Прогноз лавинной опасности

Прогноз лавинной опасности в общем виде включает в себя указание места и времени схода лавин.

На начальном этапе изучения лавин на определенной территории необходимо выявить места возможного схода лавин, рассчитать их параметры, определить лавинный режим. Для этих целей используются материалы снеголавинных наблюдений, косвенные признаки лавинной опасности, статистические зависимости, математические модели, изучаются архивы и проводятся опросы местных жителей. По полученным и рассчитанным данным составляются карты лавинной опасности. Результат исследований определяется как пространственный прогноз лавинной опасности – прогноз лавинного «климата» [6]. По охвату территории он может быть локальным (для отдельного лавинного очага или их группы) и фоновым (для горного региона или их совокупности). Соответственно для представления локального прогноза используются крупномасштабные карты, для фонового прогноза: средне- и мелкомасштабные.

Крупномасштабные карты могут содержать следующие сведения: контуры снегосборов с указанием мест отрыва лавин и зон транзита, границы распространения лавин различной обеспеченности, изолинии динамических характеристик, границы распространения воздушной волны, повторяемость схода лавин.

В Западной Европе форма представления информации на крупномасштабных картах часто имеет прикладной характер – различная цветовая заливка характеризует повторяемость и силу удара лавины и определяет возможное использование данной территории: от полного запрещения наземного строительства до разрешения строительства с использованием защитных сооружений и отсутствия каких-либо ограничений [2].

Необходимо заметить, что в зимний период 1998/99 гг. многие лавины в Альпийском регионе вышли в белые (рассчитанные как безопасные) зоны и нанесли значительный ущерб. Примером служит крупнейшая в Австрии за послевоенный период лавинная катастрофа 23 февраля в Гальтюре, когда лавина, сошедшая со считавшегося безопасным склона, унесла жизни 31 человека. В основу заключения о безопасности было положено отсутствие сведений о лавинах с данного склона в исторических летописях. Эти события указывают на несовершенство методов оценки лавинной опасности – пространственного прогноза.

В среднем масштабе дается характеристика лавиноопасных склонов – повторяемости лавин, их объемов, генетических типов. Мелкомасштабные карты служат для выявления районов, в которых при проектировании строительных сооружений и других изыскательских работах необходимо проведение специальных обследований. Они содержат оценку степени лавинной активности (таб. 2).

Таблица 2

Градации лавинной активности [10]

Карты могут показывать оценку возможного ущерба от лавин [47], рекомендации по выбору противолавинных мероприятий с оценкой их эффективности [51].

Временной аспект прогноза лавинной опасности предусматривает определение возможности схода лавин на заданной территории в обусловленный промежуток времени. По площади охватываемой территории различаются три типа прогноза схода лавин [13]:

1. фоновый мелкомасштабный, составляемый для горной системы или отдельных речных бассейнов площадью не менее 250 км2;

2. фоновый крупномасштабный для территории горного бассейна обычно площадью 25-30 км2 или крупных лавиносборов;

3. детальный крупномасштабный, составляемый для отдельного лавиносбора или лавиноопасного склона

Приводимая в научной литературе классификация прогнозов на кратко- , средне- и долгосрочные не использует фиксированных интервалов времени для такового их разделения. Анализ работ по прогнозированию лавинной опасности показывает, что на практике прогноз может составляться на сутки, 48 часов, 72 часа, на зимний сезон, на многолетний отрезок времени.

Прогнозы лавинной опасности создаются с использованием специально разрабатываемых для региона или отдельного очага методик, определяющих алгоритм выявления лавинной опасности. Ряд методик предусматривает прогноз лавиноопасного периода – промежутка времени, на протяжении которого будет сохраняться действие фактора лавинообразования. Как правило, такой подход используется при прогнозе лавин во время снегопадов и метелей. Сход лавин прогнозируется с момента достижения критических условий до конца снегопада (метели) и на период от одних до двух суток по их окончании - пока сохраняется неустойчивость снежного покрова. Прогнозы лавиноопасного периода имеют характер консультации, так как прогнозист должен строить свой прогноз исходя из предположений типа «если интенсивность потепления сохранится в течение нескольких дней» и т.д. При этом периодные прогнозы имеют существенно большую по сравнению с суточными оправдываемость. Однако неопределенность времени схода лавин, сопровождающая данный тип прогноза, делает его использование неудобным для потребителя [19].

Ряд прогностических центров составляет прогноз на несколько дней с указанием степени опасности на каждый день.

Для предотвращения ущерба или лишних затрат на организацию противолавинных мероприятий во время действия прогноза может происходить его уточнение. К примеру, швейцарский национальный снеголавинный бюллетень публикуется ежедневно в 17 часов, в случае значительных изменений снежно-метеорологических условий в 10 часов утра издается новый текст бюллетеня.

Заблаговременность (время между составлением прогноза до начала его действия) прогноза, заложенная во многих методиках прогноза нулевая. На практике это означает констатацию факта достижения критических для схода лавин условий. Основные причины такого положения кроются в скоротечности возникновения лавиноопасной ситуации (от нескольких часов до суток), постоянном изменении метеорологических условий, невозможности непрерывного и повсеместного сбора необходимой информации. Очень существенным моментом, определяющим и качество прогноза, и его заблаговременность, является уникальная пространственно-временная изменчивость строения и свойств снежного покрова [25]. Диагностическая схема переводится в прогнозную при использовании в расчетах инерционного прогноза метеорологических элементов. Ограничения заблаговременности при ориентации методики на использование метеорологического прогноза дополняются отсутствием точных методов количественного прогноза осадков, интервальной формой прогноза ряда метеорологических элементов. Для достижения большей заблаговременности и повышения качества прогноза специалисты по лавинам часто создают собственные методики прогноза метеорологических характеристик, необходимых для своей работы. В качестве примера можно привести прогноз осадков более 15 мм/сутки для Заилийского Алатау [30].

В отдельных методиках прогноза [7], использующих информацию о состоянии снежного покрова в районе зоны отрыва лавин, производится расчет времени обрушения лавин.

По мере поступления новой снежно-метеорологической информации прогноз подлежит уточнению.

Предметом прогноза ряда методик являются количественные характеристики лавин – объем, дальность выброса, число лавин [22]. Для фонового прогноза уточняются места схода – конкретные лавинные очаги [58], высотные интервалы действия лавин и склоны определенной экспозиции [21].

Предметом прогноза может являться массовый сход лавин, когда сход лавин происходит более чем в 1/3 лавинных очагов территории, для которой составляется прогноз [37].

Методики долгосрочного прогноза лавинной опасности учитывают возможные изменения климата. Объектами прогнозирования являются продолжительность лавиноопасного периода, число дней с лавиноопасными снегопадами и ряд лавиноиндикационных характеристик – толщина снежного покрова, число дней с отрицательной среднесуточной температурой воздуха.

Прогноз лавинной опасности может иметь альтернативный и вероятностный характер. При альтернативном прогнозе возможны две формулировки: «лавиноопасно» и «нелавиноопасно». В СССР данный подход к оценке лавинной опасности применялся в большинстве случаев. Тонким местом таких прогнозов является сход лавин, неугрожающих населению и хозяйственным объектам [27]. При этом согласно [37] нелавиноопасной считается ситуация, когда наблюдается отсутствие схода лавин, либо незначительные подвижки снега объемом до 10 м3, не представляющие опасность для людей и хозяйственных объектов. Альтернативный прогноз предусматривает обрушение самопроизвольных лавин. Прогноз считается оправдавшимся если сошла хотя бы одна лавина (за исключением случаев прогноза массового схода лавин). Возможность искусственного обрушения лавин может оговариваться отдельно.

Вероятность схода лавин может оцениваться в процентах, что применяется крайне редко из-за неудобства трактовки прогноза пользователем, и по определенной шкале. Концепция Европейской шкалы лавинной опасности была разработана в 1985 г [66]. В 1993 г. после широкого обсуждения шкала была принята для использования на практике службами лавинного прогноза ряда западноевропейских стран (Таб. 3). Степень опасности оценивается пятью прогрессивно растущими ступенями, которые описываются через устойчивость снежного покрова на горных склонах, вероятность обрушения лавин и их объемы и характер воздействия на жизнедеятельность в горах. Состояние снега (его устойчивость) оценивается применительно к возможным дополнительным нагрузкам.

Таблица 3 [59]

Европейская шкала лавинной опасности

Прогнозы, разрабатываемые в соответствии с европейской шкалой лавинной опасности всегда, даже при низкой степени лавинной опасности, предусматривают возможность обрушения искусственных лавин. В США и Канаде при прогнозировании лавинной опасности используются собственные разработки – американская шкала лавинной опасности имеет 4 уровня, канадская - пять. Принятая американскими специалистами шкала учитывает возможность образования только естественных лавин. Несомненным достоинством всех подходов является наличие рекомендаций для населения в лавиноопасных районах (французские и итальянские службы прогноза не включают такие рекомендации в формулировку прогноза).

Нерешенным вопросом при вероятностном подходе к оценке лавинной опасности является невозможность точной проверки правильности прогноза. Этому препятствуют качественные показатели в оценке числа лавин и их объемов.

Отдельно следует сказать, что в отличии от большинства других опасных погодных явлений, неоправдавшийся прогноз лавинной опасности не означает, что лавина не сойдет позже [33]!

Общепринятая форма представления прогноза лавинной опасности – снеголавинный бюллетень. При ожидании массового схода лавин прогностическими центрами СССР составлялись штормовые предупреждения, доводившиеся до потребителей экстренным способом. В ряде стран снеголавинный бюллетень дополняется картой лавинной опасности территории. Карты и экспертные заключения (отчеты) представляют прогноз лавинной опасности на длительный период [73].

Проверка правильности прогноза осуществляется наблюдениями на стационарных постах, в маршрутах вдоль автомобильных и железных дорог, при авиаоблетах территории, по сообщениям отдельных граждан и организаций, по результатам анкетирования населения лавиноопасных районов.