Экспедиционная медицина и выживание

Часть 1. Физико-географические особенности районов Арктики и их влияние на действия лыжных мобильных автономных групп

Источник: Библиотека экстремальных ситуаций

Справочно-методический сборник в 35 томах

Редактор и составитель Лучанский Григорий

Москва, ФГУНПП «Аэрогеология», 1995 г.

 

1.2. Климатические особенности Арктики

Температура и влажность

Среднегодовая температура воздуха в Арктике никогда не поднимается выше 0°С, а среднемесячная в зимнее время понижается до -40°С. Минимальная температура побережья арктических морей достигает -50,4°С, В Центральном Полярном бассейне самая низкая температура, -49,8°С, была зарегистрирована на дрейфующих станциях СП-2 и СП-4. В летний период года температура воздуха выше нуля наблюдается в юго-западной части Карского моря в течение 59 (мыс Челюскина) - 109 (о. Вайгач) дней. В море Лаптевых и Восточно-Сибирском море положительные температуры держатся до 87 суток. В северо-западной части Чукотского моря - 84, а на юге его - 112 дней (Волович, 1983). В Центральном Полярном бассейне, в районах, прилегающих к Северному полюсу, положительные температуры воздуха - в первых числах июля, однако они не превышают 1,5-3°С. Средняя температура января - самого холодного месяца материкового побережья - колеблется в пределах -25-39°С, у Северного полюса -40-45°С.

На Земле Франца-Иосифа положительная температура наблюдается лишь в июле. Средняя температура февраля, самого холодного месяца, -28°С.

Северная земля по климатическим особенностям приближается к Земле Франца-Иосифа. Долгую зиму с сорокапятиградусными морозами сменяет короткое прохладное лето. Даже в самые теплые месяцы температура воздуха не превышает минус 1-2ºС. По температурным условиям Новая Земля значительно мягче. Средняя месячная температура января, самого холодного месяца, обычно не опускается ниже 20°С. Средние месячные температуры в различных пунктах Арктики представлены в таблице 1. Относительная влажность над Арктическим бассейном зимой 80-90%, а летом - 95-98%. Влажность воздуха, существенно влияя на теплообмен организма с окружающей средой, имеет большое значение для жизнедеятельности человека. При низкой температуре и высокой влажности повышается теплоотдача и человек подвергается большему охлаждению. (Агаджанян, 1983).

 

Таблица 1

Средние месячные и годовые температуры

Место наблюдения	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	год
Земля Франца-Иосифа (бухта Тизая)	-24	-28	-24	-18	-9	1	1	0	-2	-10	-18	-20	-12
Северная Земля (о. Домашний)	-25,6	-25	-27,5	-22,2	-10	-1,7	1,1	0	-3,3	-10,6	-18,9	-25	-14
Новвая Земля (Малые Кармакулы)	-15,7	-15,3	-15,2	-10,7	0	1,4	6,4	6,2	2,5	-3,0	-10,2	-14	-6
Таймыр (мыс Челюскина)	-27,2	-25,0	-28,3	-21,7	-9,4	-1,1	1,7	1,1	-1,7	-10	-18,9	-24,4	-13,7
Якутия (бухта Тикси)	-33,3	-31,3	-26,3	-18,1	-6,9	2,5	7	7,5	1,7	-10,3	-23,9	-29,8	-13,4

Данные взяты во время посещения полярных станций в данных районах

 

 

Ветры

Особую суровость арктическому климату придает сочетание низких температур с сильными ветрами. Поверхность нашего тела охлаждается скорее при быстром течении воздуха. Эту взаимосвязь хорошо отражает ветрохолодовой индекс (см. табл. 2). (Волович, 1983). 

Таблица 2

Ветро-холодовой индекс (охлаждающая сила ветра, воздействующая на ткани организма, как эквивалент температуры)

Температура, ºС	10	5	0	-5	-10	-15	-20	-25	-30	-35	-40	-50
Сила ветра, м/с
Штиль	10	5	0	-5	-10	-15	-20	-25	-30	-35	-40	-50
2-3	9	3	-2	-7	-12	-17,5	-23	-28	-33	-38	-44	-54
4-5	4	-2	-8	-14	-21	-27	-34	-38	-44	-51	-57	-69
6-7	2	-5	-12	-19	-25,5	-32	-39	-44	-51	-58	-65	-80
8-9	0	-7	-14	-22	-29	-35,5	-42	-49	-56	-64	-71	-85,5
10	-1	-7,5	-15,5	-23	-30,5	-36,5	-44,5	-50,5	-58	-65	-74	-88
11-12	-1,5	-8	-17	-24	-32	-38	-46	-52	-60	-67	-75,5	-90,5
13-14	-2	-10	-18	-26	-34	-40	-49	-54	-63	-70,5	-78	-94
15-16	-3	-11	-19	-27	-35	-42	-50,5	-57	-64	-73	-81	-97
17-18	-3,5	-12	-20	-28	-36	-43	-52	-58	-68	-74	-82	-99

 

Согласно табл. 2. действие температуры -5°С при ветре 10 м/с соответствует воздействию на организм 23-градусного мороза.

Наиболее сильные ветры Арктики, сопровождающиеся снегопадами, наблюдаются в зимнее время. Однако ветры свыше 20 м/с довольно редки. Средняя вероятность бурь (скорость ветра 20 м/с) не превышает 2%, но на Новой Земле она составляет 10-15%. На Новой Земле этот ветер называется борой. Немало жизней унес этот жестокий ветер. Бора может случиться в любой день и месяц года, в любой час суток. Летом она длится несколько часов, зимой - не менее 2-3 суток подряд. Иногда эта свистопляска продолжается 6-8 дней.

Различные районы Арктики сравниваются между собой по «жесткости» погоды, которая учитывает температуры и ветер. В отношении «жесткости» погоды на первом месте в северном полушарии стоит архипелаг Земля Франца-Иосифа.

Даже Верхоянск - полюс холода - остается далеко позади: зима там менее жестока, чем, допустим, на Новой Земле, хотя средняя температура января в Верхоянске равняется -50»С, а в Малых Кармакулах - -16°С.

Согласно определению (БСЭ, 1974), ветер со снегом представляет собой метель. Различают поземок, низовую и общую метель. Поземок - при скорости ветра до 5 м/с, когда снег со снежного покрова поднимается на несколько сантиметров. Низовая метель - при скорости ветра 5 м/с, когда снег поднимается до 2 м и выше. При поземке и низовой метели снег из облаков не выпадает, а только перераспределяется по поверхности. Общая метель представляет собой выпадение снега при достаточно сильном, свыше 10 м/с, ветре и сопровождается значительным увеличением снежного покрова.

Осадки, туманы, облачность

Данные факторы затрудняют астрономическое определение своего местонахождения, ориентирование и передвижение в Арктике. Обычно осадки выпадают в виде очень мелкого сухого снега или даже мелкого моросящего дождя. Для Арктики характерным является малое количество выпадающих осадков, (в среднем в год от 187 до 243 мм). А есть места, например на Новосибирских островах, где за год выпадает меньше 100 мм. Для сравнения следует сказать, что в пустынях СНГ годовая сумма осадков равняется 100-200 мм.

Устойчивый снежный покров образуется в первых числах октября и держится до конца мая - начала июня. С ровных участков снег, как правило, сдувается, накапливаясь в различных складках местности. Поэтому передвижение на лыжах затруднено в тех местах Арктики, которые не покрыты ледниками (Таймыр, Новая Земля, Чукотка).

В летний период года на смену холоду и метелям приходят дожди и туманы. В течение только двух летних месяцев наблюдается до 24 туманных дней. На Таймыре наибольшая продолжительность туманов от нескольких часов до 6-8 суток (мыс Челюскин). В Карском, Восточно-Сибирском и других морях Ледовитого океана бывает от 55 до 122 дней в году с туманом. Средняя облачность на Таймыре меньшая зимой - 4-5 баллов, максимальная летом -8-9 баллов. На Новой Земле в среднем 205 облачных дней, на Северной Земле - 178 дней.

Солнечная радиация

В полярных широтах при длительном непрерывном дне весенне-летний приток радиации довольно велик. В день летнего солнцестояния полюс получает на границе атмосферы даже больше радиации на горизонтальную поверхность, чем экватор. Зато в зимнее время приток радиации отсутствует вовсе.

УФ-излучение солнца весной сильно действует на открытые участки кожи человека, особенно на глаза, вызывая ожоги. Этому сильно способствует отражательная способность снежного покрова.

Тактическая характеристика климата по сезонам

Зима в Арктике - время метелей, сильных морозов и полярных ночей - продолжается около 7 месяцев и начинается примерно с конца сентября - начала октября. Низкие температуры и сильные ветры обуславливают большую «жесткость» погоды, которая в этот период наибольшая. Коэффициент «жесткости» увеличивается по мере приближения к Северному полюсу. По мере увеличения широты повышается и продолжительность полярной ночи, которая на Северном полюсе продолжается 190 суток. Зимний период в основной своей части наиболее тяжелый для выполнения задач. Однако в марте-апреле-мае утихают сильные ветры, все больше продолжительность дневного времени, приближается к 24 часам. В это время стоит больше ясных дней, что имеет также большое значение для бесперебойной работы авиации. Все больше пригревает солнце. Уже не так страшны морозы, которые еще очень большие (ночью до 40°С). Эти фактически 2 месяца, с середины марта до конца мая, являются наиболее благоприятными для совершения пеших и лыжных переходов, когда наиболее плотен снежный покров и круглосуточно солнечное освещение.

Весна начинается в конце апреля и продолжается до середины июня. С нагреванием приземного воздуха днем бывают оттепели, а ночью подмораживает и снег смерзается, на нем образуется ледяная корка - наст. В конце весны днем идти на лыжах невозможно, только ночью (хотя ночи как таковой нет). Этот период можно назвать условно проходимым для пешеходников и лыжников. Только в конце июня - начале июля приходит в Арктику лето, но температура воздуха стоит ниже 10°С. Вхождение теплого воздуха с юга иногда повышает температуру до 15-20°С, но это бывает редко. Заморозки возможны в июле, августе. Циклоны приходят чаще летом, усиливается облачность, увеличивается количество осадков. Это наименее благоприятный период для передвижений по Арктике. В этот период оттаивает сверху пока, но просохнуть за короткое время не успевает. Везде стоят лужи, пройти пешком очень тяжело.

В конце августа - начале сентября уже начинается осень. Хотя днем еще ярко светит солнце, ночью - постоянные заморозки. Этот период можно с большой натяжкой сравнить с весенним, но солнца значительно меньше, хуже снежный покров. 

1.3. Рельеф арктических районов

Поверхность материковой части Арктики образуют преимущественно низменные окраины Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин, Северо-Сибирской, Яно-Индигирской и Колымской низменностей. Только в отдельных районах имеются горы: наиболее значительны на материковой части горы Бырранга на полуострове Таймыр (до 1146 м), северная часть Верхоянского хребта, горы Чукотского полуострова.

Среди гор архипелагов выделяется горный хребет с высотой до 1547 м на о. Северного архипелага Новая Земля (в районе зал. Норденшельда). Горы глубоко расчленены речными и ледниковыми долинами. В южной части о. Южного архипелага Новая Земля местность понижается и переходит в слабовсхолмленную равнину с высотой рельефа до 100-150 м.

Рельеф островов архипелага Северная Земля платообразный (на о. Большевик), низкогорно-холмистый (о. Пионер), с широким распространением высоких (до 200 м над уровнем моря на о. Октябрьский) и низменных (на о. Комсомолец) равнин.

Большинство островов Земли Франца-Иосифа представляют собою останцы обширного базальтового плато (высотой до 620 м), кроме о. Земля Александры, Земля Георга, Греэм-Белл и Хейса, имеющих холмистый характер.

Преодоление горного арктического рельефа не представляет особых трудностей при использовании минимума альпинистского снаряжения (см. главу 2). 

1.4. Ледники

Ледники - движущиеся естественные скопления льда атмосферного происхождения на земной поверхности. Общая площадь современных ледников около 16,1 млн. кв. км (11% площади суши). Площадь ледников в СНГ составляет 71665 кв.км, в том числе в Арктике - 52750 кв.км (Земля Франца-Иосифа - 13735 кв.км, Новая Земля - 22423 кв.км, Северная Земля - 12472 кв.км, Таймыр - 40 кв.км). Ледники покрывают от 30 до 40 % архипелагов Новая Земля и Северная Земля, до 85% архипелага Франца-Иосифа.

Маленькой Антарктидой называют архипелаг Земля Франца-Иосифа. На 56 островах ЗФИ (всего 200 островов) расположены ледниковые щиты. Самый большой ледниковый покров (2200 кв.км) - на Земле Георга.

Одним из наиболее крупных ледниковых покровов нашей страны является Новоземельский (о. Северный, арх. Новая Земля). Его площадь равна площади 10 оледенений Кавказа и составляет 18900 кв.км. Словно прислонившись к горам на юге и западе, где высоты ледниковой поверхности достигают 1000 м и более, он сплошной массой спускается к северу. Относительные изменения высот здесь редко превышают 20-40 м.

Наибольшее оледенение на архипелаге Северная Земля наблюдается на о. Большевик (30%), на о. Комсомолец (65%), где ледниковые купола достигают высоты 965 м. Островные ледниковые щиты состоят из куполов и выводных ледников, которые покрывают значительную часть плато; выводные ледники занимают часть узких фиордов на западном побережье о. Большевик и на восточном о. Октябрьской революции. Наиболее крупным ледником является ледник Арктического института длиной около 40 км на западном побережье о. Комсомолец.

Ледники - наиболее опасное место при совершении переходов в основном из-за трещин, глубина которых доходит до нескольких сот метров. Опасность трещин особенно велика, например, вблизи фронтов ледников, находящихся на плаву, или на контакте двух морфологически разных частей ледника. 

1.5. Характеристика акватории Северного Ледовитого океана

С января по март ледовый покров в Северном Ледовитом океане занимает 98% всей площади Арктического бассейна, но в то же время встречаются значительные участки с большой сплоченностью льда. В летнее время чистая вода составляет 15% площади бассейна. (Атлас океанов, Северный Ледовитый океан, 1980).

Ледяной покров состоит из отдельных льдин, ледяных полей самого различного размера. Степень покрытия поверхности моря льдом, так называемая сплоченность льда, выражается отношением суммарной площади всех льдин в зоне к общей площади этой зоны. Сплоченность льдов определяют по десятибальной системе, при этом каждый балл соответствует наличию 10% льда в оцениваемой площади бассейна. Так, 5-бальный лед - это 50% льда и 50% воды. 1-3 балла - это редкий лед, 4-6 баллов - разреженный лед, 7-8 баллов - густой или сплоченный лед, 9-10 баллов - сплошной лед. В Центральной Арктике обычно сплоченность составляет 9-10 баллов; лишь на 5, редко на 10% поверхности имеется чистая вода в виде трещин.

Определенную трудность представляет визуальное определение толщины ледяного покрова. Для определения толщины молодых видов льда пользуются правилом, чем тоньше лед, тем больше просматривается чернота воды. Эти льды имеют соответствующие «черно-белые» названия: темный нилас (толщина 5 см), светлый нилас (5-10 см), серый лед (10-15 см) и светло-серый (15-20 см). При толщине льда свыше 30 см он кажется совсем белым и его толщине судят по степени его возвышения над водой.

Надо помнить, что зимний морской лед, чтобы выдержать ту же нагрузку, что и пресный, должен быть примерно в 1,6 раза толще. Надо знать, что:

Морской лед не достигает своей конечной равномерной толщины в течение одного года, для этого требуется примерно 5-6 лет.

Скорость нарастания льда в период намерзания зависит от толщины льда в сентябре, причем скорость в первый год максимальна.

Летнее таяние происходит, главным образом, с верхней поверхности льда, а нарастание - с нижней.

Период нарастания льда, заканчивающийся только в мае, а иногда и в июне, значительно длиннее, чем период таяния.

Толщина льда в Арктическом бассейне приводится в табл. 3. 

Таблица 3.

Толщина льда (см) различных возрастных категорий

Месяц   Лед	IX	X	XI	XII	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
Однолетний	0	34	67	102	135	168	203	236	270	258	248	233
Двухлетний	220	230	240	250	260	270	280	290	300	288	275	263
Трехлетний	250	259	268	276	287	296	304	312	320	308	255	283
4-летний	270	277	284	291	297	304	311	318	325	313	300	288
5-летний	275	282	289	296	302	309	316	323	330	318	305	293

Ледяные поля, может быть, и ровные где-то в самом начале, находятся в беспрерывном движении - дрейфе и вращении. Временами ветры и течения сталкивают льды, устраивая даже побоища - сжатия: ледяные поля жмут, давят друг друга, наползают друг на друга, неведомые силы запросто разламывают огромные поля на куски, крошат их и нагромождают в торосы. В Арктическом бассейне нет практически ни одного однолетнего поля, которое не носило бы на себе шрамы - торосы, отметины таких ледовых баталий. Торосы могут располагаться беспорядочно, или грядами весьма большой протяженности. (Спичкин, 1979). По данным американских исследователей, средняя площадь в Арктическом бассейне, занятая торосами, составляет 13% летом и 18% - зимой, причем отдельные зоны протяженностью в несколько сот километров более чем на 50% представляли торосистые льды. (Ажажа, 1977). Торосистость оценивается по пятибальной системе. Торосы имеют обычно высоту 3-5 м, в отдельных случаях до 10-15 м. Кроме торосов, передвижению групп также препятствуют полыньи, разводья. Особенно большие полыньи образуются около островов. Например, на северо-востоке или северо-западе Земли Франца-Иосифа наблюдается постоянная полынья в течение всей зимы. Ее положение зависит от преобладающих ветров. В 1984 г. восточной полыньи не было. Не было полыньи и у м. Арктического на Северной Земле, хотя она там почти постоянно бывает. Ширина полыней колеблется от нескольких метров до нескольких километров. Довольно нередко полыньи окружает тонкий лед (до 10 см) шириной, значительно превышающей ширину полыньи. Длина полыней бывает до нескольких сот километров. В 1984 г. полынья, пройдя по западной границе архипелага Северная Земля, дошла почти до 82° северной широты.

При движении группы в акватории Северного Ледовитого океана необходимо учесть дрейф льдов, вызываемый ветрами и течениями. Вследствие отклоняющей силы вращения Земли, наблюдается отклонение направления дрейфа льдов от направления ветра вправо. В среднем это отклонение близко к 30°, уменьшаясь при увеличении скорости ветра и увеличиваясь при его ослаблении. Скорость дрейфа льдов Сд определяется по формуле

Сд = 0,02 Св,

где Св - скорость ветра. При наиболее вероятной скорости ветра Св = 5 м/с, суточный дрейф составит Сд х 24 час. = 0,02 х 24 х 60 х 60 = 8640 м.

Для сравнения приведем в табл. 4 скорость дрейфа некоторых станций «Северный полюс».

 

Таблица 4.

Скорость дрейфа станций «Северный полюс»

Станция	СП-1	СП-2	СП-3	СП-4	СП-5	СП-6	СП-7	СП-8	СП-9
Расстояние, км в сутки	7,5	6,9	4,9	6,8	6,9	7,1	5,4	7,3	8,0

На направление дрейфа оказывают большое влияние близость береговой линии материка, наличие островов, отмелей, характер рельефа дна.

 

1.6. Фауна и флора

Животный мир Арктики, несмотря на жестокость климатических условий, довольно разнообразен. На просторах островной и материковой тундры можно встретить многочисленные стада диких северных оленей и волков. В 1977 г., во время перехода пос. Диксон - пос. Челюскин, группа каждый день видела на расстоянии ружейного выстрела 4-5 оленей. И очень много песцов и лис. На островах и архипелагах обитает «хозяин» Арктики - белый медведь, забредающий в поисках пищи к самому Северному полюсу. Летняя тундра испещрена бесчисленными следами грызунов, представленными четырьмя видами леммингов, зайцами. Но особенно богата Арктика птицами. На берегах ее островов в арктических тундрах гнездится около 150 представителей 11 отрядов - гагар, веслоногих - бакланов, чистиковых, чаек (чайки, поморники, крачки), трубконосых (буревестники), хищных - сов, куриных (куропатки), пластинчатоклювых (лебеди, гуси, казарки, утки, гаги), Куликовых и воробьиных. Большинство птиц с наступлением зимы откочевывают на юг, но некоторые из них, например куропатки, полярные совы, остаются зимовать в Арктике.

На прибрежных склонах Новой Земли, Северной Земли, островов Врангеля, Преображения, на Земле Франца-Иосифа расположены «птичьи базары» - гигантские гнездовья морских пернатых: чистиков, чаек, гагар, казарок, гаг, гусей.

В морях и на побережье нередко встречаются морские млекопитающие: нерпа, лахтак, морж, гренландский тюлень. В прибрежных районах арктических морей, пресноводных водоемах тундры и островов обитают более 150 видов рыб: треска, голец, пикша, омуль, лосось, горбуша, муксун и др.

Особенностью фауны Арктики является полное отсутствие пресмыкающихся. Но зато мир насекомых весьма представителен. В теплое время года в тундре появляются мириады кровососущих насекомых. Москиты, мошка, черные мухи, оводы - это бич всего живого в тундре.

Растительный мир Арктики представлен преимущественно мхами и лишайниками различных видов, однако местами встречаются травянистые кустарниковые формы. На архипелагах и островах известно около 350 видов сосудистых растений, принадлежащих к 38 семействам злаковых, крестоцветным, камнеломковым и др. Летне-осенняя тундра изобилует грибами, среди которых много съедобных видов. Но чем дальше к северу, тем суровее и безжизненнее арктические земли, большую часть года скрытые под снегом и льдом.