– наклонная плоскость склона (𝜀 – эпсилон – греч.)
– угол наклона склона (𝝂 – ню – греч.)
– лавинное тело (𝜐 – ипсилон – греч.)
– сила тяжести (P – пи – англ.).
1.4.1. Наклонная плоскость склона
Наклонная плоскость склона является основной частью лавинного механизма и характеризуется 3 важными параметрами:
– углом наклона склона
– типом профиля склона
– типом подстилающей поверхности.
1.4.1.1. Угол наклона поверхности склона
Угол наклона склона (𝝂) сильно влияет на лавиноопасность расположенных на них снежных накоплений, он входит в число основных лавинообразующих факторов.
Ситуация, когда угол наклона склона находится в промежутке 0—7° показывает, что лавинному телу при малых углах наклона склона очень тяжело двигаться без приложения дополнительной внешней силы. Поэтому в зоне сильного выпалаживания склона происходит торможение снежного потока.
Но, не смотря на это, очень сильные лавины, которые набрали большую скорость, могут далеко выходить за нижнюю границу склона и продолжать движение в долине или взбираться на противоположный склон на высоту 100 м и более. Там разворачиваться и снова устремляться в долину. Это значит, что весьма пологие склоны, не имея условий для самостоятельного старта своих снежных накоплений, все же лавиноопасны, т.к. по ним проходят лавины, сходящие со значительно удаленных крутых склонов.
Для более детального изучения склоновых процессов введено понятие крутизны склонов:
– отвесные (𝝂 = 75°—90°)
– обрывистые (𝝂 = 60°—75°)
– очень крутые (𝝂 = 45°—60°)
– крутые (𝝂 = 30°—45°)
– крутопологие (𝝂 = 15°– 30°)
– пологие (𝝂 =7°—15°)
– очень пологие (𝝂 = 0—7°) .
Миф №4
«…снежные лавины не сходят при малых углах наклона склона…»
Помните! Протяженные участки наклонной плоскости с углом наклона около 0°—7° иногда оказываются далеким продолжением крутых склонов, на которых лавинное тело реализует очень большую кинетическую энергию. Поэтому на значительном расстоянии более 300—1500 м от нижней границы склона и даже на противоположном склоне может возникнуть опасность попадания экстремалов в снежную лавину.
Снежные потоки начинают самопроизвольно сходить при углах наклона склона:
– мокрый снег может стать осовоопасным и лавиноопасным даже при угле наклона склона около 7—15° и более
– при углах около 15—25° могут сходить крупные и совсем небольшие сухие снежные осовы, а иногда и лавины
(Из наблюдений и расчетов следует, что при угле наклона склона менее 25° сход лавин из сухого снега становится затруднительным, маловероятным и невозможным. Но не стоит расслабляться. На таких склонах под воздействием ветра могут стартовать и сходить лавины из рыхлого свежего сухого снега, а также из снежных досок, у которых «подрезали» подпорный вал.
(См. 2.2.2.5 / 19.08.2000 Минилавинная авария на леднике Нагела) Центральный Тянь-Шань район пика Погребецкого.)
– для схода лавин из сухого снега наиболее благоприятны углы наклона склона 25°—30°—45°
(В таких местах сухой снег нередко создает крупные лавиноопасные накопления, которые имеют большую потенциальную энергию и предрасположены к самопроизвольному сходу.)
– при угле наклона склона 45—60° заснеженные участки склонов гораздо менее опасны, потому что во время снегопадов они постоянно разгружаются мини и микро лавинками
(Тем не менее, в таких местах иногда возникают надувные лавиноопасные снежные накопления.)
– при угле наклона более 60°, снег осыпается практически при любом снегопаде
(Но необходимо помнить, что он может задерживаться на скальных выступах и полках, создавая надувные лавиноопасные снежные накопления, которые могут неожиданно сходить при воздействии очень сильных лавинных факторов.)
– случай, когда лавинное тело сходит вертикально вдоль стены, показывает, что идеальный обвал является лавиной, сходящей по склону, угол наклона которого равен 90°
(Так как во время обвала ускорение лавинного тела (а) равно ускорению свободного падения (g).
а = g (sin 𝝂 – µcos 𝝂) = g (sin90° – µcos90°) = g (1 – 0) = g,
Значит, оно движется равноускоренно, как и все лавины. Поэтому выражение «обвальные лавины» имеет вполне реальное обоснованное значение.)
1.4.1.2. Тип профиля склона
Профиль склона – это графическое отображение вертикального разреза склона по заданному направлению.
Рис. 1. Типы профилей лавиноопасных склонов.
По форме профиля горные склоны могут быть:
– прямые (1.1),
– выпуклые (1.2),
– вогнутые (1.3),
– выпукло-вогнутыми (1.4)
– вогнуто-выпуклые (1.5) и т. д.
Примечание: В горах также встречаются склоны с волнистым (1.6) и ступенчатым профилем (1.7). Поверхность всех склонов может быть осложнена различными повышениями и понижениями микрорельефа.
По длине склоны могут быть:
– длинные (l> 500 м),
– средние (l = 500—50 м),
– короткие (l <50 м).
Помните! Все типы склонов при определенных условиях могут быть лавиноопасны!
1.4.1.3. Подстилающая поверхность
Подстилающая поверхность (ε) – это поверхность склона или различных накоплений, лежащих на нем, по которым может сойти лавинный поток.
Существует 5-ть основных видов подстилающих поверхностей:
– скальные коренные породы (ε0)
(крупные и средние выступы скальных коренных пород хорошо удерживают различные накопления снега, а мелкие выступы и гладкие поверхности скальных коренных пород, наклоненные по стоку воды, слабо противостоят сходу снежных накопления)
– грунтовые (ε1)
(скальные крупно и среднеобломочные грунты хорошо удерживают различные накопления снега, а мелкообломочные слабо противостоят возникновению снежных потоков)
– почвенно-растительные (ε2)
(общеизвестно что низкорослый травянистый покров имеет небольшое сцепление со снегом и слабо противостоит возникновению лавинной опасности, а деревья и кустарники обладают высокой задерживающей способностью, так как они за счет своей корневой системы имеют хорошее сцепление с почвой и являются для снежного покрова природными якорями, которые хорошо удерживают различные накопления снега).
– снежные (ε3)
(сход лавин из свежевыпавшего снега часто успешно происходит по подстилающей поверхности плотного старого снега, а сход снежных досок может начаться по слабому слою или по несвязанным поверхностям подстилающих снежных пластов)
– ледовые (ε4)
(на ровной подстилающей поверхности ледников, ледяных линз и ледяных корок создаются исключительно благоприятные условия для схода снежных лавин).
Примечание: Микрорельеф подстилающей поверхности сильно влияет на устойчивость лежащих на ней накоплений снега.
1.4.2. Снежная лавина и ее составные части
Лавина из сухого снега – это совокупность различных потоков, возникающих во время схода неустойчивых сухих снежных накоплений.
При сходе сухого снега образуются три типа лавинных потоков:
– текучие (снежные)
– облачные (снего-воздушные)
– ветровые (воздушные).
1. Текучий снежный поток (он же лавинное тело)
– это основная кучно перемещающаяся по склону часть лавины, которая формируется, под влиянием лавинообразующих факторов, как снежный поток, текущий по склону.
(Лавинное тело обозначается греческой буквой 𝜐 – ипсилон – греч.)
Рис. 1. Монопотоковые лавины: b) «из точки»; c) «от линии»; d) «от карниза».
Примечание: Лавины, имеющие один поток – это текучие (монопотоковые) лавины.
Например, низкоскоростные (не пылящие) сухие или мокрые снежные лавины состоят только из текучего снежного потока.
Снежные текучие потоки делятся на:
– осовы (низкоскоростные снежные потоки, сползающие со скоростью не более 1 м/с)
– лавины (высокоскоростные снежные потоки, сходящие со скоростью более 1—100 м/с).
2. Лавинный снего-воздушный поток
– это естественное равноускоренное турбулентное перемещение снего-воздушных масс, возникших во время движения лавины, способных набирать очень большую скорость и превращаться в стремительно движущееся облако, состоящее из мелкой снежной пыли.
Рис. 2. Лавинный снего-воздушный поток: b) «из точки»; c) «от линии»; d) «от карниза».
Примечание: Сухие снежные лавины, имеющие два потока (снежный текучий и снего-воздушный облачный) называются недоразвитыми комплексными лавинами.
3. Лавинный воздушный поток
– это естественное равноускоренное перемещение воздуха передним фронтом лавинного снего-воздушного потока, во время которого воздух иногда набирает очень большую скорость, сильно уплотняется, превращаясь в «невидимую броню» и наносит сильнейший разрушающий удар (воздушная ударная волна) по препятствиям, встретившимся на его пути.
Рис. 3. Комплексные снежные лавины: b) «из точки»; c) «от линии»; d) «от карниза».
Примечание: Сухие снежные лавины имеющие три потока (снежный текучий, облачный снего-воздушный и воздушный) называются комплексными лавинами.
Условные обозначения устройства снежных лавин:
– 𝜅 – снежный карниз (он же снежный надув)
– 𝜌 – зона старта (а, также точка или линия старта)
– 𝜃 – подпорный вал (место упора снежной доски)
– σ – снего-воздушный поток (облако из снежной пыли)
– 𝜐 – снежный текучий поток (он же лавинное тело)
– о – зона транзита (она же путь перемещения снега)
– ω – воздушный поток (он же воздушная ударная волна)
Помните! Бывают случаи, когда снежные лавины, обладающие одновременно мощными текучим, а также снего-воздушным и воздушным потоками, образовавшиеся в результате схода снежных или снежно-ледовых накоплений, развивают неимоверную скорость и тройным ударом (текучим потоком, а также ударными снего-воздушной и воздушной волной) разрушают горные селения, перемещают локомотивы и т. д.
