Изучение снега и лавин



Изучение снега и лавин

Материал нашел и подготовил к публикации Григорий Лучанский

Источник:  Изучение снега и лавин. Профессор, доктор Вильгельм Паульке.  Высшая техническая школа в Карлсруэ.  Журнал «Форшунген Унд Форшритте», №10, 1934 г.

Перевод с немецкого

 

            В учебниках геологии и географии, равно как и в другой литературе, мы не находим вовсе или очень скудные и часто недостоверные сведения о снеге и лавинах, хотя снеговые пласты равным образом являются такими же переходными образованиями, как и другие отложения геологического порядка.

До недавнего времени мы сравнительно мало знали об условиях кристаллизации и многообразности кристаллических форм воды, равно как и об изменениях, происходящих в снеге после его выпадения, хотя вода в твердом состоянии является материалом чрезвычайно распространенным и легко доступным. Равным образом мы мало знали о многочисленных практических вопросах, связанных со снегом, хотя здесь идет вопрос о весьма существенных геолого-технических проблемах, о сохранении жизни многих людей и защите ценностей (дичь, лес, строения и т.п.), то есть идет разговор о миллионных потерях.

Едва ли широко известно, что ежегодно погибает от лавин только в Альпах 60-80 человек и что во время войны на альпийском фронте потери с обеих сторон от «снеговой смерти» достигли 60000 человек.

В течение трех десятков лет я занимался проблемой лавин и создал в противовес старой классификации Коаца и Шперехера новую, основанную на происходящих в снеге изменениях, на свойствах снега, являющихся главной причиной обвалов, разнородности движения лавин, их характера и поведения. Определение и характеристика различных типов лавин даны мной в моей книге «Опасности Альп» (9 издание, 1933 год, Мюнхен).

В течение восьми лет я со своими сотрудниками особо исследую снеговые отложения, процесс их развития, снеговое окружение, образование «снеговых досок» обвалов и т.п., равно как и строение и движение лавин.

При этих работах были также добыты бурением снеговые профили, дающие возможность судить о состоянии снеговой массы и изменениях, которые постепенно происходят в снеге, что у нас ранее почему-то не производилось. Во время этой работы были сделаны интересные открытия о процессах таяния, образования инея и влияния ветра.

Из наиболее существенных практических результатов отметим здесь лишь нахождение происхождения от талой воды чрезвычайно опасной лавины влажного снега, имеющей скользящий горизонт, влекущую за собой характерное и часто очень распространенное явление, которому я дал имя «глубинный иней»,  из практических соображений называемое «снежным плывуном», ибо этот снег столь подвижен, как и внушающие опасения инженерам-строителям песчаные плывуны.

Горизонт снежного плывуна, образующийся в толще снеговых отложений от испарения и кристаллизации, дает несмотря на большую подвижность очень зыбкие поверхности скольжения, богатые пустотами, и является причиной образования лавин влажного старого снега или плывунных лавин. Об этом вопросе и его применении к изучению лавин у нас до сих пор ничего не было известно.

Попутно были изучены также образования инея, как на поверхности снега, так и в пустотах снеговых отложений: был получен богатый материал, давший объяснения процессу кристаллизации воды. Непосредственное наблюдение кристаллов инея и их расположения дало полный ряд кристаллов различной формы, порой изумительной красоты, которые были сфотографированы и изучены под микроскопом. Точное измерение температуры и влажности воздуха, произведенное при этих наблюдениях, вносит ясность в причины образования различных форм.

Общество помощи германской науке безвозмездно предоставило в наше распоряжение ряд ценных приборов.

При непосредственных наблюдениях над явлениями природы были использованы силы природы для экспериментов.

Я искал в горах (Хорнисгринде – Шварцвальд и Айгер-глетчер, а также седловина Юнгфрау в Оберланде) места, где можно было бы создать природные лаборатории, предназначенные для моих работ – новый пример приложения столь пренебрегаемого опыта в этой области геологической исследовательской работы, в которой я давно и упорно выступаю пока при незначительной поддержке других ученых. Опытом было наглядно показано, что не известное до сих пор движение талой воды в снегу, благодаря разбрасыванию по снегу анилиновой краски в порошке.

Результатом этого опыта явилось установление закономерных водяных горизонтов в слоях снега, образованных водонепроницаемыми перегородками («водяные этажи»), расположение которых внутри слоев зависит от зернистости снега и его свойств. Кроме того удалось установить движение воды в глубине так же и тогда, когда после сильного солнечного облучения наступало вечером и ночью сильное похолодание. Эти наблюдения дали одновременно существенные сведения для решения вопроса об образовании лавин.

Затем экспериментально изучался характер движения ветра и его влияние (вихревые и крутящиеся ветры), а равно перенос ветром снега – так называемый «опыт с конфетти», который установил, что частицы при сильном ветре разбрасываются во все стороны; этот опыт позволил проследить видимое движение воздуха – оно было заснято на пленку. Исследование ветра в природных и искусственно построенных пещерах помогло выяснить законы образования снежных столбов, равно как и характер снеговых осыпей в трещинах и пустотах ледника, и влияние их на образование фирна через перенос снега ветром.

Затем эти исследования послужили для выяснения практических вопросов образования лавин на склонах ледников. В природной лаборатории был исследован вопрос образования снеговых мостов через складки ледника, и «постройка этого моста» была заснята на кинопленку. Отсюда можно было сделать обширные ценные выводы о наиболее слабых местах в этих природных образованиях (опасность обвалов).

Третий род природных экспериментов охватывал проведенные по расписанию обвалы лавин для изучения их образования, движения и поведения. Лавины (массой до 25000 куб. м) искусственно обкалывались или отталкиванием сверху, или подрезанием проволокой снизу или сверху вниз, и благодаря падению на эти слои специальной тяжести на склонах образовывались лавины.

Разработанная нами методика позволила осуществить в нужный момент изучение различных типов лавин (влажных, рыхлого снега, «снеговых досок»), помимо изучения механики засыпания человека снегом (опыты производились с куклой), что весьма существенно для установления действительных мероприятий по скорейшему обнаружению засыпанного и его спасению. Для этой цели мы применили специальный зонд.

Изучение влияния ветра и искусственно созданных катящихся лавин дают одновременно – и это очень существенно – основы для изучения устройства и расположения специальных заградительных сооружений от снега всех видов (защита улиц, дорог и т.д.), а также для формы, размера и расположения предохранительных сооружений от лавин. Все эти сооружения до сих пор строились по чутью, несмотря на то, что ежегодно на их сооружение и содержание уходили миллионы. В будущем здесь, как в свое время в водном строительстве, должны совмещаться систематические исследования в природных условиях с лабораторными опытами институтов и высших школ. Здесь идет речь об до сих пор отстающей научно-исследовательской работе, интересной в научном отношении и осуществленной в народном хозяйстве, и  надо надеяться, что правительство в своих собственных интересах предоставит средства и рабочую силу для проведения этих работ.

Рядом с чисто научным исследованием проблемы снега стоят практические геолого-технические цели изучения снега. Основой всей работы служит лозунг: «Наша жизнь  - для науки и наука - для жизни».

Здесь выражается заслуженная благодарность объединению высших школ г. Карлсруэ, Германскому и Австрийскому Альпийскому Союзу за долголетнюю финансовую поддержку работ и дирекции железной дороги на Юнгфрау за существенную помощь. Без поддержки этих организаций было бы невозможно проведение наших исследований.


Возврат к списку



Пишите нам:
aerogeol@yandex.ru, cess@aerogeologia.ru