2017.10.22 23:59

Причини виникнення лавин



Причини виникнення лавин

Причини виникнення лавин

Причини виникнення лавин

У кожній дільниці неоднорідного снігового покриву виникають зрушують сили, спрямовані вздовж схилу, і утримують, спрямовані перпендикулярно схилу, величина яких залежить від ваги самого снігу, його пластичності і характеру залягання, обумовленого рельєфом місцевості. Поки ці сили не перевершують межі міцності снігу на розрив і поки зсувна сила знаходиться в рівновазі з утримуючою, сніговий покрив знаходиться в стійкому стані. Коли ж у зоні максимального розтягування відбувається перевищення межі міцності снігового покриву і зрушують сили перевершують сили тертя, настає розрив, що призводить до утворення сніжної лавини.


Рис. 1


Рис. 2

Безпосередніми причинами виникнення лавин є:

Характер схилу. Силу тяжіння Р кожного окремо взятого на схилі обсягу снігового покриву, спрямовану по вертикалі, тобто до центру Землі, можна розкласти на дві складові: перша Н-перпендикулярна до поверхні схилу і сприяє ущільненню снігових мас. Друга М спрямована паралельно схилу і сприяє руху цих мас вздовж схилу.

Звідси видно, що можливість утворення лавин залежить від крутизни схилу. Ясно, що при крутизні схилу в 45 градусів, коли Н = М, з'являється нестійке положення снігового покриву, а при більшій крутизні, коли сили зісковзування перевищують сили тертя, рух самих снігових мас. Але тут не можна не враховувати характер поверхні схилу, так звану підстилаючої поверхню, яка поділяється на наступні типи: скельний (схил покритий камінням), рослинний (на схилі збереглася торішня трава) і сніжний (внаслідок відлиги або фенів на сніговій поверхні утворився наст, на який згодом і лягли шари знову випав снігу). Зрозуміло, що величина зчеплення випадає снігу зі схилом буде значно більше при скельному характері останнього і найменша при сніговому. Природно, що освіта лавин залежить і від потужності снігового покриву. На схилах середньої крутизни лавини можуть утворюватися при товщині сніжної поверхні всього в 30-50 см.

Ці причини, а також і ряд інших, про які буде сказано нижче, призводять до того, що найбільш часто лавини сходять зі схилів, крутість яких становить 30-50 градусів. На більш крутих схилах щойно випав сніг, як правило, не затримуючись і не накопичуючись, невеликими цівками зісковзує вниз. На менш крутих схилах сповзання снігу вниз перешкоджає збільшення сил тертя. Однак відомі випадки, коли лавини з мокрого снігу сходили навесні на схилах, що мають крутизну всього 12-15 градусів.

Температура і вологість повітря. Найбільш лавинонебезпечним періодом є весна початок літа. Рясні талі води і особливо дощі, просочуючись крізь сніг, з одного боку, значно збільшують його вагу, а з іншого, за рахунок змочування підстильної поверхні схилу, подібно додаткової мастилі двох поверхонь, що труться, зменшують зчеплення снігу зі схилом. В результаті вага сніжної маси стає більше сил зчеплення і сніг зісковзує зі схилу вниз.


Рис. 3

Таку ж роль відіграє і підвищена вологість повітря. У районах з сухим повітрям (Тянь-Шань) навіть при плюсовій температурі лавини явище більш рідкісне, ніж у районах з вологим морським кліматом (Західний Кавказ). В умовах зниженої вологості сніг випаровується, не тая. Змочування сніжної поверхні при цьому не відбувається. Більше того, поява над сніговою поверхнею тонкого шару парів призводить навіть до охолодження снігу.

Плюсова температура повітря сприяє утворенню так званих сніжних дощок. Вдень на сонці верхній шар снігу підтає, а вночі змерзається, перетворюючись на щільну тверду кірку. До освіти такого насту призводять також і вітрове ущільнення снігу. Надалі з огляду на те, що нижні шари снігу, ущільнюючись під власною вагою, поступово осідають, між ними і настом створюється своєрідна повітряна порожнина. Чи не скріплений з нижнім шаром снігу і як би повис в повітрі щільний наст і отримав назву сніжна дошка. Під впливом сили тяжіння ця дошка прагне зрушити вниз. При цьому виникають величезні напруги, особливо в її верхній частині. Найменша додаткова перевантаження такого схилу (падіння карниза, невеликий снігопад, рух по схилу групи туристів) може призвести до утворення лавини.

Відрив снігової дошки може бути також викликаний і різким зниженням температури повітря. Сніговий наст, як і всяке інше тверде тіло, при охолодженні стискається (скорочення дорівнює 1,5 см на 100 м довжини насту при зниженні температури на один градус). Так як пластичне розтягнення у снігової дошки в порівнянні із звичайним снігом значно менше, то стиснення дошки призводить до додаткової перевантаженні схилу, до утворення тріщин в ній і, як наслідок, до сповзання снігових мас зі схилу, тобто до сходу лавини.

Температура всередині снігових мас. У міру випадання снігу, що володіє високими теплоізоляційними властивостями, нижні його верстви, як ковдрою, прикриваються вищерозташованих шарами. Різниця температур між внутрішніми і зовнішніми шарами при цьому може досягати 15 С. Це викликає сублімацію (перехід речовини з твердого стану в газоподібний, минаючи рідку фазу) в нижніх, більш теплих, шарах снігу. Утворилися водяні пари піднімаються вгору до більш холодним зовнішнім верствам, при цьому відбувається охолодження парів, що приводить до їх пересичених. У пересиченій парі відбувається процес, зворотний процесу сублімації сублімація, при якому з парів, минаючи рідкий стан, утворюються тверді снігові частинки. Оскільки пари остигають у верхніх шарах в проміжках між сніжинками, то осідання їх на цих сніжинках і перетворення пари в тверде тіло приводить до зростання сніжинок, до заповнення наявних між окремими сніжинками просторів, тобто до значного ущільнення верхнього шару снігу, до перетворення його в наст .

У той же час процес сублімації в нижніх шарах зменшує розміри сніжинок цих шарів, призводить до їх таненню і навіть до повного зникнення. У результаті в глибині снігового покриву утворюється так званий глибинний іній, кристали якого або дуже слабо скріплені між собою, або навіть розділені проміжками. Таким чином, з'являється горизонт розпушення. При цьому верхній шар щільного снігу, втративши опору на нижні шари, перетворюється на типову, вже розглянуту вище снігову дошку. Тут горизонт розпушення шар снігу, в якому внутрішні зв'язки майже відсутні. Цей шар і утворює площину ковзання, по якій відбувається зісковзування верхнього шару снігових мас.

Вплив вітру. Під впливом вітру сніжинки рухаються по схилу. Стикаючись зі схилом, стикаючись один з одним, вони руйнуються і їх дрібні частки заповнюють всі наявні проміжки між кристалами снігу на схилі, що також сприяє утворенню щільного поверхневого шару насту. Як вже говорилося вище, за рахунок сили тяжіння відбувається осідання нижніх шарів снігу. Між ними і настом виникає повітряна порожнина утворюється вже відома сніжна дошка.

Крім того, під впливом вітру скелі, гребені і інші форми рельєфу схилів, розташовані з навітряного боку, в тій чи іншій мірі звільняються від снігу. Весь цей сніг переноситься вітром на іншу, підвітряний бік схилу, де кожна складка рельєфу в період хуртовини перетворюється на Снегоуловітель (снегосбор). Скупчення на таких ділянках великих мас снігу, що прагнуть під впливом сили тяжіння зрушити вниз, призводить при найменшій додаткової перевантаженні до виникнення лавини.

Читайте також: Організація харчування в аварійній та екстремальної ситуації і умовах виживання, голодування

 


Цікавий факт

Один з видів оси відкладає яйця в живого тарантула, паралізуючи павука перед цим, і її потомство, вилупляясь, має живий нерухомий джерело їжі