Как показывают наблюдения за лавинным режимом на о. Сахалин в 1гг. активность лавинных процессов, объемы и энергия лавин зависят в большей степени от стадии метаморфизма снежного покрова, чем от морфометрических характеристик лавиносборов (Казаков, 2000 а; Казаков, Генсиоровский, 2006).
Характер метаморфизма снежного покрова на морских берегах о. Сахалин обусловлен сочетанием относительно небольшой высоты снежного покрова, повышенной влажности воздуха и более высокими температурами, чем во внутренней части острова. Сочетание этих факторов приводит к увеличению скорости сублимационной перекристаллизации снега.
В результате перекристаллизации снежная толща к началу января становится неустойчивой, что обусловлено формированием в ней лавиноопасных слоев (Болов, 1984), в связи с чем к сходу лавин больших объемов может привести даже незначительное воздействие на склон, например, снегопад, метель, движение человека по склону или техники по автодороге у подножия склона.
В стратиграфических колонках снежного покрова на склонах морских террас (рисунок 2.5 – 2.10) выделяются лавиноопасные слои, выполненные ледяными кристаллами скелетного и полускелетного классов форм (Коломыц, 1976, 1977; Фирц и др., 2012).
В начале марта в результате деструктивного метаморфизма снежный покров становится более устойчив, и вероятность схода лавин максимальных объемов уменьшается.
Значения коэффициентов перекристаллизации снежной толщи достигают в январе – феврале (0,85-1,00) (рисунок 2.5 – 2.10) (Рыбальченко, Казаков, 2011; Kazakov and others, 2012).
Рис. 2.5. Стратиграфическая колонка снежной толщи в линии отрыва лавины.
Рис. 2.6. Стратиграфическая колонка снежной толщи в линии отрыва лавины.
Рис. 2.7. Стратиграфическая колонка снежной толщи в линии отрыва лавины.
Рис. 2.8. Стратиграфическая колонка снежной толщи в линии отрыва лавины.
Рис. 2.9. Стратиграфическая колонка снежной толщи в зоне отрыва лавины.
Рис. 2.10. Условные обозначения к стратиграфическим колонкам снежной толщи.
Необходимо отметить, что большинство катастрофических лавин, зарегистрированных на о. Сахалин, сошло в январе и феврале (рисунок 2.11), что связано с высокой степенью перекристаллизации снежной толщи в эти месяцы (Казакова, 2008 а).
Рис. 2.11. Распределение числа катастрофических лавин по месяцам (Сахалинская область, 1928 – 2008 гг.)
На изменение структурных и прочностных свойств снежной толщи влияет ветровое воздействие. Так, на наветренных склонах морских террас при толщине снежного покрова до 50 см у поверхности почвы образуется слой разрыхления, перекрываемый сверху слоем плотного метелевого снега (твердой снежной доской). В то же время, на подветренных участках склонов толщина снежного покрова может достигать нескольких метров. При этом снежная толща выполнена мелкими ледяными кристаллами (0,5-0,8 мм) и имеет монолитную текстуру (Казаков, 2000 а).
В этом случае лавиноопасный слой, как правило, не формируется, или имеет небольшую толщину в припочвенном слое. Однако при определенных метеорологических условиях возможно формирование лавиноопасного слоя в верхней части снежной толщи (особенно под слоем плотного снега).
В этом случае вероятность лавинообразования возрастает. Образование лавиноопасного слоя в нижней части снежного профиля характерно для эрозионных врезов (желобов) на склонах морских террас. Толщина слоя определяется глубиной лавиносбора. В результате ветрового перераспределения снега над слоем перекристаллизованного снега может сформироваться снежная доска. Такое строение снежного покрова создает условия, благоприятные для формирования лотковых лавин (Казаков, 2000 а).
2.1.4. Гидрометеорологические факторы
Гидрометеорологические факторы лавинообразования являются вторичными, включающими триггерный механизм лавинного процесса. К ним относятся сумма осадков, скорость и направление ветра, температура воздуха, продолжительность солнечного сияния и т. п.
В зимний период над Сахалинской областью и акваториями Охотского и Японского морей создаются благоприятные условия для развития циклонической деятельности, что обеспечивает обилие длительных снегопадов и метелей (Земцова, 1968; Монастырский, 1975; Справочник по климату СССР, 1971; Генесина, 1975).
Гидрометеорологические факторы лавинообразования побережий о. Сахалин можно охарактеризовать на основании данных 11 гидрометеорологических станций: Оха, Александровск-Сахалинский, Пограничное, Пильво, Углегорск, Макаров, Ильинский, Стародубское, Холмск, Невельск, Корсаков (см. рисунок 2.4).
2.1.4.1. Осадки
Количество осадков за зимний период, определяющее высоту снежного покрова, в береговых природных лавинных комплексах варьируется на разных побережьях острова (таблица 2.2).
Таблица 2.2
Количество осадков за зимний период по данным прибрежных гидрометеостанций (Научно-прикладной справочник по климату СССР, 1990)
№ | Гидрометеостанция | Абс. высота гидрометеостанции, м | Количество осадков за зимний период (XI-III) |
1 | Оха | 13 | 192 |
2 | Александровск-Сахалинский | 29 | 209 |
3 | Пограничное | 6 | 193 |
4 | Пильво | 37 | 140 |
5 | Углегорск | 39 | 227 |
6 | Макаров | 38 | 212 |
7 | Ильинский | 17 | 316 |
8 | Стародубское | 12 | 215 |
9 | Холмск | 90 | 305 |
10 | Невельск | 166 | 332 |
11 | Корсаков | 34 | 223 |
Так, на севере острова (ГМС «Оха») среднемноголетнее количество осадков за холодный период (ноябрь-март) составляет 192 мм.
На западном побережье Центрального Сахалина (по данным ГМС «Александровск-Сахалинский») среднемноголетнее количество осадков за холодный период составляет 209 мм, однако, при интенсивной циклонической деятельности зимой количество выпавших осадков за месяц может превышать среднемноголетние показатели в несколько раз. Южнее среднее количество осадков за холодный период увеличивается и составляет 227 мм (ГМС «Углегорск»).
На западном побережье Южного Сахалина по сравнению с другими областями острова зимой ослабевает влияние северо-западного муссона и усиливается циклоническая деятельность. Территория района находится под влиянием ветви теплого Цусимского течения и поэтому среднегодовая температура заметно выше, чем на аналогичных широтах восточного побережья. Среднемноголетнее количество осадков за холодный период здесь колеблется от 343 мм по ГМС «Томари» до 305 мм по ГМС «Холмск» и 332 мм по ГМС «Невельск». Однако, в отдельные годы количество твердых осадков может значительно превышать среднемноголетние показатели. Так, за снегопад 15-20 марта 1970 г. выпало 49,4 мм осадков по ГМС «Холмск» (Иванов, 1975).
На восточном побережье Центрального Сахалина сумма осадков за холодный период достигает 193 мм (ГМС «Пограничное»). Южнее, на побережье залива Терпения, количество осадков за зимний период достигает 212 мм по данным ГМС «Макаров». В районе перешейка Поясок на восточном побережье среднее количество осадков за холодный период составляет 385 мм.
Гидрометеорологические факторы лавинообразования на восточном побережье Южного Сахалина можно охарактеризовать по данным единственной гидрометеостанции – ГМС «Стародубское». Среднемноголетняя сумма осадков за холодный период здесь составляет 215 мм.
На южном побережье о. Сахалин среднее количество осадков за холодный период составляет 223 мм (по ГМС «Корсаков»).
В целом для побережий о. Сахалин характерно достаточно большое количество зимних осадков, составляющее от 140 до 332 мм.
2.1.4.2. Ветер
Скорость и направление ветра являются одними из важнейших факторов, влиящих на снегоперенос, и, следовательно, на характеристики лавин и лавинный режим на морских берегах. Средние скорости ветра в течение зимнего сезона на морских берегах о. Сахалин невысоки и составляют в большинстве случаев 4-6 м/с. Скорости ветра при метелях могут достигать 40 м/с.
Направление ветра является важнейшей характеристикой, определяющей особенности снегонакопление в лавиносборах и формирование снежных карнизов в береговых лавинных комплексах. Наибольших объемов снегопринос к бровке морской террасы и в лавиносбор достигает в тех лавинных комплексах, где преобладают ветра таких румбов, угол между которыми и бровкой склона составляет около 90° (рисунок 2.12).
На западном побережье Южного Сахалина между с. Шебунино и с. Ильинский неоднократно фиксировались периоды массового формирования лавин во время в метелей при восточном ветре, т. е. при направлении ветра, перпендикулярном бровке склона большинства морских террас этого района. Например, такая ситуация наблюдалась 31.г, 16-18.03.1970 г., 14-15 февраля 1972 г. Объемы большинства лавин составили от 0,1 до 1,5 тыс. м3. По архивным данным, большинство лавин привели к завалу автодороги с. Шебунино – г. Холмск.
|
На побережьях о. Сахалин в зимний период в большинстве районов острова преобладают ветра западных, северо-западных и северных румбов. Исключения составляют ГМС «Пильво» и ГМС «Александровск-Сахалинский», где преобладают ветра юго-восточных румбов, а также ГМС «Стародубское», где преобладают юго-восточные ветра (рисунок 2.12).
В целом, на морских берегах о. Сахалин направления ветра в течение зимнего периода существенно не изменяются.
Исключение составляют западное побережье Южного Сахалина, а также его южное побережье. Так, на южном побережье в декабре господствуют ветра западных, северо-западных и северных румбов, а в январе увеличивается доля северо-восточных румбов (рисунок 2.13).
Рис. 2.13. Розы ветров за зимний период по ГМС «Корсаков»
Такие преобладающие ветра способствуют снегопереносу по направлению к бровке террасы, приносу снега в лавиносбор и формированию снежного карниза.
На западном побережье Южного Сахалина в течение зимнего сезона преобладающие направления ветра меняются: в ноябре – январе преобладают ветра северных и северо-западных румбов, а в феврале – марте значительно увеличивается доля восточных румбов (рисунок 2.14).
По этой причине в первой половине зимнего сезона снежные карнизы формируются преимущественно на бровках морских террас, имеющих юго-западную экспозицию, а в феврале и марте – западную.
Рис. 2.14. Розы ветров западного побережья Южного Сахалина за зимний период.
Кроме того, преобладающее направление ветра определяет условия накопления снега в лавиносборе. Так, при незначительной высоте снежного покрова на склонах, в подветренных лавиносборах либо на подветренных бортах лотковых лавиносборов происходит накопление снега за счет ветрового переноса.
По этой причине на морских берегах о. Сахалин возможен сход небольших лавин с боковых частей воронкообразных лавиносборов даже при отсутствии снежного покрова на большей части лавиносбора.
Примером такой лавины может служить лавина, сошедшая 30.01.2013 г. на 17 км автодороги с. Шебунино – г. Невельск (западное побережье Южного Сахалина) (рисунок 2.15).
Лавина сошла после низовой метели при северном ветре, способствовавшем снегонакоплению на бортах юго-юго-западной экспозиции. В то же время высота снежного покрова на бортах северо-северо-восточной экспозиции не превышала 20 см. Объем лавины составил 2,4 тыс. м³. Лавина состояла из твердой снежной доски и не дошла до автодороги 6 м.
Таким образом, такой показатель времени наступления лавинной опасности, как критическая толщина снежного покрова в лавиносборе, обычно принимаемая равной 30 см (Божинский, Лосев, 1987), не применим для оценки лавинной опасности в береговых лавинных комплексах.
Рис. 2.15. Лавина генетического класса нового снега (метелевого), сошедшая 30.01.2013 г. Западное побережье о. Сахалин, автодорога г. Невельск – с. Шебунино. Казакова.
2.1.4.3. Метелевый перенос снега
Одним из важнейших факторов лавинообразования на морских берегах о. Сахалин является метелевый перенос снега.
Метелевый перенос обеспечивает дополнительный принос снега:
· в лавиносбор, что приводит к увеличению объемов и повторяемости лавин,
· к бровке лавиносбора, что обеспечивает формирование снежных карнизов.
Благоприятные условия для высокой интенсивности метелевого переноса обеспечены на морских берегах о. Сахалин большими продолжительностями метелей (до 728 часов за зиму по ГМС «Холмск»), а также высокими скоростями ветра при метелях. Так, средние скорости ветра при метелях на берегах о. Сахалин составляют 12-14 м/с, а максимальные их значения достигают 30-40 м/с (таблица 2.3).
В береговых природных и антропогенных лавинных комплексах, особенно имеющих в верхней части лавиносбора зону сноса снега ветром, при оценке лавинной опасности важной задачей становиться определение объемов снегопереноса.
Таблица 2.3
Метеорологические характеристики, обуславливающие высокую интенсивность снегопереноса на морских берегах о. Сахалин по данным прибрежных гидрометеостанций
№ | Гидрометеостанция | Среднее число дней с метелью за год | Средняя продолжительность метели, ч | Скорость ветра при метели, м/с | |
сред. | макс. | ||||
1 | Оха | 61 | 631 | - | - |
2 | Александровск-Сахалинский | 47 | 462 | 12 | 30,4 |
3 | Пограничное | 23 | 194 | - | - |
4 | Пильво | 42 | 385 | - | - |
5 | Углегорск | 63 | 655 | 13,6 | 36 |
6 | Макаров | 29 | 247 | - | - |
7 | Ильинский | 50 | 476 | - | - |
8 | Стародубское | 49 | 387 | - | - |
9 | Холмск | 69 | 728 | 13,2 | 36,4 |
10 | Невельск | 64 | 631 | 14,4 | 34 |
11 | Корсаков | 33 | 241 | 12,6 | 40 |
Однако, данных об объемах снегопереноса на морских берегах о. Сахалин очень мало (Сучков, 2011; Шарапов, 1984). Так, приводятся расчетные данные о суммарном снегопереносе за зиму без учета вида метели (таблица 2.4).
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
