Реферат: Снежные лавины Большого Кавказа

Сочетание рельефа и климатических условий Большого Кавказа приводит к широкому распространению снежных лавин. Неоднократно обрушения лавин вызывали катастрофические последствия. Массовый сход лавин в 1846, 1854, 1899 гг., в зимние сезоны 1931/32, 1955/56, 1975/76, 1986/87, 1992/93 гг. приводил к многочисленным жертвам, разрушениям жилых и хозяйственных построек, гибели скота, уничтожению значительных лесных массивов, длительным простоям автомобильных дорог. Так, 18 января 1976 г. сошедшая с левого борта долины р. Баксан около гостиницы Иткол лавина привела к гибели 9 человек. В этот же день лавина с Чегетского массива засыпала двух детей, игравших у своего дома на окраине поселка Терскол. 27 января 1993 в на Транскавказской автомагистрали в засыпанном лавиной автобусе погибло 17 человек. Снегопад, спровоцировавший сход этой лавины стал также причиной обрушения лавины, разрушившей одно из зданий учебно-научной стации Московского Университета на поляне Азау в Приэльбрусье и унесшей жизни 4 человек, и лавин с пика Терскол-Ак и у селения Байдаево, также приведшим к человеческим жертвам.

Рельеф Большого Кавказа как фактор лавинообразования.

Горные сооружения Большого Кавказа протянулись между Черным и Каспийским морем. В осевой части их длина составляет около 1100 км, ширина доходит до 180 км. В пределах современной границы России расположен почти весь северный склон Большого Кавказа и часть южного его склона до р. Псоу. По простиранию Большой Кавказ делится на 3 части: Западный от побережья Черного моря до истоков реки Кубань, Центральный от Эльбруса до меридионального отрезка долины р.Терек к востоку от г. Казбек и Восточный от Дарьяльского ущелья до побережья Каспийского моря. Главный (Водораздельный) и Боковой хребты с высотами, на значительной площади превышающими 3000 м и достигающими в центральной части свыше 5000 м, обрамлены с севера более низкими Скалистым, Пастбищным, Черным и другими хребтами. В центральной и западной части Большого Кавказа, постепенно понижаясь, окаймляющие хребты простираются в основном параллельно Главному хребту, разделяемые широкими депрессиями. На Восточном Кавказе Боковой хребет значительно превышает Водораздельный. От него и на южном склоне от Главного хребта веерообразно отходят хребты второго порядка.

Рельеф Большого Кавказа благоприятен для развития различных склоновых процессов, включая снежные лавины. Очагами лавин служат цирки, кары, денудационные воронки, широко распространенные в пределах горной территории.

На Большом Кавказе выделяются несколько высотных поясов с характерными для каждого формами рельефа.

Высокогорье и среднегорье с ледниковым рельефом на отметках от 2000 м, с глубиной расчленения рельефа от 400-800 до1000-1500 м и преобладанием крутых склонов. Типичны резко выраженные альпийские формы рельефа с острыми вершинами и зубчатыми гребнями. Среди лавинных очагов наиболее характерны цирки, кары, сложные денудационные воронки со скалистой поверхностью и наклоном более 35о. Этот пояс занимает около 10% территории Большого Кавказа и в наибольшей мере проявляется на Центральном Кавказе.

Сильнорасчлененное среднегорье с резким водно-эрозионным рельефом на отметках 1000-2000 м, с глубиной расчленения до 800-1000 м и с преобладанием склонов с углом наклона 30-40о. Относительно мелкие денудационные воронки наиболее многочисленны среди лавинных очагов. Этот высотный пояс представлен в основном на южном склоне Большого Кавказа.

Среднерасчлененное среднегорье с мягкими формами рельефа, с глубиной расчленения до 600-800 м. Наклон горных склонов 30-35о и меньше. Преобладают лавинные очаги в виде хорошо врезанных относительно крупных денудационных воронок с выровненными склонами.

Слаборасчлененное среднегорье с платообразными поверхностями водоразделов и относительно крутыми склонами, с глубиной расчленения до 500-600 м. Среди лавинных очагов распространены денудационные воронки разной формы и размера.

Сильно- и среднерасчлененное низкогорье с отметками до 1000 м и глубиной вреза до 300-700 м. Преобладающий тип лавинных очагов – денудационные воронки. Тянется сплошной полосой в западной части Большого Кавказа.

Вследствие достаточно сильной общей расчлененности Большого Кавказа здесь преобладают лотковые лавинные очаги (около 85% всех очагов). Наиболее широко представлены денудационные воронки разных форм и размеров – от хорошо развитых, многокамерных, с выровненной поверхностью и площадью до 100 гектаров до узких однокамерных, иногда в виде желобов с неровной поверхностью и площадью в первые гектары. Высота лавинных очагов составляет от 100 до 1000 м и более, угол наклона поверхности от 20 до более 40о. По числу преобладают лавинные очаги площадью до 10 га, с углом наклона 30-37о. Лавинные очаги типа ледниковых каров и денудационных воронок в высокогорной части Большого Кавказа имеют площадь до 300 га.

Густота сети лавинных очагов на Большом Кавказе меняется в больших пределах и может достигать в ледниковом высокогорье 10-15 очагов на 1 км дна долины. На значительной части лавиноопасной территории (около 40%) – в низкогорье и на восточной окраине Большого Кавказа в среднегорье - густота сети лавинных очагов составляет менее 1 на 1 км.

Территории с густотой сети 1-5 очагов на 1 км занимают около 34% площади и располагаются в основном в среднегорье, а также в низкогорье на западе и высокогорье на востоке Большого Кавказа. Территории с густотой сети более 5 очагов на 1 км дна долины занимают в основном пояс выше 1500-1700 м на западе Большого Кавказа и выше 2000 м в Дагестане.

Растительность как фактор лавинообразования

Естественным препятствием для обрушения лавин считается наличие лесной растительности на крутых горных склонах (хотя в разных горных регионах зарегистрированы случаи отрыва лавин как внутри леса, так и поверх засыпанных снегом деревьев). На северном склоне Большого Кавказа верхняя граница леса поднимается от приблизительно 2000 м на западе до 2300 м в центральной части и в результате сухости климата снижается до 1200-1500 м на востоке. В этом же направлении изменяется и тип лесов у их верхней границы – от темнохвойных к сосновым, буковым и широколиственным.

Климатические условия

Горные сооружения Большого Кавказа служат границей между умеренным и субтропическим климатическими поясами, препятствуют обмену воздушными массами между ними и одновременно обостряют синоптические процессы. Влияние на климат оказывают приходящие с юго-запада и запада, соответственно со стороны Средиземного моря и Атлантического океана, циклоны, которые являются основными источниками атмосферных осадков. В холодное время года Большой Кавказ чаще всего испытывает воздействие отрога азиатского антициклона. Высокогорные хребты круглый год находятся в условиях режима свободной атмосферы, где господствует западный перенос воздушных масс.

Расположение Большого Кавказа в виде барьера под некоторым углом к направлению основных влагонесущих потоков определяет наряду с высотной зональностью климатические особенности его территории. Так, средняя продолжительность зимнего периода (с устойчивой средней суточной температурой воздуха ниже 0о) изменяется от 78 дней в предгорьях северного склона Западного Кавказа до 142 дней на высоте 2000 м и 342 дней на высоте 4000 м, от 103 до 148 и 343 соответственно на Центральном Кавказе и от 62 до 131 и 337 дней на Восточном Кавказе. На южном склоне Западного Кавказа, где климат мягче, зимний период длится от 25 дней в предгорьях до 132 дней на высоте 2000 м и 337 дней на высоте 4000 м.

Температура воздуха с высотой понижается в среднем на 0,6о на каждые 100 м подъема. Так, на Центральном Кавказе на метеостанции Пик Терскол (3100 м) средняя температура воздуха за период с ноября по март –10,1о, а на высоте 4100 с этот показатель равен –16,5 о. Средняя температура января в высотном поясе 2600-3000 м в пределах –7, -10о, на высотах 3800-4500 м от –17 о до –22 о.

Вторжения атлантических и средиземноморских циклонов вызывают резкие повышения температуры воздуха до оттепелей в среднегорье, а прорывы арктических воздушных масс сопровождаются понижениями температуры воздуха до –25-30о.

Сумма годовых осадков на северном склоне уменьшается с запада на восток и увеличивается с абсолютной высотой от 700 мм до 2000 мм на Западном Кавказе до 500 и 700 мм на Восточном Кавказе. Основная их часть выпадает в холодный период года. Градиент увеличения годовой суммы осадков с высотой в меридиональной долине р. Теберда достигает 240 мм на 100 м подъема. Вследствие этого на Домбайской Поляне, расположенной всего на 300 м выше метеостанции Теберда, осадков почти в 2 раза больше (от 763 до 1483 мм), а на высоте 2000 м над уровнем моря их годовая сумма достигает 2000 мм.

С увеличением абсолютной высоты растет и доля твердых осадков: на высоте 2500-3200 м она составляет в среднем 20-30%, на высоте 3300-3600 м – 40-70%, а выше 3600 м – 80-95% годовой суммы.

В Приэльбрусье в среднем за зиму насчитывается 70 дней с выпадением твердых осадков, из них 90% приходится на слабые снегопады интенсивностью менее 10 мм/сут. Осадки интенсивностью от 20 до 30 мм/сут выпадают здесь практически каждую зиму в течение 2-3 раз. Их повторяемость выше в ноябре и апреле. До 2 раз за зиму, чаще всего в декабре, могут случаться осадки интенсивностью от 30 до 40 мм/сут. Один раз в 3 зимы имеют повторяемость осадки интенсивностью более 40 мм/сут. Как правило, такие осадки единичны в течение зимы. Наиболее часто они случаются в январе.

В высокогорье преобладают западные и юго-западные ветры. При переваливании воздушных масс через хребты на подветренных склонах образуются нисходящие потоки – фены. Широко распространены горно-долинные ветры. С высотой, особенно зимой, скорости ветра увеличиваются. По данным многолетних наблюдений на Эльбрусе на высоте 2000 м среднегодовая скорость ветра равна 2,2 м/с, на 2500 м – 3,6 м/с, на 4250 м – 8,5 м/с. Средняя скорость ветра в январе достигает на высоте 4250 м 9,7 м/с. С высотой резко повышается вероятность ветра со скоростью более 6 м/с, с которой начинается метелевый перенос снега и увеличивается число дней с общей и низовой метелью и поземком. Многолетние наблюдения в Приэльбрусье показывают, что сильные ветры и значительный метелевый перенос сопровождают чаще всего холодные (со средней температурой менее -4о) снегопады. Теплые (средняя температура выше -2о) снегопады проходят в условиях безветрия. Эти особенности проявляются в строении снежной толщи на склонах гор (наличие и отсутствие снежных досок) и отражаются на размерах лавин (максимальные объемы и дальности выброса достигают лавины из досок).

В низко- и среднегорье северного склона на 1-2 декады позже установления отрицательных температур воздуха образуется устойчивый снежный покров. В районах с выраженным зимним максимумом осадков даже в низкогорье (Красная Поляна) устойчивый снежный покров образуется на 1 декаду раньше начала зимнего периода, выше разница возрастает до 2 декад. Средняя дата образования устойчивого снежного покрова 17 декабря в Теберде (1328 м), 14 ноября на Клухорском перевале (2037 м), 20 октября на м/с Сулак высокогорная (2920 м). На южном склоне в Красной Поляне (566 м) устойчивый снежный покров образуется 29 декабря.

Число дней со снежным покровом на северном склоне Западного Кавказа около 190 на высоте 1500 м, 240 на высоте 2000 м, 300 на высоте 2500 м и почти 360 на высоте 3000 м. В восточной части Большого Кавказа на высоте 3000 м число дней со снежным покровом лишь около 190. На поверхности ледников снежная граница располагается на отметках 2800 м на Западном Кавказе и поднимается до 3200 м в центре и 3500 м и более на востоке Главного Кавказского хребта.

Продолжительность залегания устойчивого снежного покрова выше 2000 м над уровнем моря 4-6 месяцев в году, в высотном поясе 2800-3000 м – 7-9 месяцев, а выше 3700 – круглый год.

Разрушение устойчивого снежного покрова в высокогорье, где формируется мощный снежный покров, происходит примерно на 30 дней позже перехода температуры воздуха в область устойчивых положительных значений. В низкогорье и малоснежных районах средняя продолжительность зимнего периода сопоставима со значениями среднего числа дней со снежным покровом.

Наибольшей толщины снежный покров северного склона Большого Кавказа достигает к концу февраля – второй третьей декаде марта. В среднегорной и высокогорной зонах Западного и Центрального Кавказа толщина снежного покрова увеличивается в среднем от 70 до 120 см. На Восточном Кавказе выше 1000 м она составляет не менее 70-100 см. Пояс наибольшей снежности на Главном Кавказском хребте располагается на отметках от 2900 до 3200 м. Наибольшие значения толщины снежного покрова не менее 300 см, а на подветренных склонах в Приэльбрусье до 500-600 см.

Лавины

Частые снегопады, метелевый перенос, оттепели и понижения температуры, другие факторы способствуют образованию многослойной, с существенным отличием свойств по слоям, снежной толщи. Наличие на склонах мощной сложностратифицированной снежной толщи обеспечивает широкое распространение в пределах Большого Кавказа снежных лавин.

Положение нижней границы лавинопроявления подчинено распределению снежного покрова. На северном склоне наблюдается закономерное повышение этой границы с запада на восток от отметок 550-1250 м над уровнем моря на Западном Кавказе до 1100-1300 м на Центральном Кавказе и 900-1500 на Восточном Кавказе. На южном склоне Западного Кавказа нижний предел действия лавин составляет 50-150 метров над уровнем моря.

Из числа зарегистрированных лавин Большого Кавказа 2,2% приходятся на пояс ниже 1000 м, на высотный пояс 1000-1500 м приходятся 10,3% лавин, 1500-2000 м – 13,9%, 2000-2500 м – 19,5%, 2500-3000 м – 31,5%, выше 3000 м – 22,6%. При этом с ростом абсолютной высоты растет количество лавин на единицу площади.

Наиболее лавиноактивными являются склоны крутизной 25-35о. На Центральном Кавказе на их долю приходится 55% всех лавинных очагов. 40% лавинных очагов имеют крутизну 35-45о. Гораздо реже лавины образуются на склонах крутизной менее 25о и более 45о.

Изменение продолжительности лавиноопасного периода в пределах Большого Кавказа подчиняется географической закономерности, выражающейся в возрастании абсолютной высоты участков достижения одинаковых ее значений в направлении с запада на восток. В районе Приэльбрусья она составляет 160-200 дней.

Сход первых лавин совпадает с установлением снежного покрова. Продолжительность лавиноопасного периода, количество лавин и их объемы изменяются год от года.

Большинство лавин на северном склоне Большого Кавказа сходит в декабре-феврале. За год в Приэльбрусье насчитывается 30-40 дней с лавинами, с крайними значениями от 17 до 50. На протяжении зимнего сезона отмечаются два пика лавинной активности – в декабре и апреле, обусловленные соответственно снегопадами и весенним снеготаянием. Отмечались периоды с таким характером атмосферной циркуляции, при котором пик лавинной активности смещался с декабря на январь-февраль, поэтому наблюдался один растянутый позднезимний-весенний максимум лавинообразования. Общее число лавин при этом было несколько меньшим.

Распределение лавин по генетическим типам в целом по Большому Кавказу имеет следующий характер: 75% от общего числа составляют лавины, сходящие во время снегопадов, 8% - при весеннем снеготаянии, 6% – при оттепелях, 2% - при метелях, а 9% составляют лавины сублимационной перекристаллизации (температурного разрыхления).

На территории, расположенной выше 3000 м над уровнем моря, распространены лавины всех генетических типов. В высокогорье Центрального Кавказа (Приэльбрусье) преобладают лавины из свежевыпавшего снега – 74%, низовые метели дают 9% лавин, оттепели – 3%.

Резко выражены январский и мартовский максимумы лавинной активности.

В поясе 2500-3000 м сход лавин снегопадов наблюдается на протяжении периода с ноября по май. С декабря по май сходят лавины сублимационной перекристаллизации. В период с февраля по май наблюдаются лавины при оттепелях и весеннего снеготаяния. Метелевые лавины сходят в феврале. Около половины лавин приходится на январь и март.

Январский максимум лавинной активности характерен для высотного пояса 2000-25000 м. Лавины здесь наблюдаются с ноября по апрель. При преобладании лавин снегопадов здесь встречаются лавины всех генетических типов.

С января по апрель наблюдается сход лавин в высотном поясе 1500-2000 м. Более 50% лавин приходится на январь.

В поясе 1000-1500 м над уровнем моря лавины возможны в период с января по март (лавины снегопадов). При этом на январь также приходится более половины лавин.

Для территории ниже 1000 м над уровнем моря характерны лавины, сходящие во время снегопадов и при оттепелях. Сход первых происходит в январе-феврале, вторых – в феврале. При этом 2/3 общего числа лавин приходится на январь.

Район со средней повторяемостью лавин в очаге более 1 за год занимает 32,4% всей лавиноопасной территории Большого Кавказа и приурочен в основном к среднегорным и высокогорным участкам. При мелкомасштабном картографировании лавинной опасности он ограничивается изолинией среднего из максимальных за зиму значений толщины снежного покрова в 100 см.

Пояс со средней повторяемостью 0,1-1,0 за год охватывает низкогорные и среднегорные территории на Западном и Центральном Кавказе и среднегорные и высокогорные на Восточном. Он занимает 36,5% всей лавиноопасной территории.

Наименьшую площадь (31,1% всей лавиноопасной территории Большого Кавказа) охватывает пояс со средней повторяемостью лавин менее 0,1 за год, занимая в основном низко- и среднегорные территории.

Повторяемость лавин из года в год меняется в больших пределах. В особо многоснежные зимы в западных районах Большого Кавказа повторяемость лавин в отдельных очагах в высокогорной части достигает 20-22 случаев, а в среднегорных районах – 15-20 случаев за зиму.

Объемы лавин достигают в среднем 50 тыс. м3. В высокогорье в зимы повышенной снежности сходят лавины объемом в несколько миллионов м3. При этом даже на сравнительно сухом Восточном Кавказе лавины также достигают значительных размеров – 28 марта 1971 г. и 18 октября 1973 г. в бассейне р.Кила сошли лавины объемом 5934 и 5250 тыс. м3.

На большей части территории Большого Кавказа (65,1%) средний многолетний суммарный объем лавин из одного очага составляет менее 10 тыс. м3. На 28,1% территории он составляет от 10 до 100, а на 6,8% - более 100 тыс. м3.

Объемы лавин существенно меняются с высотой местности. Ниже 1000 м над уровнем моря из-за небольших размеров лавиносборов максимальный объем лавин не превышает 25-30 тыс. м3. Наличие крупных лавиносборов и отсутствие лесного покрова на территории, расположенной выше 2000 м, способствуют образованию мощных лавин объемом до 500-550 тыс. м3 в поясе ниже 2500 м и более 1 млн. м3 выше 2500 м.

В пределах современной российской части Большого Кавказа районы с высокой лавинной активностью занимают 27,4% лавиноопасной территории, со средней – 44,7% и со слабой – 27,9%.

Для защиты от лавин на Большом Кавказе применяются отдельные противолавинные мероприятия. Прогнозирование лавин в регионе осуществляется Северо-Кавказским управлением Росгидромета. Предупредительные спуски лавин проводятся военизированными отрядами в Приэльбрусье и на Транскавказской автомагистрали. Несколько противолавинных галерей были возведены для защиты Транскавказской автомагистрали в долине р.Ардон.

Список литературы

Гвоздецкий Н. А., Голубчиков Ю. Н. Горы. – М.: Мысль, 1987. 400 с.

География лавин. - М.: Изд-во МГУ, 1992, 334 с.

Божинский А.Н., Лосев К.С. Основы лавиноведения. – Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 280 с.

Долгушин Л. Д., Осипова Г.Б. Ледники. – М.: Мысль, 1989. 448 с.

Залиханов М. Ч. Снежно-лавинный режим и перспективы освоения гор Большого Кавказа. Ростов-на-Дону, 1981. 376 с.

Кадастр лавин СССР. Т. 8. 1984, 1986, 1989.

Лавиноопасные районы Советского Союза. М., 1970. 199 с.

Олейников А. Д. Интенсивные снегопады в Приэльбрусье за период инструментальных наблюдений 1951-1995 гг. Материалы гляциологических исследований,1998, вып.84, с.18-24.

Погорелов А. В. Особенности термического режима зимнего периода на Большом Кавказе. Материалы гляциологических исследований, 1998, вып.84, с.100-107.

Погорелов А. В. Режим устойчивого снежного покрова на Большом Кавказе. Материалы гляциологических исследований, 1998, вып.84, с. 170-175.

Трошкина Е. С. Лавинный режим горных территорий СССР. М.: Изд-во ВИНИТИ, 1992. -196 с.

Тушинский Г. К. Ледники, снежники, лавины Советского Союза. М., 1963. 312 с.