Роль экзогенных геоморфологических процессов в формировании природных катастроф

Научные исследования лавин начались в Альпах. В1881г. вышла первая книга про лавины И.Коаца  "Лавины Швейцарских Альп". В 1932г.  в Швейцарии была создана Лавинная комиссия для разработки исследовательской программы по изучению снега и лавин. Это  было необходимо для защиты от лавин растущей сети железных дорог , охватившей практически все Альпы. Небольшая исследовательская группа под руководством профессора Р.Хефели приступила к всесторонней разработке лавинных проблем в районе Вайсфлуйох, расположенным над Давосом. В 1938 г. вышла книга профессора "Снег и его метаморфизмы", подводящая итоги первого этапа работы. В 1942г. на месте деревянной хижины на Вайсфлуйох на высоте 2700 м над уровнем моря было построено здание Швейцарского института снега и лавин – сейчас это ведущий в мире центр лавиноведения.

Тогда же, в 30-е годы большой интерес к  лавинам был проявлен на Кавказе, где началось проектирование транскавказских дорог, и в Хибинах, где стали осваивать богатые залежи апатитов В 1936г. на комбинате "Апатит" была создана специальная противолавинная служба. Уже тогда исследовались такие трудные проблемы, как расчет устойчивости снега на склоне, теория движения лавин, проектирование противолавинных сооружений. В послевоенные годы широкие исследования лавин начались в горах Средней Азии и Кавказа, Карпат и Сибири. Большой вклад внесли работы Института геофизики АН Грузии и Высокогорного геофизического института в Нальчике, Проблемной лаборатории снежных лавин и селей МГУ. Экспедиции МГУ изучали лавины на трассе будущей БАМ с 1946 по 1975 г.

В настоящее время исследования лавин ведется в основном гидрометеослужбой. Особенно важны снеголавинные станции, в задачи которых входят метеорологические наблюдения, регулярные измерения толщины, плотности и физико-мехинических свойств снега, фиксация схода лавин. На таких станциях проводятся лабораторные исследования снега, описания лавин на избранных маршрутах, дается прогноз лавин на основе местных признаков и локальных связей с метеорологическими показателями. Снеголавинные станции раз в несколько дней передают бюллетени о лавинной опасности всем заинтересованным учреждениям.  Такие станции существуют сейчас практически во всех горных массивах.

В последние годы все большую популярность приобретают лавинные школы. Задача их – познакомить с буйным нравом снежных лавин, обучить правилам поведения в лавиноопасных районах, передать опыт предсказания и предупреждения снежных лавин.

В США выходит газета "Лавины". В ней публикуется информация о лавинной обстановке, об исследованиях лавин, опыте предупреждения и борьбы с ними, дается реклама новых приборов и оборудования, рассказывается о лавинщиках и их работе.  Также в ней сообщается о занятиях лавинных школ, которых в США и Канаде – около 20, о семинарах и симпозиумах по лавинной тематике.

В России также проводятся научные и практические семинары по лавинам.  Однако регулярно действующие лавинные школы еще не созданы.

Неутешительная статистика катастрофических последствий лавин ставит на первое место задачу предупреждения и защиты от лавин. Еще в XV в. в Альпах стреляли из огнестрельного оружия, чтобы звуком выстрела вызвать падение снега. Сейчас обстрел лавиноопасных склонов – самый обычный способ борьбы с лавинами. Во многих местах оборудованы постоянные "огневые" позиции. Применяют полевые и зенитные пушки, минометы и гаубицы. Путем искуственного обстрела удается вызывать более мелкие лавины: " внизу громоздится конус выноса, теперь уже никому не угрожающая стотысячетонная  масса лавинного снега. На километровой длины склоне  опустели лотки и кулуары,  чернеет  грунт,  голые камни – весь снег сорван вниз: уродливая, но милая сердцу лавинщика  картина.  У нас свои понятия  о  красоте: голый склон  и  груда  лавинного конуса - вот  воистину застывшая музыка!"(5)

Артиллерийские системы  для стрельбы по лавинам должны быть легкими и мобильными, давать высокую точность и иметь дальность 2-3 км, мощный снаряд с небольшим количеством осколков, особую надежность. К сожалению, бывают случаи, когда снаряды перелетают на противоположный склон и до 1% выпущенных снарядов не разрывается. Все это ограничивает применение противолавинной артиллерии.

Иногда обстрел может сыграть роковую роль в сходе катастрофических лавин. Так случилось в швейцарском городке Цуоц в 1951 г. Склоны были перегружены снегом и было принято роковое решение – обстрелять окрестные горы. Первые же выстрелы вызвали движение снега, и вскоре сошла страшная лавина. Она смела артиллерийскую позицию и 32 дома в городке.

Все еще практикуется опасный способ подрезания снежного пласта лыжами, но известно немало случаев, когда лавина увлекала за собой лыжника, далеко не всегда оставляя его в живых. Иногда в зонах зарождения заранее закладывают мины, взрывая их в нужный момент по радио. В Киргизии помещали мощный заряд у подножия, так что взрывная волна распространяется вверх по склону и спускает неустойчивый снег. В последнее время начинают применять массовый сброс лавин ударными волнами, которые производят низколетящие сверхзвуковые самолеты.

Снежный покров на склоне можно закреплять с помощью снегозадерживающих щитов, заборов, сеток. В Швейцарии за последние сто лет поставлены сотни километров таких сооружений. В метелевых районах ставят высокие многорядные заборы, которые препятствуют формированию опасных скоплений снега вблизи снежных карнизов. В лавинных очагах расставляют особые  снеговыдувающие щиты – кольктофели (два щита, совмещенные перпендикулярно друг другу).  Дующий ветер обдувает их, образуя вокруг них воронки выдувания. Такой неровный снежный покров оказывается гораздо более прочным. Чтобы предотвратить подвижки снежного пласта, на склоне натягивают гибкие металлические сетки.

В средней части склона на пути лавины приходится строить мощные сооружения: клинья, бугры, надолбы. Их задача – уменьшить скорость лавины, разбить ее на части и затормозить. А  для остановки лавины строят дамбы. Их располагают на излете лавины, когда ее энергии уже не хватает для преодоления препятствия. Иногда дамбу ставят так, чтобы она не останавливала лавину, а отклоняла ее, изменяя путь лавины. Для защиты мачт и опор линии электропередач применяют лавинорезы – клинообразные конструкции, которые рассекают несущийся снег, заставляя его обтекать сооружения.  В Давосе есть церковь, построенная еще в XVI в. В 1602 г. она была снесена лавиной, но, восстановленная, уже больше не разрушалась, хотя ее не раз заносило лавинным снегом почти по крышу. Выручала форма задней стены, выстроенная клином в сторону лавинного лога.

Дороги в горах прокладываются так, чтобы они по возможности обходили лавиноопасные склоны. Иногда приходится прокладывать дорогу по склону, защищая ее с помощью лавинопропуска – бетонного лотка, направляющего лавину над дорогой или с помощью галереи, укрывающей дорогу от лавины. (рис.5,6)

В противоборствовании лавинам огромная роль принадлежит лесу. Там, где растет сплошной лес, состоящий из разных пород деревьев неодинакового возраста, он не дает образоваться лавинам. Снежный покров в лесу не создает сплошного пласта, а если снег и начинает скользить по склону, его давление принимают на себя стволы деревьев. Они гнутся, но держат снег, не дают ему начать опасное движение. Абсолютно надежен лес, когда его верхняя граница поднимается до зоны отрыва лавины. Если он разрушается лавиной, сгорает от лесного пожара, вырубается людьми, на его восстановление уходят десятилетия. А в этот промежуток случаются многоснежные зимы, и тогда лавины сходят туда, куда раньше не пускал их лес. Лесоразведение в горах чрезвычайно трудно. В  безлесных районах часто идут лавины, и саженцы надо охранять, чтобы вырастить, защищая посадки земляными валами и дамбами, деревянными и  металлическими заборами, столбами и надолбами. Это сложно и дорого, но все же во много раз дешевле строительства стационарных противолавинных сооружений. Защита  лесом естественна, рациональна и надежна.

"Безопасной лавина  бывает только  тогда,  когда  она мертва, то есть спущена вниз".(5) Лавинная опасность подстерегает человека на самых разных склонах. В горах нужно тщательно выбирать маршрут, обходить известные опасные склоны. В лавиноопасной зоне нужно быть внимательным ко всем посторонним звукам и движениям: "лавина единственный  раз в  своей жизни  ведет  себя по-честному: прежде чем сорваться, она  издает  утробный звук: "бух! вум! ух!",  оставляя на размышления несколько потрясающе  быстротечных секунд. Если ты оказался на склоне один - драпай в сторону со всей доступной тебе скоростью…"(5) Печальные события, связанные с лавинами, обычно возникают от того, что люди забывают или игнорируют самые простые правила поведения в горах, наивно полагая, что с  ними ничего плохого случится не может. "Кого лавины по-настоящему терпеть не могут, так это лихачей, забывающих  обо всем  на  свете при виде покрытого  снегом  склона; впрочем, кроме доброго снегопада, они вообще никого и ничего не любят" (5). 

Оказавшись в лавине, человек почти не имеет шансов выбраться из нее в процессе движения, и очень скоро оказывается захороненным  в лавинном снегу. Лавина убивает свою жертву с помощью холода, шока и удушья. Чаще всего случается именно удушье: во время движения в лавине снежная пыль забивает ноздри и горло, а иногда даже проникает в легкие; после остановки лавины твердеющий снег сдавливает грудную клетку и нарушает дыхание; плотный лавинный завал почти не вентилируется, и воздуха для дыхания  очень скоро начинает недоставать; наконец, даже если человек в завале имеет некоторое пространство, вскоре на внутренней стороне снежной полости от дыхания появляется льдистая корочка, окончательно закупоривающая жертву. Оказавшись в снегу, человек лишен возможности сообщить о себе криком. Идущие из снега звуки наверх не выходят. Замурованная жертва слышит звуки шагов спасателей и все, что делается на поверхности снега, но ничем не может сообщить о себе.

Начиная с XIII в., в поисках стали использовать собак, даже вывели специальную породу сенбернаров, натренированных для работы в завалах лавинного снега. Хорошо обученная собака может обследовать участок завала в 1 га всего за пол часа. Она легко находит жертву на глубине 2-3 м, а при благоприятных условиях даже на глубине 5-6 м. Использование собак сильно затрудняется при влажном и загрязненном снеге, на большом морозе и при сильном ветре. В Альпах лавинные собаки проходят обучение в специальных школах. Они участвовали в 305 спасательных операциях и обнаружили 269 человек, но только 45 из них удалось вернуть к жизни, в остальных случаях было уже поздно.

Главное в поисках и спасении – оперативность. В течении первого часа пребывания в лавине у человека сохраняется 50% вероятности остаться в живых, а уже через три часа она не превышает 10%. Когда нет собак поиски ведут с помощью лавинного зонда. Участок завала в 1 га 20 спасателей обследуют за 4 часа. Если зондирование не приносит успеха, а известно, что на этом участке лавина похоронила людей, начинают рыть в завале продольные траншеи – одну от другой на расстоянии длины лавинного зонда. Это трудоемкая и малоэффективная работа. Используются приемно-передающие устройства: если у попавшего в лавину есть миниатюрный передатчик, его легко запеленговать с поверхности. Давнишний традиционный способ маркирования попавших в беду – лавинные шнуры длиной в 30-40 м, окрашенные в яркий цвет.  Их укрепляют в рукоятке лыжной палки, и при попадании человека в лавину они распускаются и могут оказаться на поверхности завала. Такой счастливый исход бывает далеко не всегда.

Сегодня поиск лавинных жертв остается серьезной проблемой,  а потому по-прежнему важно заблаговременное оповещение о лавинной опасности с помощью всех современных средств массовой информации.

40

6.  Заключение

Население и территория Земли с многочисленными объектами хозяйства подвержены негативным воздействиям более 50 опасных природных и техногенных процессов.

В зависимости от конкретных природно-климатических условий и гелиофизических факторов каждого года (или ряда лет) повышается риск одних из них и снижается риск других.

В 2001 году наметилась тенденция уменьшения числа стихийных бедствий и чрезвычайных ситуаций природного характера на территории Российской Федерации. Так, например, за 11 месяцев 2001 года произошло 186 природных ЧС, в то время как за 1998, 1999 и 2000 г.г. их наблюдалось соответственно 465, 263 и 282 ЧС. Эта положительная тенденция вызвана как естественно-природными, так и социально-экономическими причинами, заключающимися в поступательном развитии экономики России в последние 3 года и увеличении расходов на текущие и капитальные защитные мероприятия.

С точки зрения возможности проведения превентивных мероприятий опасные природные процессы, как источник чрезвычайных ситуаций, могут прогнозироваться с очень небольшой заблаговременностью. Тем не менее, можно говорить об общих особенностях природного фона 2002 года, на котором будут развиваться события. Этот фон сохранит в целом глобальные закономерности, заложенные в 1996-2000 годах.

В последние годы в связи с общими тенденциями изменения климата отмечается потепление почти на всей территории России. Наиболее четко этот тренд прослеживается в азиатском секторе России, где повышается опасность засух и пожаров в лесных массивах. Кроме того, в 2002 году продолжится цикл повышенной солнечной активности, что позволяет ожидать увеличение повторяемости суровых зим. В связи с этим, с одной стороны, увеличивается опасность учащения в зимнее время периодов с особо опасной температурой (ниже минус 30 градусов), а с другой, в суровые зимы реже повторяются особо опасные снегопады и гололедные явления.

Прогнозируется увеличение частоты неблагоприятных краткосрочных явлений (внеурочных периодов аномально теплой погоды и заморозков, сильных ветров и снегопадов и т.п.). Ожидается уменьшение повторяемости особо опасных ливневых и длительных дождей, и других особо опасных явлений, связанных с увлажнением. Отмечаемое в последние годы уменьшение периода изменений погоды - 3-4 дня против обычных 6-7 дней -вызовет определенные трудности в прогнозировании стихийных гидрометеорологических явлений, что скажется на степени оперативности оповещения о них и, в большей степени, на возможность прогнозирования их последствии.

В целом, исходя из интегральной оценки реакции регионов на стихийные бедствия, наиболее высокий потенциал развития чрезвычайных ситуаций природного характера будет сохраняться в Ленинградской, Новосибирской, Томской, Кемеровской и Сахалинской областях, Краснодарском, Алтайском, Хабаровском и Приморском краях, республиках Карачаево-Черкесия, Кабардино-Балкария, Северная Осетия, Дагестан, Саха (Якутия).