уплотненными поверхностными слоями. Неопределенность, связанная с эмпирическим пониманием факторов, влияющих на устойчивость снега, заставляет большинство профессиональных лавинообразных рабочих рекомендовать консервативное использование лавинной местности по сравнению с текущей нестабильностью снежного покрова.

Погода

После рытья снежной ямы можно оценить снежный покров на предмет неустойчивых слоев. На этой фотографии снег из слабого слоя легко соскребается вручную, оставляя горизонтальную линию на стене ямы.

Лавины случаются только в стоячем снежном покрове. Обычно в зимние сезоны на 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. 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, нагревание солнцем, радиационное охлаждение , вертикальные температурные градиенты в стоячем снегу, количество снегопадов и типа снега. Обычно мягкая зимняя погода погода оседанию и стабилизации снежного покрова; и наоборот, очень холодная, ветреная или жаркая погода ослабит снежный покров.

При температуре, близких к точке замерзания воды, или в периоды умеренного солнечного излучения, будет происходить 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, 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. Температуры холодного воздуха на поверхности снега 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 температурный градиент более 10 ° C на высоте снега более суток, в снежном покрове начинают формироваться угловатые кристаллы, называемые глубинным инеем , или грани из-за быстрого переноса влаги вдоль температурного градиента. . Эти угловатые кристаллы, плохо сцепляющиеся друг с другом и окружающим снегом, часто становятся постоянным слабым звеном снежного покрова. Когда плита, лежащая поверх стойкого слабого слоя, нагружается сила, превышающая прочность плиты и стойкого слоя, стойкий слабый слой может разрушиться и вызвать лавину.

Любой ветер лёгкого t может вызвать быстрому быстрому накоплению на защищенных от ветраах. Ветровая плита образует быстро, и более слабый снег под 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, когда ветер осаждает снег параллельно склону. Когда дует над вершиной горы, подветренная или подветренная сторона горы испытывает нагрузку сверху, сверху вниз этого подветренного склона. Когда ветер дует через гребень, ведущий в гору, подветренная сторона гребня подвергается поперечной нагрузке. Ветровые пластины с перекрестной нагрузкой обычно идентифицировать визуально.

Метели и ливни — важные составляющие 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 нестабильность, потому что создает дополнительную…

ОСТАВЬТЕ КОММЕНТАРИЙ

Please enter your comment!
Please enter your name here