Итак, опасные горизонты в разрезе найдены. Но чтобы определить степень опасности схода лавин, необходимо измерить сопротивление сдвигу в каждом слое снега. Простейший способ измерения такой. В снежном покрове вырезают прямоугольный параллелепипед, основанием которого служит опасный горизонт. На этот монолит надевают очень легкую деревянную рамку и присоединяют к ней динамометр. Наблюдатель от руки прикладывает к динамометру постепенно нарастающее усилие в горизонтальном направлении и в момент отрыва монолита от подстилающего слоя отсчитывает величину силы. Частное от ее деления на площадь основания монолита (в килограммах на квадратный дециметр) и будет временным сопротивлением сдвигу.
На графике устойчивости снежного покрова на горном склоне показано, как изменяются две антагонистические силы, действующие на горные снега. В левой части графика временное сопротивление сдвигу намного превышает величину напряжения сдвига и к тому же никаких определенных тенденций изменения этих сил не наблюдается. Но вот напряжение сдвига начинает расти, причиной чего может быть выпадение снега, дождя или метель. Вскоре уменьшается временное сопротивление сдвигу. Возможно, повысилась температура снега, и он стал менее прочным. К такому же результату могло привести проникновение воды или солнечной радиации в глубь толщи. Так или иначе, обе кривые пошли на сближение. Если нет каких-либо объективных данных, например, об усилении в ближайшее время снегопада или метели, о резком потеплении и т. д., то обе кривые можно продолжить. Точка их пересечения и будет началом периода лавинной опасности.
Стоит ли говорить о том, как велика ответственность за такой прогноз, как трудно получить исходные данные. Невозможно, конечно, организовать измерения устойчивости снежного покрова во многих местах. Приходится выбирать несколько, по возможности, характерных, но в то же время относительно безопасных и доступных участков на горных склонах в районе снеголавинной станции. Постоянное сравнение результатов с действительным развитием лавинной деятельности на территории и характером погодных условий позволяет вводить в прогноз определенные коррективы, уточнять его.
При этом принимаются во внимание многочисленные природные факторы, влияющие на лавинообразование. Одним из важнейших, естественно, оказывается фактор преобладающей в данном районе крутизны склонов. Советский лавиновед профессор Г. К. Тушинский собрал сведения более чем о 200 лавинах. Если подсчитать, какой процент всех случаев относится к разным интервалам углов склона, и по этим точкам провести плавную линию, то получится кривая вероятности (или частоты) схода лавин на разных склонах.
Теоретически только склоны с крутизной 0 и 90° не лавиноопасны. Первые из-за отсутствия движущей силы, вторые из-за отсутствия снежного покрова. Экспериментальный материал говорит нам о том, что склоны положе 10 и круче 80° также почти безопасны. Наибольшая угроза лавин подстерегает нас на склонах крутизной от 20 до 60°.
Мы уже говорили о той роли, которую играет повышение температуры воздуха, в особенности до значительных положительных величин, вызывающих интенсивное таяние снега. Но опасно также и резкое похолодание. Действует оно на снежный покров двояким образом. При охлаждении верхний слой, как и любое тело, претерпевает сжатие. При этом в нем образуются трещины, и особенно плотные его участки (ветровые диски) могут оторваться и заскользить вниз. С другой стороны образованию лавины способствует и увеличение температурного контраста между верхними и нижними слоями снега. Внутри снежного слоя возникает поток водяного пара, нижние горизонты разрыхляются, образуя снег-плывун.
Метель способствует не только накоплению снега в лавино-сборах, но и образованию снежных досок, разрыхлению глубинных горизонтов. На гребнях гор с подветренной стороны часто образуются нависающие снежные карнизы из метелевого снега. Обрушиваясь, они не только сами по себе представляют опасность, но могут вызвать движение гораздо более крупных масс снега.
Хозяйственная деятельность человека в горах часто усиливает лавинную опасность. Например, сплошная вырубка лесов на горных склонах может сделать лавиноопасным район, в котором раньше никто и не слышал о такой беде. На горьком опыте убедились в этом жители Швейцарии, где еще в XIV в. был издан закон, строжайше запрещавший порубку даже одного-единственного дерева на склоне.
При лавинной опасности последней каплей может оказаться шум мотора, даже просто человеческий голос. Лыжник или пешеход, идущий вдоль склона, как бы подрезает снежный пласт, нарушает его сцепление, что нередко приводит к трагическим последствиям.
Разные типы лавин. Снежные лавины, как и причины, порождающие их, чрезвычайно разнообразны. По характеру движения, обусловленному рельефом подстилающей поверхности, различают два вида лавин: лотковые и особы. Первые несут снег по строго определенным руслам – лоткам. В верхней части лоток имеет обычно воронкообразное расширение, более или менее врезающееся в горный склон (лавиносбор). Здесь-то и происходит первичный сдвиг в основном в результате большой концентрации метелевого снега. Нижняя часть лотка тоже расширяется и заканчивается конусовидным скоплением обломочного материала, снесенного со склона. Если где-то в лавинном лотке есть очень крутой или отвесный участок, то в этом месте скользящий по руслу снег отрывается от земли и летит над ней подобно лыжнику – прыгуну с трамплина. Это прыгающая лавина. Если обычная лавина движется со скоростью от нескольких метров до десятков метров в секунду, то после прыжка скорость ее резко возрастает, до сотен метров в секунду. Именно этот вид лавин особенно опасен как колоссальной кинетической энергией самой снежной массы, так и разрушительным действием ударной воздушной волны.
Осов – снежный оползень. У него нет определенного канала стока. Нередко снежный слой протяженностью в сотни метров вдоль склона отрывается, скользит и откладывается в виде вала у подножия. Вместо конусов выноса обломочного материала, характерных для лотковых лавин, осовы создают гряды, тянущиеся на большое расстояние у основания склона.
Различаются лавины по характеру образующего их снега. Лавины из пушистого, недавно выпавшего при тихой погоде снега, как правило, имеют вид стремительно летящего облака. При выходе в долину оно клубится и часто напоминает облако после мощного взрыва. Метелевый снег, а особенно снежные доски образуют лавину катящихся снежных глыб. Очень своеобразны лавины из влажного и мокрого снега. Они как бы текут по склону, напоминая издалека лаву во время извержения вулкана.
