Охотники за лавинами - Голубев Г. Н. - Страница 8

• Предыдущая
• 8/66
• Следующая

Пока снежный кристалл, кувыркаясь, падает из облака, с ним многое случается. Он растет, так как водяной пар конденсируется на этой первичной частице. Он может частично или полностью растаять, а затем замерзнуть, приняв совсем другую форму. Он сталкивается с другими снежинками в их беспорядочном полете. В результате столкновений два или несколько кристаллов часто слипаются в хлопья или же, ударяемые ветром друг о друга, перемалываются в мелкие обломки. Вот некоторые из причин, почему выпадающий снег имеет столь ошеломляющее разнообразие форм и размеров частиц.

Классическая форма снежного кристалла — шестилучевая звезда. Но люди, изучающие снег, выделяют десять различных классов и шесть различных форм в пределах каждого класса: звезды, пластинки, столбики, иглы, шарики, обломки. Не бывает двух кристаллов, абсолютно похожих друг на друга. Трудно поверить, что среди бесчисленных легионов снежинок не было и не будет двух абсолютно одинаковых. Очевидно, это одна из загадок снега, которая никогда не будет разгадана. Я даже не уверен, знаем ли мы, почему снежинка имеет шесть лучей. Еще более интересная загадка заключается в том, почему в один день снег мирно лежит на склоне, а в другой обрушивается лавиной. К этой загадке у нас есть и кое-какие разгадки, хотя далеко не все.

Когда снежинка достигает земли, она уже не самостоятельна — она становится частью снежного покрова. Процесс ее изменения (определяемый термином метаморфизм) продолжается, но с меньшей скоростью и другим путем. Если снежный покров лежит на альпийском лугу или каменистом склоне, украшая деревья и смягчая очертания валунов и ущелий, с ним происходят поразительные вещи. Под этой загадочной поверхностью действуют три основные силы: давление ветра, температура и сила тяжести.

Давление ветра действует как скульптор, вырезающий из снега сугробы и карнизы, сдирающий снег в одном месте и откладывающий его в другом, изменяя его главным образом посредством перемалывания частиц и уплотнения снежного покрова. Да и собственный вес снега оказывает давление на снежный покров, вызывая в нем коренные изменения.

Температура играет роль регулятора. Когда она повышается, все процессы в снежном покрове оживляются. Низкие температуры приводят к их всеобщему замедлению. Таким образом, повышение температуры может ускорить начало лавинного цикла или по крайней мере способствует ему. Падение температуры может продлить опасную (или, наоборот, стабильную) ситуацию. Температура воздействует на снежный покров различным образом. В него все время проникает поток тепла из недр Земли. Солнечные лучи воздействуют на снежный покров сверху. Его обдувает ветер, отнимая или добавляя тепло, сквозь него просачивается дождевая вода. Следует помнить очевидную истину: температура снега не бывает выше точки замерзания, т. е. 32° по Фаренгейту или 0° по Цельсию. Когда температура становится выше, его уже нельзя считать снегом.

Сила тяжести делает одно и только одно: она уменьшает толщину снега, действуя вертикально вниз. Реакция снега на это воздействие опять-таки не проста.

Общий результат действия этих основных сил, а также и второстепенных состоит в том, что снежный покров никогда не находится в состоянии покоя: его постоянно толкают, тянут, давят, изгибают, нагревают, охлаждают, проветривают, взбалтывают. Как именно снег реагирует на все эти возмущения, как бы малы они ни казались случайному наблюдателю, зависит от его природы.

Природа снега — вызывающий много споров предмет исследования ученых и инженеров; существует очень много вопросов, на которые мы не можем ответить.

Однажды у меня был очень оживленный спор с главой швейцарского Института лавин доктором Марселем де Кервеном о природе только одного вида снега — снежной доски. Считается, что лавины из снежной доски наиболее опасны для жизни людей. Я утверждал, что есть два вида снежной доски — мягкая и твердая, и что мягкая доска — это особый вид снега. Доктор де Кервен придерживался той точки зрения, что и твердая и мягкая доски — это один и тот же вид снега, различающийся лишь по твердости вследствие разного возраста и ветровой упаковки.

Сейчас доктор де Кервен — один из наиболее известных ученых мира, занимающихся снегом, а о себе могу сказать, что я не более чем достаточно знающий инженер. Тем не менее после десятилетнего личного контакта с лавинами из мягкой снежной доски я полагал, что кое-что о них знаю. Не помню, чтобы мы с де Кервеном убедили друг друга, но мы оба приобрели некоторые новые идеи.

Вероятно, все исследователи могут безоговорочно согласиться с такой характеристикой снега: это наиболее непокорная субстанция на Земле, в особенности когда пытаешься ее изучать. Кажется, что снег не расположен к тому, чтобы его изучали. Когда его перемешивают, или перемещают, или вообще грубо с ним обращаются, он быстрее, чем хамелеон, превращается из одного вида в другой, сбивая наблюдателя с толку. В целях изучения снега в его естественном состоянии приложено невероятно много труда и изобретательности для создания оборудования и методов. И я убежден, что мы раскрыли некоторые его секреты.

Снег считается вязко-пластичным: он может течь, как жидкость, и растягиваться и сжиматься без нарушения структуры, как твердое тело. Любое вещество, ведущее себя и как жидкость, и как твердое тело одновременно, по меньшей мере необычно. Связность, т. е. сцепление одной частицы снега с другой, одного слоя снега с другим или же снега с почвой, в природе бывает самой различной. Сцепление зависит главным образом от двух факторов: от взаимного зацепления между выступами кристаллов снега и от спекания, или цементирования. Некоторые виды снега совсем не обладают сцеплением и стекают по склону как песок. На другом конце диапазона находится настолько сцементированный снег, что по своей плотности он близок к камню.

Перечисление странностей поведения снега можно продолжить: теплопроводность его очень мала, а удельная теплота плавления очень велика, отражательная способность также необычна, потому что некоторые виды радиации снег отражает как белое тело, а другие — как черное. Есть у него и другие странности. Все они влияют на его поведение, когда к нему прилагаются внешние силы.

Однако эта книга — не ученый трактат. Я пытался лишь показать, что снег — чрезвычайно сложный материал. Для меня загадка снега всегда состояла не в том, что он падает в виде лавин, а в том, почему он так хорошо удерживается на склоне. Иначе говоря, там, где сила тяжести, тянущая снег вниз, становится больше силы сцепления, удерживающей его, возникает лавина. Таким образом, в снежном покрове на горном склоне всегда происходит борьба этих сил, как бы невидимое перетягивание каната под чехлом снега.

Поведению снега присущи некоторые странности, интересные сами по себе и важные для понимания происхождения лавин. Под тем или иным механическим воздействием (скажем, ветра или силы тяжести лыжника) снег претерпевает процесс так называемого старения. Это значит, что его внутренние силы сцепления продолжают увеличиваться еще длительное время после того, как такое воздействие прекратилось. Этот процесс подобен, но не тождествен упрочнению раскаленного докрасна куска чугуна по мере его остывания. Никто не знает причины старения, но оно повышает устойчивость снежного покрова. Сотрудник лавинной службы использует этот эффект каждый день, когда подрезает свежевыпавший снег своими лыжами.

Нормальная реакция снега на совокупность воздействия давления, температуры и силы тяжести известна под названием деструктивного метаморфизма. При этом снег раскалывается на более мелкие и простые частицы, более плотно цементирующиеся друг с другом. Таким образом, чем дольше снежный покров лежит на склоне, тем более устойчивым он стремится стать.

Но одно из сверхъестественнейших свойств снега заключается в том, что этот процесс может сменяться противоположным. При определенных условиях, зависящих от температуры и глубины снега (причем эти условия одинаковы во многих местах как в Америке, так и в Европе), происходит конструктивный метаморфизм. Частицы снега не делаются меньше и не упаковываются плотнее, а наоборот, маленькие частицы растут и их упаковка становится менее плотной.

• Предыдущая
• 8/66
• Следующая