Евгений Буянов - Тайна аварии Дятлова

В начале статьи приведу некоторые общие сведения по лавинам, которыми владею сам и которые помогут читателю «приспособиться» к используемой терминологии. Терминология будет гидрометеорологическая, поскольку сам я не являюсь ни опытным туристом, ни лыжником.

Настоящее повествование построено по следующей схеме. В двух начальных разделах дается общая характеристика лавин и условий, способствующих их сходу. В третьем разделе приводятся доступные к анализу гидрометеорологические материалы по месту трагедии. В четвертом разделе выполнены расчеты характеристик лавиноопасного слоя снежного покрова. В пятом и шестом разделе приводятся выводы по выполненным расчетам и комментарии к результатам. Шестой раздел может показаться некоторым философствованием о математической статистике и вероятностных расчетах.

1. Механизмы образования и схода лавин.

Лавинами принято называть массы снега, приходящие в движение и сходящие по горному склону. Движение снега происходит вследствие нарушения равновесия в снежной толще. Спонтанное возникновение лавины возможно в условиях, когда снежная толща находится в состоянии, близком к предельному равновесию. Неустойчивое состояние снежного покрова вызывают: 1. перегрузки склонов при снегопадах, 2. появлении в толще снега ослабленных прослоек или перекристаллизации снега при резких переменах температур и метеорологических условий (в дальнейшем будут рассматриваться причины второго рода). При возникновении начального импульса происходит подвижка снега, высвобождение потенциальной энергии силы тяжести и превращение ее в кинетическую энергию движения лавины.

В процессе перекристаллизации снежинки приобретают округлую форму. Растут крупные кристаллы (зерна) сублимационной перекристаллизации. Снег превращается в зернистый, что при отсутствии оседания снежного покрова может привести к сходу лавины.

Размеры зерен в снеге увеличиваются за счет роста крупных кристаллов и возгонки мелких, происходит изменение структуры всей снеговой толщи вследствие миграции водяных паров по порам снега в направлении температурного градиента. Происходит вынос вещества из припочвенных слоев (более теплых) в верхние. В результате большая часть зерен перерождается в крупные или полые кристаллы глубинной изморози. Образуется слой сыпучего снега, образование ослабленных горизонтов, служащих поверхностями срыва и скольжения. Такие лавины (лавины сублимационной перекристаллизации) могут возникать при различных метеорологических условиях, казалось бы, без видимой причины.

Если в ясную морозную погоду солнечные лучи прогревают поверхность снежного покрова, вследствие парникового эффекта происходит таяние внутри верхнего слоя, который образует небольшие поверхностные лавины.

Лавины могут обрушаться либо как пласт (снежная доска), либо осыпаясь расширяющимся потоком рыхлого снега.

Пластовыми бывают лавины метелевые и сублимационной перекристаллизации. Обрушаться лавины могут как с плоских склонов, так и с эрозионных ложбин на склонах.

2. Условия, способствующие возникновению лавин.

Различными исследователями разработаны некоторые критерии, способствующие предвидеть возможное возникновение лавин. Приведем их ниже.

2.1. Относительная высота. В зоне над верхней границей леса в горах велико влияние ветра и метелевого переноса снега, ведущего к образованию условий к сходу пластовых лавин;

2.2. Угол наклона. При углах в 15–25º возможно образование пластовых лавин или лавин скольжения (рыхлые лавины при таких уклонах маловероятны);

2.3. Ориентация склона. На подветренных склонах возрастает накопление снега, что способствует образованию пластовых лавин;

2.4. Ветер. Оказывает двоякое влияние ― усиливает местное накопление снега и увеличивает его хрупкость; увеличение скорости и продолжительности ветра создает местную опасность от пластовых лавин.

2.5. Температура воздуха. Повышение температуры воздуха вызывает кризис. Выхолаживание же снеговой поверхности способствует образованию поверхностной и глубинной изморози.

Итак, переслаивающийся слоями глубинной изморози, ветрового наста снежный покров создает значительную лавинную опасность ― даже при отсутствии значительных снегопадов. Как следует из физико-географических особенностей места трагедии ― все выше перечисленные условия ИМЕЛИ МЕСТО (не могли иметь, а именно имели ― это будет показано ниже, при анализе метеорологических условий).

3. Метеорологические условия января-февраля 1959 г и исходные данные для оценок лавинной опасности.

Итак, нами оценивается ВОЗМОЖНОСТЬ ЛАВИННОЙ ОПАСНОСТИ. Исходя из условий формирования лавин разных типов приходим к выводу ― В ДАННОЙ СИТУАЦИИ ЕДИНСТВЕННО ВОЗМОЖНЫЙ ТИП ЛАВИНЫ ― ПЛАСТОВАЯ ЛАВИНА. Также отметим, что длина и ширина вероятного пласта значительно превышали 100 м (это следует даже из фотоснимков склона).

Начнем с рассмотрения материалов метеонаблюдений. Вероятно, привлекать множество метеостанций и их материалов к анализу нецелесообразно. Дело в том, что картина распределения осадков и температур воздуха в горах достаточно пестрая (особенно за сутки), а наблюдательная сеть в горном районе весьма редкая. Для анализа ограничимся материалами наблюдений по МС Бурмантово (МС Мойва тогда не существовало, и МС Бурмантово, пожалуй, ближайшая в то время действующая МС к месту трагедии, не считая метеостанций западного склона Урала). Температуры воздуха в горах более скоррелированы, потому будем рассматривать лишь их. Сведения по осадкам к анализу не привлекаются ― с высотой режим выпадения осадков меняется достаточно резко, что, конечно, не фиксируется метеостанциями предгорий.

Анализируя график хода температуры воздуха видим четыре потепления (до 0ºС), связанных с прохождением фронтов. Эти периоды, безусловно, сопровождались в горах значительной облачностью, понижением атмосферного давления, выпадением осадков в виде снега. В периоды резких похолоданий в слое снежного покрова устанавливался значительный температурный градиент, который мог вести к развитию глубинной изморози и возникновению неустойчивости снежной толщи.

График хода температуры воздуха представлен на рис. 1. Отметим, что по МС Бурмантово значительные снегопады не отмечались. Однако, сам факт, свидетельствующий о прохождении атмосферных фронтов, безусловно свидетельствует о выпадении осадков в горах. Даже если принять условие, что осадков не было, а метелевый перенос был незначителен, ход температуры воздуха указывает на наличие лавинной опасности.