УРАЛ
На Урале в конце 1950-х и начале 1960-х годов на Полярно-Уральской гляциологической станции ИГ АН СССР в ходе исследований ледников и снежного покрова отмечены и случаи схода лавин (в публикациях Л. Д. Долгушина, Л. С. Троицкого, В. Г. Ходакова). В 1980-х годах ряд исследований снежного покрова и лавин выполнили сотрудники САНИИ В. И. Бруханда и другие; помимо аэровизуальных наблюдений на больших пространствах ими проведено детальное изучение некоторых ключевых участков. Для составления обзорных карт и очерка лавинной активности Урала Н. Л. Кондраковой (лаборатория снежных лавин МГУ) проведено почти сплошное дешифрирование аэрофотоснимков. Использованы справочные климатические сведения, а также результаты предпринятого ранее анкетного опроса различных местных организаций.
Урал — довольно узкая (до 150 км) цепь невысоких параллельных хребтов, протянувшихся более чем на 2000 км от 48° до 68°30 с. ш., что определяет разнообразие зональных типов климата, а, следовательно, и условий лавинообразования. Геологически и топографически различаются Центральная горная полоса, Западное Предуралье и Восточное Зауралье. По физико-географическим особенностям выделяют Полярный, Приполярный, Северный, Средний и Южный Урал. Лесная растительность почти полностью отсутствует па Полярном Урале, а южнее поднимается до высоты 500-600 м в Приполярном и до водоразделов (выше 1000 м) на стыке Северного и Среднего Урала, около 60° с. ш.
Рельеф Урала преимущественно мягкий, сглаженный, с увалистыми и плоскими водоразделами, с преобладанием среднегорий и низкогорий. Лишь в наиболее приподнятой части Полярного и Приполярного Урала, где преобладают высоты 1200-1500 м, а максимальные достигают 1700-1800 м, развит горноледниковый рельеф, характеризующийся резким расчленением первоначальной поверхности плато, обилием каров, цирков и трогообразных долин, большой крутизной склонов, их относительной высотой до 800-1000 м. Здесь расположены и очаги современного оледенения — карово-долинные и навеянные ледники небольших размеров, существующие значительно ниже климатической снеговой линии за счет метелевого сноса снега с плоских водоразделов.
Обилие крутых и резко расчлененных денудационных воронок и мелких каров способствует образованию здесь густой сети мелких лавин, преимущественно лотковых, которые создают местами 10-15-метровые толщи снега и служат главным источником питания многих ледников.
В рельефе центральной и восточной частей Полярного и Приполярного Урала преобладают среднегорные платообразные возвышенности и плосковершинные хребты, поднимающиеся выше 700-1000 м над уровнем моря. Характерная высота склонов от 400-500 до 800 м, углы наклона до 30°. При довольно слабом расчленении склонов очаги лотковых лавин здесь редки. Однако наличие обширных плоских поверхностей, которые при метелях служат огромными снегосборными бассейнами, создавая в этих районах благоприятные условия для образования лавин с плоских нерасчлененных склонов, а также под бровками плато, где накапливаются мощные снежные карнизы.
На остальной территории Урала преобладают эрозионно-денудационные среднегорья и низкогорья. Первые охватывают осевую зону Северного и Южного Урала, а низкогорья — Средний Урал и краевую зону западного и восточного макросклона Урала, особенно в Предуралье. В среднегорьях преобладают абсолютные высоты в среднем 700-1000 м и только отдельно вершины поднимаются выше 1500 м; относительные высоты — пределах от 400 до 1000 м. Наклон склонов повсюду до 300. На Северном Урале чаще встречаются вершины куполовидно формы с мягкими очертаниями, хотя распространены и древние горно-ледниковые формы рельефа. Здесь, как и на Полярном Приполярном Урале, на поверхностях плато, и в верхней части склонов широко развиты курумы и нагорные террасы — результат интенсивно протекающих процессов морозного выветривания и солифлюкции.
На Северном, Среднем и Южном Урале обширные площади заняты древними выровненными поверхностями, расположенными на разных уровнях, что в условиях высокой снежности приводит к метелевой концентрации снега в лавиносборах подветренных склонов и образованию мощных снежных карнизов на бровках плато. Обрушение последних в период весеннего снеготаяния дает начало снежным лавинам с нерасчлененных склонов (осовам) из плотного снега. В целом же густота сети лавинных очагов здесь меньше, чем в районах с горно-ледниковым рельефом. Но лавинная опасность возрастает вследствие большей хозяйственной освоенности территории.
В районах среднегорий Среднего и Южного Урала лавиноопасны в основном склоны гольцовых вершин, поднимающихся выше границы леса. На аэрофотоснимках четко дешифрируются лавинные прочесы в лесах. Большая залесенность значительно снижает возможности лавинообразования, но непродуманные вырубки леса на склонах увеличивают лавинную опасность.
Низкогорные районы Урала отличаются небольшими абсолютными высотами (400-600, максимум 700 м) и глубиной расчленения от 200 до 500 м; преобладают склоны с наклоном не более 15°. Безлесные низкогорья по условиям рельефа малоблагоприятны для образования лавин, несмотря на повышенную снежность и большую продолжительность зимнего периода; но даже сплошь залесенные низкогорные слаборасчлененные районы относятся к районам потенциальной лавинной опасности, так как вырубка лесов на наиболее крутых склонах и: здесь приводит к лавинообразованию. Вследствие техногенных нарушений склонов и вырубки лесов после 1970 г. лавинной опасности неожиданно подвергся ряд населенных пунктов, дорог и промышленных объектов на Среднем и Южном Урале (Кадастр лавин, 1984). По-своему знаменитым стал железнодорожный перегон Вавилово — Миньяр (около 55° с. ш.), где после «освоения лесных богатств» образовались лавиноактивные склоны.
Осевая зона Среднего Урала представляет собой слаборасчлененный пенеплен с мягкоочерченными пологими склонами, почти сплошь покрытыми лесом. Эти условия позволили счесть названную территорию нелавиноопасной. Однако и здесь нельзя полностью исключить возникновение лавинных очагов при тех или иных воздействиях человека на природу. Поэтому, возможно, и не следовало бы делать разрыв в контуре потенциально лавиноопасных территорий на соответствующем участке лавинных карт СССР.
Для определения густоты сети лавинных очагов при составлении карт по Уралу за основу была взята «Карта оценки рельефа как условия лавинообразования на территории СССР» (1971), использованы также средне- и крупномасштабные топографические карты. В пределах выделенных на первой карте участков с разными типами рельефа были выбраны профили, на которых по топокартам выделены районы, подсчитано число, лавинных очагов на 1 км дна основных долин. При этом учтены такие региональные особенности рельефа Полярного и Приполярного Урала, как слабая расчлененность склонов обширных плато. Результаты картометрического анализа контролировались дешифрированием аэрофотоснимков. Одновременно оценивались размеры лавиносборов и превышение их верхнего края над дном долин. Эти результаты дают более полную количественную оценку степени расчлененности рельефа в целом и позволяют при оценке степени опасности выделить районы, где опасность не всегда является прямым следствием густоты расчленения. Ярким примером этого положения являются районы преобладания горно-ледникового рельефа в западной части и; районы преобладания платообразных поверхностей в восточной части Полярного и Приполярного Урала. В первом случае наиболее густая сеть лавинных логов и наибольшая повторяемость лавин отмечаются по стенкам цирков и каров, однако эти лавины почти никогда не выходят на дно основных долин и не могут представлять опасности при хозяйственном освоении таких долин.
Склоны же плато и высоких нагорных террас, наиболее широко распространенных в восточной части Полярного и Приполярного Урала, имеют сравнительно небольшое расчленение, и здесь четко выраженные лавинные лога малочисленны. Однако аэрофотоснимки объективно показывают следы активной метелевой и лавинной деятельности, маркируемые снежными карнизами или их следами у подветренных бровок плато, а чаще сплошными шлейфами лавинных или основных снежников подножия подветренных склонов таких плато и на дне долин. Это свидетельствует, что для хозяйственной деятельности лавинная опасность данного района более высока.
Исследования САНИИ на ключевых участках показывают, что относительная площадь лавиноопасных склонов в различных речных бассейнах изменяется от 0,05 до 0,40 и в целом коррелируется со снежностью. Среди лавиносборов преобладают денудационные воронки (48% суммарной площади лавиносборов) и эрозионные врезы (31% площади). На долю лавиносборов-каров приходится 12%, на долю плоских лавиноопасных склонов — 9% суммарной площади лавиносборов. На крайнем севере Урала среди лавиносборов численно преобладают эрозионные врезы, южнее — денудационные воронки. Высота падения лавин отвечает глубине расчленения рельефа и находится в основном в интервале 250-1000 м, хотя лавиноопасными оказываются и склоны относительной высотой лишь в первые десятки метров. Площадь лавиносборов типа эрозионных врезов и денудационных воронок в основном менее 10 га, реже 20- 40 га; площадь лавиносборов типа цирков и каров до 70 га и более.
Климатические условия лавинообразования на Урале отличаются суровостью в северных и большей мягкостью в южных районах. Протяженность Урала с севера на юг обусловливает смену типов климата и ландшафтных зон от тундры на севере до степей на юге. Урал служит резкой климатической границей между Русской равниной и Западно-Сибирской низменностью. Климатические, как и ландшафтные, зоны Урала под влиянием высотной поясности смещены к югу по отношению к их границам на равнинах.
Средняя температура воздуха самого холодного месяца (февраль) в долинах Полярного Урала -20°, абсолютный минимум около -50°, а средний вертикальный градиент в холодный период года здесь равен 0,15° на каждые 100 м высоты. На Южном Урале средние температуры воздуха самого холодного месяца (январь) -16°. Зимы на Урале холодные, без, оттепелей, многоснежные, ветреные и продолжительные. На Полярном и Приполярном Урале длительность холодного периода достигает 9-10 месяцев (с сентября по июнь), на Северном Урале (до широты г. Нижнего Тагила) и в наиболее высокой части Южного Урала — около 8 месяцев (с конца сентября — начала октября по апрель-начало мая). В холодный период года в северных районах Урала, особенно в его западной части, преобладают циклональные типы погоды, при которых наблюдается нормальное понижение температуры воздуха с высотой в среднем на 0,5° на 100 м. Антициклональные типы погоды редки и сопровождаются температурной инверсией, градиент которой в районе оз. Большая Хадата (Полярный Урал) превышает 3° на 100 м.
Количество осадков к западу от Урала больше в 1,5 раза,- чем к востоку от него. Вертикальный градиент осадков в горах Урала в среднем 100 мм на 100 м высоты. Наибольшее количество осадков выпадает на западные районы Полярного и Приполярного Урала — до 1500 мм, тогда как на восточные — лишь около 600 мм. На западный склон Северного Урала выпадает 500-800 мм осадков в год, а в верхнем поясе Южного Урала — 600-700 мм. В крайних южных и северных районах (Мугоджары и Пай-Хой) в связи с ослаблением циклонической деятельности на этих широтах осадков значительно меньше.
В холодный период года выпадает до 50% годовой суммы осадков, причем большая часть их выпадает в сентябре — октябре, образуя довольно мощный снежный покров уже в самом начале холодного периода, что создает предпосылки для лавинообразования. В наиболее многоснежные зимы количество твердых осадков в два раза выше, чем в малоснежные. В течение зимы наблюдаются частые и интенсивные снегопады, что в сочетании с сильными ветрами создает условия для образования лавин из свежевыпавшего и метелевого снега на протяжении всей долгой зимы.
Различия в увлажнении западного и восточного склонов наиболее четко проявляются зимой в распределении снежного покрова. Зона повышенной снежности со снегозапасом 600- 800 мм (что соответствует средней высоте снежного покрова около 160 см и больше) занимает всю западную и приводораздельную части Полярного, Приполярного и Северного Урала, а в восточной части высота снежного покрова в 1,5-2 раза меньше, исключая участки концентрации метелевого снега. По профилю Усть-Шугор-Саранпауль (севернее 64° с. ш.) высота снежного покрова составляет у западного подножия Урала от 90 до 120-130 см, в приводораздельной части — более 150, а на восточном склоне — около 60 см. В зимы, обильные осадками, высота снежного покрова может быть на Полярном Урале до 3,5 м, на Северном Урале — до 3, на Среднем Урале — более 2 м.
В среднем высота снежного покрова на западном склоне и в приводораздельной части Приполярного и Северного Урала около 160 см, на западном склоне Среднего Урала — 100-150, в Предуралье и в верхнем поясе гор Южного Урала — 70, а на восточном склоне Южного Урала не превышает 50 см.
Ветры на севере Урала преимущественно западного и северо-западного направления; их средняя скорость на Полярном Урале до 8-12 м/с, максимальная — до 40 м/с. Число дней с метелями до 140-160. Сильное метелевое перераспределение снега обусловливает резкую неравномерность лавинопроявления на склонах хребтов разной экспозиции к ветрам.
Продолжительность залегания устойчивого снежного покрова в верхнем поясе гор Приполярного Урала в среднем 240-260 дней (с начала или середины сентября по начало июня) На Северном Урале этот период длится 200-220 дней (со второй половины сентября по май), а в наиболее высокой части до 240 дней. На Южном Урале снег лежит от 110 до 180 дней (с половины октября по начало апреля) в зависимости от абсолютной высоты и широты места.
На Полярном и Приполярном Урале продолжительность лавиноопасного периода не меньше, но его начало и конец сдвинуты во времени к моменту образования снежной толщи высотой не менее 30 см и к моменту обрушения последних снежных карнизов в пригребневом поясе, когда на дне долин снег практически уже сошел.
Таким образом, большая продолжительность холодных, многоснежных и ветреных зим на Урале обусловливает развитие лавинной деятельности почти на всей его территории и особенно в северных и безлесных районах, определяя и большую продолжительность лавиноопасного периода. На основе приведенных данных о зимнем климате можно выделить следующие районы преобладания разных генетических типов лавин. Участки распространения лавин из свежевыпавшего снега, метелевых и перекристаллизационных имеют четко выраженное чередование в направлении поперек горного массива, так как с запада на восток резко меняются и абсолютные высоты местности, и условия распределения и перераспределения твердых осадков. Например, на западном, наветренном макросклоне Полярного Урала, где выпадает наибольшее количество осадков, преобладают лавины из свежевыпавшего снега при интенсивных снегопадах или вскоре после них. В приводораздельной части и на большей части восточного, подветренного макросклона преобладают лавины за счет метелевой концентрации снега или в период снегопадов с метелями. Перекристаллизационные лавины преобладают на небольшой территории низкогорий восточного макросклона, формируясь в условиях меньшей снежности и более низких температур воздуха.
Распространение лавин весеннего и раннелетнего снеготаяния возможно на всех названных участках. При относительно большом количестве осадков и уже начавшихся метелях в начале зимы многочисленны, особенно в западной части, небольшие лотковые лавины из свежевыпавшего и метелевого снега. Лавины из денудационных воронок и с плоских склонов преобладают весной, особенно в восточной части, когда в период снеготаяния (май-июнь) обрушиваются мощные скопления и карнизы из плотного метелевого снега. В этот период на Полярном Урале отмечаются и водоснежные потоки.
На Среднем Урале температура зимы остается почти столь же низкой, а количество твердых осадков заметно убывает в сравнении с более северными участками. Поэтому здесь и в верхнем ярусе гор создаются условия для сублимационной перекристаллизации снега, хотя этот фактор остается второстепенным и больше всего влияет, надо полагать, на критическую величину интенсивности снегопадов и метелей.
На остальных участках Приполярного, Северного и Среднего Урала, как показывают пространственные изменения показателей зимнего климата, распределение факторов лавинообразования поперек горной системы в целом такое же, что и на Полярном Урале. Однако повышение границы леса умеряет роль метелевого снегопереноса, а на Южном Урале оставляет место лишь для лавин интенсивных снегопадов и снеготаяния.
Число дней с лавиноопасными ситуациями при снеготаянии, по расчетам, приблизительно одинаково — 7-8 на всей протяженности Урала, но период снеготаяния смещается с мая-июня на севере на апрель на юге.
Общее число дней с лавинами должно быть наибольшим в южной части Приполярного и на Северном Урале, где за ноябрь-март выпадает на 30-60% больше осадков, чем на Полярном. Но надежные данные о метеорологических факторах лавинообразования имеются именно для Полярного Урала, поэтому для него мы и оцениваем вероятное число лавиноопасных ситуаций. По данным метеостанции Рай-Из, среднее многолетнее число дней с твердыми осадками более 1 мм/сут (когда прирост свежевыпавшего снега не менее 10 см/сут) составляет 68, из них 20 дней с осадками 5 мм/сут. и 4-6 дней с осадками более 10 мм/сут. Это означает, что число дней с лавиноопасными ситуациями при выпадении осадков, сопровождаемом метелями, не менее 20, в том числе примерно пять раз за зиму возможен сход лавин одновременно в большом количестве очагов. Поскольку наибольшие месячные суммы осадков приходятся на ноябрь-март, когда температура воздуха уже далеко ниже нуля, а число дней с метелями в декабре-марте приблизительно постоянно, пик лавинной активности приходится на декабрь-январь, второй, связанный со снеготаянием, на май- июнь.
Общее же число дней с лавиноопасными ситуациями (включая весеннее снеготаяние) здесь не менее 30. Следовательно, в южной части Приполярного и на Северном Урале оно может достичь приблизительно 40. По этому показателю и по распределению дней с лавинами в течение зимы лавинный режим северной части Урала, как видно, сходен с Хибинским. В других районах Урала число дней с лавинами значительно ниже.
Объемы зафиксированных лавин на Полярном Урале обычно не превышают 10 тыс.м3, а чаще — около 1000 м3. Более крупными оказываются лавины с плоских подветренных склонов, где за зиму накапливается до 10-15 м снега. В целом же рассчитанные по стандартной методике величины средних многолетних суммарных за зиму объектов лавин из среднего по площади очага на большой части Урала превышают 100 тыс. м3, в основном за счет крупных осовов.
Объемы лавин, сходящих по вырубкам на Среднем и Южном Урале (бассейны рек Белая, Сим, Инзер, Сухой Шарп и др.). находятся в диапазоне от 1-3 да 25 тыс. м3.
В соответствии с показателями густоты сети лавинных очагов и повторяемости лавин степень лавинной активности, определенная по стандартной методике, на значительных площадях, северной половины Урала высокая, на остальной части — средняя и низкая, причем категория степени активности существенно зависит от густоты очагов.
Для Урала также актуально выделение районов потенциальной лавинной опасности, проявляющейся в случае вырубки леса. Подтверждающие этот вывод факты приводились выше. Наличие хотя и потенциальной, но легко возбуждаемой лавинной опасности во многих районах интенсивного хозяйственного освоения является характерной региональной особенностью лавинной активности на Урале.
Второй особенностью, свойственной Полярному и Приполярному Уралу, можно назвать очень большое распространение тех плоских поверхностей водоразделов, которые служат при метелях снегосборами для лавинных очагов на склонах ледниковых цирков и резко повышают повторяемость лавин в этих очагах. Возможно, различия повторяемости лавин в очагах геоморфологически однотипных, но различно расположенных по отношению к направлению метелей на Полярном Урале приближаются к таковым для арктических островов.
Третьей особенностью, характерной в основном для Полярного и Приполярного Урала, является многочисленность водоснежных потоков. Случаи их прямого наблюдения единичны, но следы множественны. Имеющиеся сведения (Селеопасные районы, 1976) позволяют считать, что при резких (за 1-2 суток) потеплениях воздуха до +2-5° образуются лишь мокрые лавины, а при потеплениях до +7-10° и выше — также водоснежные потоки. Массовый их сход приурочен к случаям одновременного потепления и ливневых дождей. При умеренном потеплении преобладают лавиноподобные водоснежные потоки, при большом и с дождями — селеподобные, прорывные.
География лавин /Под ред. С.М.Мягкова, Л.А.Канаева — М.,изд-во МГУ, 1992
