Арон Онтивероз // MediaNews Group/The Denver Post через Getty Images
Лавины: что заставляет обрушиваться невинно выглядящие снежные склоны? Лыжный физик объясняет и дает советы по выживанию
Лавина снесла лыжников на крупнейшем горнолыжном курорте озера Тахо 10 января 2024 года, когда лист снега шириной 150 футов соскользнул по склону горы в кучу глубиной 10 футов. По данным офиса шерифа округа Плейсер, штат Калифорния, один человек погиб в лавине, еще трое были спасены. Скат произошел на крутом склоне возле кресельного подъемника КТ-22, который только что открыл сезон этим утром. На следующий день на тот же горнолыжный курорт обрушилась вторая незапланированная лавина, но никто не пострадал.
Смертельные случаи в лавинах на горнолыжных курортах, таких как Палисейдс Тахо, случаются редко, но риск возрастает в отдаленных районах: в сезоне 2022–2023 годов в США было зарегистрировано 30 смертей от лавин в отдаленных районах. Натали Врайенд, лыжница и физик из Университета Колорадо в Боулдере, изучающая лавины, объясняет для The Conversation, что происходит в лавине и как в ней выжить.
Что вызывает лавины?
Поведение лавины зависит от структуры снежного покрова, но это только один из компонентов. Лавина требует совершенно неправильных условий и неподходящего времени.
Важен угол склона горы. Склоны крутизной от 25 до 40 градусов подвергаются наибольшему риску схода лавин. Конечно, они также идеально подходят для катания на лыжах. Если уклон меньше 25 градусов, возможны небольшие скольжения, но снег не наберет скорость. Если температура превышает 40 градусов, снег обычно не может накапливаться, что исключает риск схода лавин.
Тогда должен быть триггер. Снежный покров может казаться устойчивым до тех пор, пока снегоход или лыжник не нарушит его настолько, что снег начнет двигаться. Сильный ветер или камнепад также могут вызвать сход лавины. Снег может создать ветровую нагрузку и накапливаться в карнизах, создавая навес, который в конечном итоге может упасть и вызвать лавину внизу.
Что происходит внутри снежного покрова во время схода лавины?
Горные снежные покровы неоднородны. Поскольку они накапливаются с течением времени, они представляют собой снимок недавних погодных условий и имеют как стабильные, так и слабые слои.
Когда выпадает снег, он представляет собой рыхлую кристаллическую структуру. Но когда температура повышается и снег начинает таять, а затем снова замерзает, он становится более зернистым.
Этот зернистый ледяной снег представляет собой слабый слой. Когда на него выпадает новый снегопад, зерна в слабом слое могут расколоться, создавая поверхность, по которой может скользить лавина. Вес нового снежного покрова может привести к тому, что весь склон горы обрушится почти мгновенно. По мере того, как лавина набирает скорость, в лавину попадает все больше снега и мусора, и она может стать очень большой и жестокой: частицы подпрыгивают и сталкиваются быстро — в течение 1/1000 секунды.
Лаборатория Врайнда в Университете Колорадо в Боулдере изучает небольшие лабораторные лавины. Исследователи используют метод фотоупругости и создают тонкие лавины, чтобы выяснить, что происходит внутри лавины. Они отслеживают фотоэластичные частицы с помощью высокоскоростной камеры и могут наблюдать, как частицы отскакивают и сталкиваются очень быстро, в пределах 1/1000 секунды.
Эти сильные столкновения создают много тепла за счет трения, что приводит к еще большему плавлению. Когда лавина останавливается, эта жидкость может быстро снова замерзнуть, удерживая снежный покров на месте, как бетон. Люди говорят «выплыть на поверхность» в лавине, но трудно сказать, находится ли поверхность вверх или вниз. Если лавина все еще движется и гранулы не замерзли снова, возможно, вам удастся слегка пошевелиться, но это действительно сложно.
Что могут сделать лыжники, если они попали в лавину?
Вринд провел полевые исследования реальных снежных лавин, намеренно спровоцированных в Швейцарии. Она и другие исследователи находились в бункере в долине, чтобы наблюдать, как на вершину горы сбрасывали взрывчатку. Используя радар, они могли заглянуть внутрь лавины, приближающейся к ним. Он легко развивал скорость более 110 миль в час (50 метров в секунду).
Даже если лавина небольшая, вы не сможете легко обойти ее или обогнать. Большая опасность возникает, когда снег глубокий: кто-то может оказаться погребенным под несколькими футами снега. По сути, по мере того, как лавина замедляется, на ее вершине продолжает накапливаться новый снег. Люди сообщают, что они оказались в ловушке в бетоне, не имея возможности даже пошевелить конечностью.
Лыжники бэккантри носят с собой инструменты, которые могут увеличить их шансы на выживание. Однако лучший вариант — это ваши сверстники, особенно в отдаленных районах, куда бригадам экстренной помощи прибудет несколько часов.
Есть несколько вещей, которые может сделать лыжник. Сначала возьмите с собой приемопередатчик, который передает сигнал, определяющий их местоположение. Когда вы попали в лавину, вы передаете сигнал. Ваши друзья могут переключить свои трансиверы в режим приема и попытаться обнаружить ваш маяк. Также важно иметь лавинный зонд и лопату в отдаленных районах на случай, если ваши друзья определят ваше местонахождение: снег похож на бетон, и вас будет трудно извлечь.
Лавинные подушки безопасности также могут помочь — Джеймс Бонд использовал тщательно продуманную концепцию одной из них в фильме «И целого мира мало». С современными лавинными подушками безопасности вы тянете рычаг на спине, и подушка надувается за вашей головой, превращая вас в большую частицу. Более крупные частицы имеют тенденцию оставаться на поверхности, что облегчает их обнаружение.
Как меняется лавинный риск по мере повышения зимних температур?
Это важный вопрос, и он не так прост, поскольку потепление означает меньше снега, а значит и меньше лавин. Вместо этого, если в горах больше колебаний температуры, в течение зимы у них может быть больше фаз таяния и повторного замерзания, что приводит к образованию более слабых снежных покровов по сравнению с историческими данными.
Исторические условия, в которых выросли сообщества, могут измениться. В 2017 году в Италии произошла большая лавина, унесшая целый отель. Судя по историческим данным, это было в районе, где люди не ожидали схода лавины.
Существуют компьютерные модели, которые могут рассчитать места вероятного схода лавин. Но когда температура, снегопады и характер осадков меняются, трудно по-настоящему понять причину и следствие таких стихийных бедствий, как снежные лавины.
Эта история был произведен Разговор и проверено и распространено Stacker.
