Можно ли опередить лавину?
Внезапно горная идиллия нарушается. Там, где минуту назад безмятежно лежал снег, теперь, с ревом и громыханьем, летит непроглядный снежный вихрь. Кажется, что гора, негодуя на тех, кто потревожил ее покой, бросила на них ловчую сеть, в которую убийственными снарядами вплетены камни и стволы деревьев. Все это со скоростью курьерского поезда летит на человека, и увернуться от нападения нет ни возможности, ни надежды. Перед ударом лавины беззащитны и опытные альпинисты, и горнолыжники.
Каждый год наблюдается одна и та же картина. Горнолыжный сезон в разгаре, и с гор начинают сходить лавины. Порой они засыпают целые деревни и снова и снова уносят кровавую дань – человеческие жизни. Каждый год жертвами снежной стихии становятся сотни людей. Только в Швейцарских Альпах ежегодно гибнет от 20 до 60 человек.
Когда-то в тех же Альпах горные долины в зимние месяцы были отрезаны от внешнего мира и оставались почти что безлюдны. Сегодня сюда приезжают тысячи людей, чтобы покататься на лыжах. Все они – в той или иной мере – подвергают свою жизнь опасности, ведь внезапно может сойти лавина.
Столетиями местные жители учились ладить с лавинами – селились лишь там, где им не грозила опасность. В наши дни туристическими базами и отелями застроены все горные склоны, и рано или поздно с одного из них сойдет лавина. Люди пытаются оградиться: сооружают стены, которые должны остановить мчащуюся вниз стену снега, высаживают на склонах деревья, а с недавних пор придумывают еще и электронные системы слежения за лавинами. Но те все так же спускаются с гор.
Перед ударом лавины беззащитны и опытные альпинисты, и горнолыжники
Скорость движения лавин очень заметно разнится, как скорость бега Ахиллеса и черепахи. Одни с ревом и грохотом несутся вниз, преодолевая до 140 километров в час, другие переползают по склону всего на 0,1—3 сантиметра в сутки. Но даже эти «черепахи», восставшие из снега, достаточно сильны, чтобы вырывать с корнем деревья, сдвигать любые постройки и срезать уступы скал. В кого превратится лавина, в быстроногого Ахиллеса или черепаху, зависит от свойств снега, характера местности и погоды.
Чаще всего лавины зарождаются на склонах гор, чья крутизна составляет от 25 до 50°. Если этот показатель меньше 25°, то лавины здесь возникают заметно реже – обычно лишь в тех случаях, когда склон горы каменистый, очень гладкий или когда снег покрывается настом. На крутых склонах снег просто не залеживается, а сразу же, едва выпав, соскальзывает вниз.
Чем больше выпало свежего снега, тем выше вероятность схода лавины. Ее может вызвать любой крупный снегопад. Особенно опасным считается первый день после того, как снова установилась хорошая погода. Даже если высота свежевыпавшего снега составляет всего 10—20 сантиметров, то при неблагоприятных условиях может сойти лавина.
Как же возникают лавины? Можно ли предсказать их появление? Можно ли защититься от них? Вот лишь некоторые вопросы, которые волнуют и ученых, и тех, кто давно поселился в горном краю, и тех, кто приезжает сюда лишь на несколько дней.
Чтобы понять природу лавин, надо изучать снег. Выявлять «слабое звено» – тот слой снега, что при определенных условиях отделится от соседних слоев и первым соскользнет вниз, порождая лавину.
С того момента, когда снежные хлопья упадут на землю, они постоянно претерпевают изменения. Солнечный свет, ветер, дождь – всё воздействует на них. Они чутко реагируют на температуру окружающей среды и давление, которое испытывают. Чем дольше снежинки лежат на земле, чем глубже слой снега, где они находятся, тем заметнее их метаморфозы.
Свежевыпавший снег состоит из филигранных шестиконечных снежинок. В зазорах между их лучами скапливается воздух, а потому этот снег очень рыхлый, его плотность необычайно низка: 100 килограммов на кубический метр.
Впрочем, снежинки, слетевшие на землю, недолго сохраняют свою форму. Ведь даже при низких температурах вода из лежащих в глубине слоев снега испаряется, а потом, конденсируясь, оседает на снежинки, намерзая на их лучи. Те становятся все шире и, наконец, сливаются друг с другом. Искусная, узорчатая снежинка превращается в округлое зернышко снега.
Чем дольше лежит снег, тем чаще он то растаивает, то вновь замерзает. Когда-то воздушный, летучий, теперь он выглядит грубым, зернистым. Пронизывавшие его полости исчезают. Снег тяжелеет, его плотность достигает уже 500 килограммов на кубический метр. Пропитываясь влагой, он становится все подвижнее. Именно такой слой снега может, в конце концов, соскользнуть, порождая лавину.
Еще опаснее так называемый плывучий снег. Он образуется, когда водяные пары из расположенных ниже слоев, улетучиваются и вновь конденсируются, намерзая на снег. Внутри его кристалликов образуются полости. Из-за этого такой слой снега очень нестабилен. Как только пройдет обильный снегопад или же дождь и толща снежного покрова над этим «плывучим снегом» заметно прибавит в весе, становится по-настоящему опасно. Снег и впрямь может «поплыть», порождая лавину.
Опять же опасно, когда холодная поверхность снега покрывается инеем, а затем на нее ложится новый слой снега. Эта тонкая, чрезвычайно хрупкая и гладкая корочка наста едва заметна. Однако она играет важную роль в зарождении лавин. Снег, лежащий поверх нее, легко соскальзывает, увлекая за собой все, что встретится ему на пути.
Снег издавна называли предательски коварным. Порой снежные массы могут вести себя как жидкость, перетекая с одного места на другое, порой – как вязкая масса. В одних и тех же ситуациях снег проявляет себя по-разному. Все зависит от его прошлого. Снег, как человек, ничего не забывает.
Итак, ученые, казалось бы, давно объяснили, как образуются лавины. Верхний слой снежного покрова по какой-либо причине приходит в движение и постепенно увлекает за собой весь остальной снег. Однако не всегда это бывает именно так. Почему, например, горнолыжник, находясь у подножия горы, может вызвать зарождение лавины где-то далеко вверху, у самой вершины горы. Это загадочное «дальнодействие» противоречит нашему рассудку. Однако каждый год подобные лавины, неведомо как возникнув, уносят жизни людей. Что же на самом деле порождает их? Исследователи выдвигают все новые гипотезы, пытаясь примирить действительность с фактами.
Так, ученые из Эдинбургского университета и Технологического института Карлсруэ обратили внимание на то, что в толще снега – обычно в полуметре или метре от поверхности – почти всегда имеется какой-нибудь тонкий, пористый слой, расположенный между двумя другими слоями снега. Он состоит из ледяных кристалликов, разделенных обширными полостями. Под тяжестью горнолыжника эти кристаллики начинают ломаться и соскальзывать в находящиеся под ними пустоты. Поэтому пористый слой стремительно сжимается, а лежащий выше слой снега проседает. В результате этого коллапса и высвобождается энергия, которую раньше не учитывали. Она способствует быстрому расширению трещины. В считаные секунды та перемещается на несколько сотен метров вверх или вниз по склону горы (так расстегивается молния на куртке). Лежащий над ней слой снега соскальзывает вниз, причем снег начинает двигаться там, где силы трения недостаточно, чтобы его удержать. Так вот почему лавина возникает порой вдалеке от того места, где находился лыжник, вызвавший ее? Если эта гипотеза подтвердится, это поможет точнее предсказывать сход лавин.
