Температура снега может иметь разные показатели, первоначальные данные варьируются от -1 градуса Цельсия и далее, в зависимости от того, где будут проводиться замеры. При большом объеме, в глубине, температура снега будет более высокая, чем температура окружающей среды.
При увеличении плюсовой температуры в окружающей среде, естественно, снег будет таять, когда температура окружающей среды снижается больше чем на -20 градусов Цельсия и она сохраняется достаточно долгое время, то снег в глубине может иметь температуру -15 градусов Цельсия.
Например, если вы решите провести эксперимент и принесете с улицы немного снега в банке, то примерно, через 30 минут снег начнет таять, то есть в данное время у снега температура будет приближаться к 0 градусов Цельсия, а затем снег превратится в воду.
Температура снежного покрова (снега) колеблется в пределах -2 - 0,5 градусов Цельсия.
Такие показатели подтвердились при проведении исследований для определения температуры снега.
Температуру снега измеряли в разное время суток на глубине 1,5 см.
Это подтвердило тот факт, что снег имеет температуру, которая всегда ниже нулевой отметки.
Поскольку снег при повышении температуры выше 0 градусов тает, то его температура всегда будет ниже нуля. Если температура воздуха составляет +10 градусов, то температура поверхности снега приближается к нулю. Если воздух остывает до минусовых температур, то и снег остывает вместе с ним, причем в более медленном темпе. Так, если воздух остыл до -10, то снег только до -6 градусов. Чем дольше стоят морозы, тем сильнее остывает снег. Но в глубине температура снега всегда выше чем на поверхности - снег хороший теплоизолятор, что может подтвердить любой огородник или эскимос. Он сохраняет землю от вымерзания, сугроб в полметра толщиной поддерживает у земли температуру около -8 градусов в самые сильные морозы.
Температура у снега за счет теплообмена приблизительно такая же, как и температура воздуха, земли, в общем, окружающего пространства.
Т.к. снег - это вода в твердом агрегатном состоянии, то, если температура среды заметно выше, чем его, то он растает и перестанет быть снегом, станет водой.
Как известно, снежинки, это замрзшие в верхних слоях атмосферы, капельки влаги. То есть вода начинает замерзать при минусовой температуре. Температура снега во многом зависит от глубины, на которой проводится замер и всегда ниже нуля градусов.
Температура снега всегда должна быть со знаком минус иначе он будет таять. Температура поверхностных слов снега приближена к температуре воздуха и напрямую завит от не. Но температура снега всегда немного выше температуры воздуха. Так при температуре -10 - 15 градусов температура снега будет -6 - -8 градусов примерно. А ближе к земле температура снега будет выше, так как снег наделн хорошей теплопроводностью.
Однозначно температура у снега будет минусовая, то есть ниже нуля градуса. Иначе это будет не снег, не лед, а вода. Учеными и просто заинтересованным людьми проводились измерения температуры снега. В ходе этих исследований выяснилось, что температура снега примерно равна температуре воздуха окружающей среды.Если температура воздуха нагревается, то температура снег постепенно тоже начинает стремиться к 0 градусам, если же воздух охлаждается, то и снег начинает постепенно охлаждаться. Так же стало известно, то в глубине толщи снега температура выше чем на поверхности.
Примерно, при температуре воздуха от -1 до -8 температура снега составляет от -4 до -6 градусов.
Снег- это замрзшая вода. Если его температура будет выше -1 то он растает и превратиться в воду. А температура в разных слоях и при разной окружающей температуре, будет разная. Так если снаружи тепло, то тает верхний слой. А глубже температура может оставаться минусовой. И наоборот если сверху образуется наледь и станет тепло, внутри снег быстрей тает чем образовавшийся лд сверху.
Температура снега в любом случае ниже нуля, это факт и до этого дойти может своим умом любой школьник. А вот конкретная температура снега зависит от температуры воздуха и от глубины его. Чем глубже сори снега, тем температура его выше, и наоборот. От температуры воздуха прямая зависимость - чем ниже она, тем ниже температура снега. Все в общем-то логично.
Следует сразу обозначить, что данный диапазон будет будет ниже нуля, поскольку снег при плюсовой температуре превращается в воду (начинает таять).
Достаточно интересное исследование было проведено в 2007 году, когда температуру снега измеряли на глубине полтора сантиметра. Как видим в разное время дня температура разная. Таким образом, средний диапазон составляет от -6 до -0,5.
Факторы, влияющие на выбор мази.
ТЕМПЕРАТУРА
ВЛАЖНОСТЬ
ЗЕРНИСТОСТЬ СНЕГА
ДРУГИЕ ФАКТОРЫ
ХАРАКТЕР ТРЕНИЯ СНЕГА
ТЕМПЕРАТУРА
Температуры, указанные на упаковках мазей Swix, - это температуры воздуха. Первая отправная точка при выборе мази - замер температуры воздуха в тени. Это необходимо сделать в нескольких точках вдоль трассы, особо учитывая то, какая точка является наиболее критической, вроде равнинного участка. Полезно знать также температуру поверхности снега. Но помните, что, достигнув точки замерзания (О°С), температура снега дальше расти не будет, как бы ни поднималась далее температура воздуха. В этом случае лучше использовать температуру воздуха и обратить большее внимание на определение содержания воды в снеге.ВЛАЖНОСТЬ
Влажность важна, но скорее как локальная тенденция климата, а не как необходимость каждый раз точно измерять её процентную величину. Важно знать только, проходят ли соревнования в зоне сухого климата, со средней влажностью до 50%; нормального климата с влажностью 50-80% или влажного климата от 80% до 100%. Помимо этого, конечно, надо отметить ситуацию, когда выпадают осадки.ЗЕРНИСТОСТЬ СНЕГА
Для выбора мази важен также вид кристалла снега и получающейся снежной поверхности. Падающий или очень свежий только что выпавший снег - наиболее критическая ситуация для смазки. Острые кристаллы требуют мази, которая не допускает проникновения кристаллов снега, а при более высоких температурах она должна обладать ещё и водоотталкивающими свойствами. Именно в этой специальной, критической для смазки ситуации наилучшей является Сеrа F.
При положительных температурах воздуха температура снега остаётся равной 0°С.
Количество воды, окружающей ледяные кристаллы, возрастает до тех пор, пока снег не становится насыщенным водой. В этом случае требуются сильно водоотталкивающие мази и накатка крупных желобков на скользящую поверхность.- Мелкозернистый снег, острые кристаллы требуют накатки узких, более мелких желобков.
- Более старый, лежалый снег при средних зимних температурах требует накатки средних желобков.
- Вода и большие, круглые снежные кристаллы требуют накатки крупных желобков.
ДРУГИЕ ФАКТОРЫ
Снег меняется от свежего нового снега до льда. Это означает, что свойства снега также меняются между крайними точками. Чтобы удовлетворить и крайним условиям, и всем промежуточным, необходимо достаточное число мазей и соответствующее им профилирование (структура) скользящей поверхности.
Атмосфера и состояние снега непрерывно изменяются. Снег под влиянием атмосферных явлений может нагреваться или охлаждаться.
Скорость изменений зависит от температуры воздуха и влажности. Так, переувлажнение воздуха вызывает конденсацию на поверхности снега, в результате чего выделяется скрытая теплота, и возникает необходимость использовать более тёплые мази, чем следовало бы исходя только из температуры. С другой стороны, при сухой погоде происходит сублимация снега - процесс, отнимающий тепло от слоя снега. Это требует применения более твёрдых мазей, чем диктуется температурой воздуха.
Ветер легко может изменить картину поверхности снега. По переметённом ветром снегу лыжи, как правило, скользят плохо. Это происходит потому, что частицы снега дробятся на более мелкие, которые трутся друг о друга, в результате снег становится более плотным. Большая плотность поверхности увеличивает площадь контакта между лыжей и снегом, что ведёт к более высокому трению.
Альбедо, или отражательная способность, является важным фактором, хотя нередко упускается из виду. Альбедо поверхности снега определяет количество энергии солнечного излучения, поглощаемого поверхностью снега. Отражательная способность зависит от размеров и плотности снежного зерна, угла возвышения солнца, высоты местности над уровнем моря и степени загрязнённости поверхности снега. Сухой, чистый снег при низко стоящем солнце может иметь альбедо около 95%; это означает, что практически всё падающее излучение отражается. Очень грязный, пористый, сырой снег может иметь альбедо в промежутке от 30% до 40%; в этом случае примерно 2/3 падающего излучения поглощается снегом.
Падающее излучение является коротковолновым (видимый свет). Земля, в достаточно хорошем приближении являющаяся нагретым чёрным телом, испускает длинноволновое тепловое излучение (в основном дальняя инфракрасная область). В ясную погоду за счёт этого излучения почва может заметно охлаждаться. В облачную погоду теплоюе излучение отражается облаками, что ведёт к потеплению.
Всё это означает, что, в дополнение к температуре и влажности, вам надо учесть ещё, охлаждается или нагревается поверхность снега в результате процессов, связанных с излучением, так как ход этих процессов может не зависеть от температуры.
В общем, необходимо чувствовать, что происходит, в терминах средней температуры воздуха, температуры снега, влажности и содержания воды в снеге. . Также определите тенденции изменения погоды в течение дня, например, как быстро теплеет с раннего утра до времени гонки около полудня. При тренировках обратите внимание на то, нет ли тенденции к резкому подъёму температуры в часы соревнований. Эта информация о тенденциях погоды должна быть принята во внимание при выборе мази.ХАРАКТЕР ТРЕНИЯ СНЕГА
Обычно при смазке гоночных лыж трение снега делится по характеру на три разновидности:
- Мокрое трение снега
Температуры положительные. Снег, насыщенный свободной юдой между кристаллами. Трение определяется как смазывающим свойством водяных капель, так и сопротивлением в результате подсасывания на толстых водяных плёнках. Мокрому трению соответствуют мази:
CeraF-FC200/FC200S, HF10, LF10, СН11 и СН10 - Промежуточное трение
Температуры примерно от 0°С до -12°С. Трение с долей скольжения, зависящей от температуры. Элемент мокрого трения определяется водными плёнками различной толщины (зависящей от температуры), окружающими ледяные кристаллы.
Промежуточному трению в тёплом конце температурного интервала соответствуют следующие мази:
CeraF-FC200/FC200S, HF8 и LF8, HFGSn LFGS СН8
Промежуточному трению в холодном конце температурного интервала соответствуют следующие мази:
Cera F - FC100/FC100S, НF6 и LF6, НF7 и HF7, LFG6, СН6, СН7. - Сухое трение
Температуры примерно от -12°С и ниже. С понижением температуры толщина смазывающих водных плёнок падает до тех пор, пока их влияние на трение снега не становится совсем незаметным. Трение в этом случае начинает определяться деформацией кристаллов снега, их срезанием, вращением и т.п. Мази для условий сухого трения:
Cera F-FC100/FC100S, HF4 и LF4,LFG4, СН4
При температурах от -18°С и ниже эти мази лучше работают сами по себе, а не в смеси с более тёплыми мазями для промежуточных условий трения.
Снег – это атмосферные осадки, состоящие из мелких кристаллов льда. Существует устойчивое мнение, что снег является хорошим теплоизолятором и поэтому может обладать едва ли не волшебными свойствами на маршруте. Особенно хороши такие теоретические изыскания дома в тепле.
Давайте рассмотрим более внимательно аспекты использования снега на маршруте.
Снег выпадает на поверхность земли в форме снежинок примерно 5 мм в диаметре и массой 0,004 гр. При этом снежинки на 95 процентов состоят из воздуха и как раз именно это обеспечивает показатель теплоизоляции в 0,1-0,15 вт\м*гр, при плотности 100-200 кг\м3. Показатель теплоизоляции сравним с хорошими строительными утеплителями. Судя по этому, можно просто выйти на улицу, упасть в сугроб и спокойно спать – будет тепло. Тем не менее, если бы всё было так, то бомжей на улицах нашей страны было бы больше, чем в любом другом государстве мира.
Выйдем на улицу и пройдёмся по снегу. Он хрустит. За счёт чего? За счёт того, что кристаллики льда ломаются и снег уплотняется. Как частный случай, при температуре от минус двух и теплее снег не скрипит, так как кристаллы льда не ломаются, а тают. Конечного результата это не меняет – снег становится более плотным и его показатели теплоизоляции падают. Кроме этого, снег не имеет свойства лежать на поверхности именно в том состоянии, в котором упал. Он постоянно меняется, с течением времени, изменения температуры, влияния ветров, из-за переноса и дрейфа по склонам. В горах снег постепенно может превратиться в фирн, а затем в лёд. Существует большое количество состояний снега, но наилучшими теплоизоляционными свойствами обладает только свежевыпавший. Увы, обладает он этими свойствами только до тех пор, пока его не сжать. В целом, в процессе изменения свойств снега его плотность может значительно увеличиться, а теплоизоляция ухудшиться почти на порядок.
Почему тогда рекомендуются снежные норы при аварийных зимних ночёвках? Можно ли переночевать в сугробе в одежде, просто закопавшись в снег? Почему северные народы строят хижины из снега? Если, казалось бы, всё так плохо с теплоизоляцией у снега?
По поводу ночлега в сугробе всё просто – зависит от одежды. В принципе, каждый из трёх вышеозначенных вопросов завязан на второй закон термодинамики, как и почти всё, связанное с теплом. Человек, полностью зарывшийся в снег, составляет со снегом систему, которая должна уравновеситься в отношении температуры. Так как температура человека выше, чем у снега, то тепло должно интенсивно уходить от него в толщу снега. Одежда как раз должна эти потери предотвращать. Хорошим моментом является уже само то, что температура снега выше, чем воздуха и выше, чем грунта. Это уменьшает потери тепла.
Плохим моментом мы получаем то, что снег может таять и, во-первых, превращаясь в лёд, значительно терять в теплоизоляции, а во-вторых, проникая в мокром виде в нашу одежду, может снижать её теплоизоляцию. Отсюда вывод – одежда должна быть такой толщины и обладать такими свойствами, чтобы тепло, выделяемое человеком, почти полностью сохранялось в пакете одежды, при этом температура поверхностного слоя этого пакета должна всегда быть равной температуре снега, в который мы улеглись. Вот два условия, при которых ночёвка в слое снега будет безопасной. Многие животные за счёт этого и переживают зиму – шкура позволяет и жир под ней. Естественно, для всего этого нужно быть здоровым и сытым, потому что потери тепла в принципе неизбежны, и оно должно генерироваться организмом. Также соответствующим пакетом одежды должно обеспечиваться всё тело полностью, включая все лапы. Другими словами, если в хорошем тельнике, бушлате на меху, толстых ватных штанах, валенках на тёплые носки, меховых рукавицах и шапке на меху залезть в снег, то можно там вполне удобно устроиться.
О строительстве снежных нор и особенностях ночёвок в них я уже . Зачастую для норы приходиться искать специальное место, например, надув, где её можно вырыть. Или же самому нагребать кучу снега и ждать некоторое время, пока она смёрзнется. В отличие от просто ночёвки в сугробе, задачей норы может ставиться как раз изоляция поверхности одежды от снега. То есть, одежда слишком неподходящая, для того, чтобы просто завалиться в снег. Кроме того, в горах при непогоде другого варианта может не быть. Да, теплоизоляция снега в таких случаях невысока, но она есть в принципе. В норе нет потерь от конвекции - если нора правильно сделана, конечно. Это особенно важно, когда снаружи ветер.
Если мы роем снежную нору и у нас недостаточно плотный пакет одежды, чтобы предотвратить потери тепла через тепловое излучение, то немаловажным в успехе дальнейшего бытия будет играть коврик или импровизированная подстилка. Если её не будет, то замерзание в таком случае станет неизбежным. Если она есть, то воздух между вашим телом и стенами норы, благодаря тепловому излучению от вашего тела, немного прогреется. Чем теплее и безветреннее будет снаружи, чем толще стены у вашей норы, тем выше будет температура внутри. Ненамного, конечно, но выше. Бывает, перепада температур достаточно для выживания. Что такое перепад температуры в десять градусов? Это много для аварийной ночёвки, но при минус сорока градусах снаружи это может уже не помочь. Плюс к этому, одежда может отсыреть и если к следующей ночи она не высохнет, выжить станет сложнее.
Отсюда вывод – при неизбежной ночёвке в толще снега, чем хуже одежда, тем более чаша выбора между убежищами должна склоняться в сторону норы, при прочих равных условиях, конечно.
Теперь о снежных хижинах эскимосов – иглу. Почему свои дома они строят из снега? Ответ очевиден и прост донельзя – а больше строить не из чего. Больше там ничего нет. Это, во-первых. Во-вторых, хижины отапливаются жировками – горелками на жире. Тут всё просто – можно построить самый технологичный и тёплый дом на свете, потом прийти в него среди суровой зимы и обнаружить, что там холодно. Логично – тёплый дом, спальный мешок, одежда и прочее, они должны удерживать уже существующее тепло, а сами по себе они греть не могут, так как для этого нужен источник энергии. Также и иглу эскимосов – они теплы, пока в них топят. Также, как туристическая палатка с печкой – на улице может быть минус тридцать, а внутри плюс тридцать. Разница только в том, что палатка теплоизоляции вообще никакой не имеет и стоит только прекратить топить печку, как температура в течение короткого промежутка времени сравняется с уличной. У иглу теплоизоляция какая-никакая, а присутствует. По сравнению с палаткой, она просто отличная. Грамотная конструкция, плюс в долговременных посёлках шкурами укрываются и стены жилища, существенно повышая степень удерживания тепла.
В походах с палаткой снег может являться защитой от ветра. Палатку вкапывают, юбку засыпают снегом, строят ветрозащитные стены из блоков. В долговременных лагерях выше уровня леса и при наличии толстого снежного покрова, кухни и отхожие места часто делаются в виде пещер, а переходы между палатками и пещерами выполняются траншеями.
Вывод: снег хороший теплоизолятор в том случае, если ничего другого нет, и при том условии, если с умом подходить к его использованию. Но его свойства не спасут человека, который уже замёрз, устал, голоден или просто его снаряжение и одежда не позволяют достичь цели выживания при помощи только лишь укрытий из снега.
ТЕМПЕРАТУРА Температуры, указанные на упаковках мазей Swix, - это температуры воздуха. Первая отправная точка при выборе мази - замер температуры воздуха в тени. Это необходимо сделать в нескольких точках вдоль трассы, особо учитывая то, какая точка является наиболее критической, вроде равнинного участка. Полезно знать также температуру поверхности снега. Но помните, что, достигнув точки замерзания (О°С), температура снега дальше расти не будет, как бы ни поднималась далее температура воздуха. В этом случае лучше использовать температуру воздуха и обратить большее внимание на определение содержания воды в снеге.
ВЛАЖНОСТЬ
Влажность важна, но скорее как локальная тенденция климата, а не как необходимость каждый раз точно измерять её процентную величину. Важно знать только, проходят ли соревнования в зоне сухого климата, со средней влажностью до 50%; нормального климата с влажностью 50-80% или влажного климата от 80% до 100%. Помимо этого, конечно, надо отметить ситуацию, когда выпадают осадки.ЗЕРНИСТОСТЬ СНЕГА
Для выбора мази важен также вид кристалла снега и получающейся снежной поверхности. Падающий или очень свежий только что выпавший снег - наиболее критическая ситуация для смазки. Острые кристаллы требуют мази, которая не допускает проникновения кристаллов снега, а при более высоких температурах она должна обладать ещё и водоотталкивающими свойствами. Именно в этой специальной, критической для смазки ситуации наилучшей является Сеrа F.При положительных температурах воздуха температура снега остаётся равной 0°С.
Количество воды, окружающей ледяные кристаллы, возрастает до тех пор, пока снег не становится насыщенным водой. В этом случае требуются сильно водоотталкивающие мази и накатка крупных желобков на скользящую поверхность.
- Мелкозернистый снег, острые кристаллы требуют накатки узких, более мелких желобков.
- Более старый, лежалый снег при средних зимних температурах требует накатки средних желобков.
- Вода и большие, круглые снежные кристаллы требуют накатки крупных желобков.
ДРУГИЕ ФАКТОРЫ
Снег меняется от свежего нового снега до льда. Это означает, что свойства снега также меняются между крайними точками. Чтобы удовлетворить и крайним условиям, и всем промежуточным, необходимо достаточное число мазей и соответствующее им профилирование (структура) скользящей поверхности.
Атмосфера и состояние снега непрерывно изменяются. Снег под влиянием атмосферных явлений может нагреваться или охлаждаться.
Скорость изменений зависит от температуры воздуха и влажности. Так, переувлажнение воздуха вызывает конденсацию на поверхности снега, в результате чего выделяется скрытая теплота, и возникает необходимость использовать более тёплые мази, чем следовало бы исходя только из температуры. С другой стороны, при сухой погоде происходит сублимация снега - процесс, отнимающий тепло от слоя снега. Это требует применения более твёрдых мазей, чем диктуется температурой воздуха.
Ветер легко может изменить картину поверхности снега. По переметённом ветром снегу лыжи, как правило, скользят плохо. Это происходит потому, что частицы снега дробятся на более мелкие, которые трутся друг о друга, в результате снег становится более плотным. Большая плотность поверхности увеличивает площадь контакта между лыжей и снегом, что ведёт к более высокому трению.
Альбедо, или отражательная способность, является важным фактором, хотя нередко упускается из виду. Альбедо поверхности снега определяет количество энергии солнечного излучения, поглощаемого поверхностью снега. Отражательная способность зависит от размеров и плотности снежного зерна, угла возвышения солнца, высоты местности над уровнем моря и степени загрязнённости поверхности снега. Сухой, чистый снег при низко стоящем солнце может иметь альбедо около 95%; это означает, что практически всё падающее излучение отражается. Очень грязный, пористый, сырой снег может иметь альбедо в промежутке от 30% до 40%; в этом случае примерно 2/3 падающего излучения поглощается снегом.
Падающее излучение является коротковолновым (видимый свет). Земля, в достаточно хорошем приближении являющаяся нагретым чёрным телом, испускает длинноволновое тепловое излучение (в основном дальняя инфракрасная область). В ясную погоду за счёт этого излучения почва может заметно охлаждаться. В облачную погоду теплоюе излучение отражается облаками, что ведёт к потеплению.
Всё это означает, что, в дополнение к температуре и влажности, вам надо учесть ещё, охлаждается или нагревается поверхность снега в результате процессов, связанных с излучением, так как ход этих процессов может не зависеть от температуры.
В общем, необходимо чувствовать, что происходит, в терминах средней температуры воздуха, температуры снега, влажности и содержания воды в снеге. . Также определите тенденции изменения погоды в течение дня, например, как быстро теплеет с раннего утра до времени гонки около полудня. При тренировках обратите внимание на то, нет ли тенденции к резкому подъёму температуры в часы соревнований. Эта информация о тенденциях погоды должна быть принята во внимание при выборе мази.
Вовсе не случайно, что большинство естественных лавин сходит во время или сразу после снегопадов, поскольку снежная толща не способна выдержать на склоне значительного количества свежего снега, выпавшего за короткий промежуток времени. Погода даже в большей степени, чем другие факторы, влияет на устойчивость снежного покрова, меняя равновесие между силами сцепления и нагрузки. Давайте посмотрим, как выпадение осадков, ветер и температура воздуха воздействуют на это равновесие.
Осадки (тип, количество, продолжительность, интенсивность)
Влияние осадков заключается в увеличении веса снежной толщи, а значит, и нагрузки на нее. Новый снегопад или дождь, особенно сильный, может сделать снег крайне неустойчивым. Важное различие между этими двумя типами осадков состоит в том, что свежий снег может усилить прочность снежной массы, в какой-то мере связывая ее. Ливень же увеличивает вес, не добавляя прочности слоев. Кроме того он ослабляет удерживающие силы, разрушая связи между зернами снега и между снежными слоями. Хотя влажный снег и может быть крайне нестабильным, но после промерзания он также может оказаться прочным и устойчивым. Пропитанные дождем слои превращаются в ледяные корки, помогающие спаивать структуру снежной толщи. Однако эти корки образуются беспорядочно внутри толщи и на поверхности. Особенно гладкие образуют отличное ложе для будущего схода лавины.
Насколько свежий снег связан со старым, имеет не меньшее значение, чем тип и количество выпавших осадков. Как правило, шероховатые, неправильные и неровные поверхности с ямками способствуют более прочному сцеплению действуя как естественные «якоря», чем гладкие. Например, тонкий слой неконсолидированного (не связанного) снега, лежащий поверх очень гладкой ледяной линзы, может образовать очень обширную лавиноопасную зону после выпадения нового снега.
Нет однозначного ответа на вопрос, какого количества снега достаточно для возникновения неустойчивости и последующего схода лавин. Во время одних снегопадов может выпадать больше 60 см свежего снега и лавин практически не происходит, во время других выпадает 10 см и возникает высокая лавинная опасность. Отчасти это зависит от связующих свойств свежевыпавшего снега и от прочности слоев внутри снежной толщи. Однако, как правило, сход лавин происходит под воздействием дополнительной нагрузки от большого количества выпавшего или перенесенного ветром снега.
Реакция снежной толщи на нагрузку в большой степени зависит от веса выпавшего снега и темпов его накопления. При интенсивном снегопаде (от 2см/час) снежная толща мгновенно реагирует на критическую массу свежевыпавшего снега, так как не в состояние вы-держать эту нагрузку. Часто, при такой интенсивности снегонакопления, 90% лавин сходит во время снегопада или в течение суток после него. Но лавиноопасный период сохраняется еще в течение 2−3 дней, в зависимости от процессов, происходящих внутри снежной толщи. Это то же самое, что растягивать резиновую ленту до тех пор, пока она не разорвется. Медленно растущая толща снега постепенно реагирует на изменения, пластично перетекая, изгибаясь и деформируясь, хотя обрушение все еще может произойти, особенно если есть слабые слои в нижележащих горизонтах.Чем быстрее идет накопление снега, тем быстрее снежная толща отреагирует на дополнительный вес. При одинаковых условиях 50 см нового снега, выпавшего за 10 часов, скорее создадут критическую ситуацию, чем 50 см снега, выпавшие в течение 3 дней. Добавьте фактор ветра, изменения температуры и задача значительно усложнится.
Температура (температура снега и воздуха, прямая и отраженная солнечная радиация, градиенты)
Изменение температуры снега может значительно влиять на его устойчивость. Эти изменения, в свою очередь, связаны, в основном, с изменением температуры воздуха, прямой солнечной радиации (непосредственно полученной от солнца) и отраженной радиации (от земной поверхности в атмосферу). Температура воздуха передается снежной толще путем турбулентного теплообмена проводимости (от зерна к зерну) и путем конвекции (от свободного потока воздуха). В результате такого процесса поверхность снега может быть значительно согрета или охлаждена.
Интенсивность солнечной радиации, попадающей на земную поверхность, зависит от широты, времени дня и сезона, экспозиции склона и облачности. Хотя лишь небольшое количество тепловой энергии поглощается снежной поверхностью, возможно значительное ее нагревание. Снег тоже очень эффективно излучает тепло и при ясной морозной погоде может сильно охладится до температур, гораздо более низких, чем температура воздуха. Этому излучению с поверхности может противодействовать встречное излучение от теплого слоя облаков в пасмурную погоду.
Значение таких процессов состоит в том, что температура снега влияет на скорость изменений внутри толщи снега, которые характеризуют устойчивость снежного покрова на склоне.
Чем теплее снежная толща, тем быстрее происходят внутри нее изменения. Теплая снежная толща (теплее 4°С) обычно быстро оседает, становясь плотнее и прочнее. По мере уплотнения она становится и более стойкой к дальнейшему оседанию. В холодной снежной толще неустойчи-вые снежные условия сохраняются дольше, потому, что процессы усадки и уплотнения замедлены. При прочих равных условиях, чем холоднее снежный слой, тем медленнее процесс усадки.
Другое температурное воздействие состоит в том, что снежная толща может ослабевать с течением времени, если имеется значительная разница в температуре отдельных слоев. Например, между изолированным теплым снегом на глубине и более холодными слоями вблизи поверхности. Разница температур при определенных условиях способствует формированию слабых слоев вызванных температурным градиентом, особенно в неплотном снеге. Хорошо выраженные снежные кристаллы, образовавшиеся в результате градиентного метаморфизма (под воздействием перепада температур), называются глубинным инеем (глубинная изморозь) или сахарным снегом. Такой слой на любой стадии формирования представляет серьезную угрозу устойчивости снежной толщи на склоне.
Изменение температуры воздуха во время снегопада также имеет большое значение, так как влияет на связанность слоев. Снегопады, которые начинаются «холодными», а затем постепенно «нагреваются», скорее вызовут лавину, чем те, при которых теплый снег ложится на теплую повер-хность. Пушистый холодный снег, который выпадает в начале снегопада, часто плохо связывается со старой снежной поверхностью и недостаточно прочен, чтобы поддерживать более плотный мокрый снег, падающий поверх него.
Воздействие солнечной радиации может быть двояким. Умеренное потепление снежной толщи способствует прочности и стабильности, благодаря усадке. Однако интенсивное резкое потепление, которое происходит главным образом весной, делает верхние слои снега влажными и тяжелыми и ослабляет связь между зернами снега. По склону, который был устойчив утром, днем может сойти лавина.
Прямые солнечные лучи не единственная опасность. Слабые слои дольше сохраняются на затененных склонах, где толща снега не настолько спрессована, как на освещенном склоне, и где формирование глубинного инея часто усилено выхолаживанием (охлаждением) снежной поверхности.
Периоды ясной морозной погоды способствуют образованию инея на поверхности снега. Эти легкие перисто-образные кристаллы могут формировать тонкие очень слабые слои внутри снежной толщи, которые прикрыты последующими снегопадами и метелями.
Такие условия благоприятствуют также возникновению градиента температуры и образованию глубинного инея в нижних слоях.
В теплую и облачную погоду снег может прогреваться, что способствует ее оседанию и упрочнению. Хотя такие периоды и могут способствовать большей устойчивости снега на склоне, лавины все же довольно часто происходят во время потепления, особенно, когда это потепление быстрое и ярко выраженное. Любое быстрое продолжительное повышение температуры после долгого периода холодной погоды ведет к неустойчивости и должно быть отмечено как «подсказка природы».
Ветер (направление, скорость, продолжительность)
При выпадении снега без ветра на склонах крутизной менее 50 ° не зависимо от ориентации, формируется снежный покров примерно одинаковой высоты, однако толщина покрова при этом на более крутых склонах будет меньше, чем на пологих.
Направление и скорость ветра во время снегопада имеет большое значение, потому что эти показатели определяют, на какие склоны накапливается или переносится снег. Как правило, при скорости ветра 7−10м/с, большая часть снега остается на наветренном склоне. Если же ветер дует более 10м/с, то снег переносится на подветренный склон, оседая сразу за гребнем. Чем сильнее ветер, тем ниже по склону накапливается снег. В гребневых частях, на острых выступах рельефа, образуются снежные карнизы. Являясь хорошим индикатором доминирующих направлений ветра в данном районе. Обрушение карнизов часто является причиной схода более крупных лавин на подветренном, перегруженном снегом склоне.
Усиление ветра вызывает общую метель, резко меняющую условия формирования снежного покрова в зависимости от местных орографических особенностей горной поверхности. Существенные перераспределения снега в снежном покрове происходят при низовых метелях, которые часто бывают спустя некоторое время после прекращения снегопада. Ветер поднимает в воздух, ранее выпавший рыхлый снег и переносит его на другое место, образуя компактные, часто хорошо связанные слои, которые служат подходящим материалом для формирования снежных плит.
При метелевом переносе снега может создаваться очень большая неоднородность снежного покрова вследствие перераспределения ранее отложенного снега, выдувания его на поло-жительных формах рельефа, создания больших надувов в понижениях и образованиях снежных карнизов. На неровной поверхности земли с мелкими формами рельефа метелевый перенос нивелирует неровности и делает их малозаметными на снежном покрове. Вблизи от препятствий снегоперенос вызывает образование сугробов сложной формы. Плотность снежного покрова после низовой метели существенно увеличивается и может достигать 400 кг/м 3 .
Накопление снега на боковых склонах происходит когда ветер дует поперек склона, перенося снег слева направо (или наоборот) на подветренном склоне хребтов или гребней, разделяющих склон.
Заметьте, что в то время как подветренные склоны становятся более неустойчивыми из-за перегрузки снегом, давление на наветренные склоны уменьшается по мере сдувания снега. По этой причине наветренные склоны часто являются подходящими для маршрутов. Но помните, что перемена ветра в горах обычное явление. Склоны, наветренные сегодня, возможно, были загружены снегом вчера, когда они оказывались подветренными.
Скорость ветра, необходимая для переноса снега, зависит частично от типа снежной поверхности. Например, 20 см рыхлого, несвязанного свежего снега под влиянием ветра скоростью 10−15 м/с могут сформировать неустойчивый снежный покров за пару часов. Старая плита из уплотненного ветром снега относительно устойчива и сходит редко, за исключением случаев воздействия на нее внешних факторов. Хорошим индикатором спрессованного ветром снега являются заструги на поверхности снега.
Высота над уровнем моря. Температура, ветер и осадки значительно меняются с изменением высоты. Типичные различия это дождь на нижнем уровне и снег на верхнем (границей между ними служит снеговая линия) или разница в количестве осадков и скорости ветра. Никогда не предполагайте, что условия на одном контрольном участке будут отражать ситуацию на другой высоте!
Выводы:
Примеры типичных погодных условий, способствующих неустойчивости снежного покрова на склоне
Большое количество снега, выпавшее за короткий промежуток времени;
Значительный ветровой перенос снега
Продолжительный холодный и ясный период, с последующими интенсивными снегопадами или метелями. Способствует возникновению градиента температуры внутри снежной толщи и образованию глубинной изморози, а последующие снегопады способствуют образованию критической массы;
Снегопады поначалу «холодные», затем «теплые»;
Изменения температуры:
Быстрое потепление (выше 0 ° С) в течение суток Ведет к критическому увеличению лавинной опасности!
Постепенное (умеренное) потепление уплотнение, увеличение связи между слоев уменьшение опасности!
Морозная погода замедление (консервация) существующей опасности и процессов внутри снежной толщи!
Продолжительные периоды (более 24 часов) с температурой близкой или выше 0 ° С
Интенсивная солнечная радиация склоны находящиеся на солнце дольше всего, во второй половине дня могут быть опасны!
Подводя итоги, можно сказать, что погода это архитектор лавин и в качестве такового она рисует план изменения устойчивости снежного покрова. Предвидя влияние погодных условий, и сопоставляя различные их варианты со структурой снежной толщи, вы можете значительно повысить вашу безопасность во время путешествий по лавиноопасной территории.