Тайна аварии Дятлова

Начнем с рассмотрения материалов метеонаблюдений. Вероятно, привлекать множество метеостанций и их материалов к анализу нецелесообразно. Дело в том, что картина распределения осадков и температур воздуха в горах достаточно пестрая (особенно за сутки), а наблюдательная сеть в горном районе весьма редкая. Для анализа ограничимся материалами наблюдений по МС Бурмантово (МС Мойва тогда не существовало, и МС Бурмантово, пожалуй, ближайшая в то время действующая МС к месту трагедии, не считая метеостанций западного склона Урала). Температуры воздуха в горах более скоррелированы, потому будем рассматривать лишь их. Сведения по осадкам к анализу не привлекаются ― с высотой режим выпадения осадков меняется достаточно резко, что, конечно, не фиксируется метеостанциями предгорий.

Анализируя график хода температуры воздуха видим четыре потепления (до 0ºС), связанных с прохождением фронтов. Эти периоды, безусловно, сопровождались в горах значительной облачностью, понижением атмосферного давления, выпадением осадков в виде снега. В периоды резких похолоданий в слое снежного покрова устанавливался значительный температурный градиент, который мог вести к развитию глубинной изморози и возникновению неустойчивости снежной толщи.

График хода температуры воздуха представлен на рис. 1. Отметим, что по МС Бурмантово значительные снегопады не отмечались. Однако, сам факт, свидетельствующий о прохождении атмосферных фронтов, безусловно свидетельствует о выпадении осадков в горах. Даже если принять условие, что осадков не было, а метелевый перенос был незначителен, ход температуры воздуха указывает на наличие лавинной опасности.

Отметим также, что существующие методы лавинной опасности не позволяют сказать будет ли лавина или нет точно ― возможно лишь оценить большую или меньшую вероятность лавинной опасности.

Однако сам факт наличия лавинной опасности в горах Северного Урала (тем более учитывая показания очевидцев о наблюдавшихся лавинах) ― налицо.

Рис. 1. Ход температуры воздуха (максимальной и среднесуточной) в ºС по МС Бурмантово за январь-февраль 1959 г.

4. Расчет лавинной опасности и характеристик снежного покрова для пластовых лавин.

Итак, лавины зачастую сходят по ослабленному горизонту, А НЕ ПО КОНТАКТУ СВЕЖЕВЫПАВШЕГО СНЕГА СО СТАРЫМ. Процесс перекристаллизации может протекать очень быстро, когда температура воздуха приближается к 0 ºС. Механически слабый слой глубинной изморози не может выдерживать сколько-нибудь значительной нагрузки, что может вести к срыву снежной массы. Кристаллы льда, лежащие под снежной доской, превращаются в процессе перекристаллизации в своеобразную смазку для схода лавины.

Для расчета устойчивости (коэффициента устойчивости) снежного покрова воспользуемся формулой, разработанной в Новосибирском институте инженеров железнодорожного транспорта:

(1)

где f ― коэффициент трения, для сдвига снега по снегу принимается равным 0,35; ρ ― средняя плотность снежного покрова (г/см³), к концу зимы составляет 0,35, изменяясь в пределах 20 % от средней величины; h_н ― толщина лавиноопасного слоя снежного покрова (см) по нормали к склону; величина будет рассчитана ниже; α ― угол наклона склона, в нашем случае принятый равным 20º; К_м ― масштабный коэффициент, при отсутствии фактического материала принимаемый равным 0,5; К_д ― коэффициент времени существования нагрузки (для расчета этого коэффициента на сегодняшний день не существует точных методик), принимаемый равным 0,3–1,0 (в нашем случае примем среднее значение ― 0,75); К_ф ― коэффициент морфологии склона, для плоских склонов принимаемый равным 1,0, с ― коэффициент сцепления снега на контакте (кг/м²), будет определен ниже.

Между значениями коэффициента К_ст и лавинной опасностью установлено следующее соотношение:

Расчет коэффициента сцепления выполнен по соотношению (2):

(2)

где d ― толщина пласта, d=h_кр*cosα (м); остальные обозначения ― те же, что и в (1). Плотность этого слоя примем равной средней плотности снежного покрова в толще, хотя действительно она может оказаться на 20 % выше. В результате получаем 0,035 г/см² или 35 кг/м².

Поскольку мы не имеем фактических данных о значении коэффициента сцепления и критической толщине лавиноопасного слоя, расчет произведем для нескольких вероятных случаев ― для этого воспользуемся методикой А.Г. Балабуева и Г.К. Сулаквелидзе и номограммой, приводимой в [1] (здесь номограмма не приводится ― фактически она построена по приведенным формулам). Расчетные значения для различных величин коэффициента сцепления с приводятся в таблице 1.

Таблица 1. Возможные характеристики лавиноопасного слоя снежного покрова при α=20º; f=0,35; ρ=0,35 г/см³.