Роль метелевого переноса в перераспределении снежного покрова и образовании снежников, ледников и лавин на Сахалине и Курильских островах

Сучков, Владимир Егорович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Роль метелевого переноса в перераспределении снежного покрова и образовании снежников, ледников и лавин на Сахалине и Курильских островах
ВАК РФ 25.00.23, Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Роль метелевого переноса в перераспределении снежного покрова и образовании снежников, ледников и лавин на Сахалине и Курильских островах"

На правах рукописи 005056395 ¿^уь^ї? Л

Сучков Владимир Егорович

РОЛЬ МЕТЕЛЕВОГО ПЕРЕНОСА В ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИИ СНЕЖНОГО ПОКРОВА И ОБРАЗОВАНИИ СНЕЖНИКОВ, ЛЕДНИКОВ И ЛАВИН НА САХАЛИНЕ И КУРИЛЬСКИХ ОСТРОВАХ

25.00.23 - Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

6 ДЕК 2012

Нальчик, 2012

005056395

Работа выполнена в ФГБУ «Высокогорный геофизический институт» Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет) Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации

Научный руководитель: кандидат географических наук, доцент

Кондратьева Наталия Владимировна

Официальные оппоненты: доктор географических наук, профессор

Беригардт Роберт Павлович

кандидат географических наук Дахова Оксана Олеговна

Ведущая организация: Московский государственный университет

им. М.В. Ломоносова, г. Москва

Защита состоится «М» декабря 2012 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 327.001.01 при ФГБУ «Высокогорный геофизический институт» Росгидромета по адресу: 360030, КБР, г. Нальчик, пр. Ленина, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ «Высокогорный геофизический институт».

Автореферат разослан «Ц» ноября 2012 г.

И.о. ученого секретаря диссертационного совета, .

доктор физико-математических наук, профессор Шаповалов A.B.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Зимой на территории Дальнего Востока создаются благоприятные условия для формирования циклонов, в результате деятельности которых на Сахалине и Курильских островах наблюдаются сильные ветра и метели. Благодаря интенсивным процессам аккумуляции снега метели способны изменять зимние ландшафты местности до неузнаваемости, при этом большую роль играет экспозиция склонов по отношению к влагонесущим потокам. Как правило, в прибрежных и горных районах метелевый перенос является существенным элементом при создании лавиноопасных ситуаций, что осложняет хозяйственную деятельность человека. При проектировании объектов различного назначения не всегда учитываются интенсивность и объемы снегопереносов, формирование аккумулятивных форм на подветренных склонах (надувов и карнизов), их деформация и обрушение в виде лавин, что может приводить к гибели людей и разрушению объектов.

Актуальность работы определяется потребностью оценки рисков лавинной и метелевой опасности в прибрежных и горных районах острова Сахалин и Курильских островов при увеличении миграции населения и осуществлении планов дальнейшего хозяйственного и рекреационного освоения территории островной области.

Цель диссертационной работы. Определение роли метелевого переноса в перераспределении снежного покрова и образовании ледников, снежников и лавин на Сахалине и Курильских островах. Разработка рекомендаций по уменьшению ущерба от метелевого переноса и лавин.

Для достижения поставленной цели были решены следующие основные задачи:

• исследование физико-географических и климатических особенностей метелевого режима Сахалина и Курильских островов;

• проведение натурных метелемерных наблюдений в Северо-Курильске и Невельске с применением существующих методик и приборов;

• обработка и анализ полученных данных, оценка суммарных снегопереносов за отдельные метели и зимние сезоны;

• сравнение натурных данных метелемерных наблюдений с данными, полученными расчетным методом (по кубической зависимости от скорости ветра по данным метеостанций);

• проведение снегомерных, геодезических работ по определению геометрии снежных карнизов и надувов, определение прочностных и плотностных, структурных, текстурных и других характеристик снежных аккумулятивных форм;

• проведение массбалансовых наблюдений на отдельных навеянных ледниках и снежниках о. Парамушир, на снежниках-перелетках лавинного и метелевого генезиса о. Сахалин;

• разработка мелкомасштабных карт лавинной и метелевой активности с учетом освоения территории Сахалина и Курильских островов;

• разработка методики прогноза наступления периодов лавинной опасности в метелевых районах Сахалина и Курил;

• оценка рисков лавинной и метелевой опасности основных объектов и проводимых мероприятий по их уменьшению.

Защищаемые положения:

1. Метод расчета суммарных снегопереносов с учетом коэффициентов насыщенности метелей.

2. Методика определения наступления периодов лавинной опасности по данным суммарных снегопереносов с учетом дальности видимости.

а) региональные особенности распределения метелевых лавин из свежевыпавшего снега (лавин кратковременного развития), лавин из мокрого снега и смешанного генезиса (лавин долговременного действия), триггерный механизм их обрушения;

б) условия формирования навеянных ледников и многолетних снежников на Парамушире и снежников-перелетков на Сахалине.

4. Оценка рисков лавинной и метелевой опасности на основных объектах и рекомендации по их уменьшению.

5. Карты метелевой и лавинной активности Сахалина и Курильских островов, построенные с учетом освоенности территории.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

а) усовершенствованы методики натурных метелемерных наблюдений и расчет снегопереносов по кубической зависимости от скорости ветра;

б) по результатам обработки массива данных получены градиенты твердых осадков и снегопереносов для наиболее изученных районов - хр. Вернадского (о. Парамушир) и хр. Набильский (о. Сахалин);

в) составлены карты метелевой и лавинной активности Сахалина и Курильских островов;

г) открыт район современного оледенения (навеянные ледники и снежники). Получены количественные характеристики по энергии оледенения малых ледников о. Парамушир, модулю лавинного сноса снежников-перелетков хр. Набильский (о. Сахалин).

Исходные материалы и объекты исследования. В качестве объектов исследования выбраны метелевый перенос, снеголавинные процессы и связанные с ними проблемы на территории Сахалина и Курильских островов.

Практическая значимость. Показано, что ущерб от снежных лавин всегда возрастает во время интенсивных и продолжительных снегопадов, сопровождаемых метелевым переносом. На основании анализа данных метелемерных измерений приводится метод прогноза лавин из метелевого снега по суммарным снегопереносам и приростам снегоотложений, которые применялись в оперативном обеспечении заинтересованных организаций. Дана оценка рисков лавинной опасности для основных населенных пунктов, автомобильных и железных дорог, других объектов области.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка использованной литературы. Общий объем работы составляет 164 страницы, включая 22 таблицы, 57 иллюстраций, список литературы из 144 источников.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Введение

Обоснована актуальность работы, определена научная проблема, цель, задачи и методы их решения, оценены научная новизна и практическая значимость работы, перечислены основные положения, выносимые на защиту, и личный вклад автора.

1. Обзор общих сведений об исследованиях снегопереноса и особенностей освоения территорий с повышенной метелевой активностью

На основе отечественной и зарубежной литературы, а также фондовых материалов муниципальных образований ФГБУ «Сахалинское УГМС» проведен анализ исследований снежного покрова и снегопереноса на острове Сахалин и Курильских островах. Приводятся данные о сходе лавин при освоении территории Сахалина и Курил.

2. Методика наблюдений, расчетные методы и погрешности измерений

Во время наблюдений за снежным покровом были использованы данные полевых (снегосъемки, пешие, лыжные и вертолетные маршрутные

обследования, наблюдения за снегоотложениями метелевого снега на подветренных склонах) и экспериментальных (метелемерные, геометрия снежных надувов и карнизов) обследований автора. Проводились стратиграфические наблюдения, определялись формы кристаллов, структуры и текстуры, прочностные и инфильтрационные свойства снежной толщи в различных высотных поясах и физико-географических зонах. Применялись картографические и топографические методы, методы математической статистики, комплекс которых позволяет охватить большой диапазон пространственно-временных изменений на территории исследуемых районов и получить количественные характеристики изучаемых природных явлений. Приводятся описания основных пунктов наблюдений на о. Па-рамушир и о. Сахалин. При изучении снежного покрова и лавин применялись следующие методики:

1. Метелемерные натурные наблюдения проводились в соответствии с методикой и приборами ЦПЗ (Центр лавинной безопасности комбината «Апатит» (Черноус П.А., Зюзин Ю.Л., Бобрышев A.B., 1989). По этой методике за 10 зимних сезонов на о. Парамушир и о. Сахалин автором измерено 190 метелей (673 выхода на пункты наблюдений, более 1550 измерений интенсивности метелевого переноса в точках).

2. По кубической зависимости от скорости ветра использовался расчетный метод (Комаров A.A., 1965, 1969; Мельник Д.М., 1967), по которому получено более 4000 значений объемов снегопереносов по данным ТММ-1 ГМС.

3. По снежным аккумулятивным формам Р. Таблера (Tabler R.D., 1975) определено около 500 объемов снегоотложений.

4. По скорости ветра и расходу метелей (Дюнин А.К., 1963, 1984) использованы данные 1550 натурных наблюдений;

5. Стратиграфические наблюдения по различным методикам (Рихтер Г.Д., 1948; Colbeck S.C., 1986; Коломыц Э.Г., 1976; The International Classification, 2009) в течение 30 зимних сезонов (автором проведено более 3000 шурфований).

6. Определение прочности снега по методике Самойлова P.C. и Ушакова А.И. (Самойлов P.C., Ушаков А.И., 1984); зондирование снежной толщи в надувах и карнизах проводилось автором на более чем 2000 точках.

Дана оценка погрешностей при определении основных характеристик снежного покрова, метелевого переноса. Для определения погрешности измерений были проведены параллельные наблюдения метелемерами ЦПЗ-1 и ВО-2. Относительная ошибка измерений для ЦПЗ-1, по нашим данным, составила от 10% (при скоростях ветра от 6 до 10 м/с) до 20-30% (при скоростях больше 10 м/с). Коэффициент улавливания для метелеме-ров ЦПЗ изменялся от 0,7 до 0,98, т.е. погрешность составляла от 2 до 30%.

3. Метелевый режим острова Сахалина и Курильских островов: результаты, анализ наблюдений и расчетные характеристики

В третьей главе приводятся данные комплексных измерений и оценка различных величин метелевого переноса. Регулярными наземными наблюдениями были охвачены районы вблизи от ГМС Северо-Курильск (23 м над уровнем моря) с 1984 по 1999 гг. - бассейны рек Городская, Матросская, склоны г. Маяк, плато Аэродромное, Альперина, хр. Вернадского. На Сахалине проводились наблюдения за метелевым переносом с 1991 по 1997 гг. рядом с ГМС Невельск (140 м над уровнем моря); регулярными наземными наблюдениями были охвачены Холмск, Томари, Макаров и Набильский хр.

Проведение натурных наблюдений проводилось по методике ЦПЗ ме-телемерами ЦПЗ-1. Одновременно метелемеры устанавливались на трех-четырех уровнях над поверхностью снега (0-4 см, 24-28 см, 48-52 см), для чего они помещались в один контейнер. Эпизодически устанавливался дополнительный метелемер на высоте 150 см над поверхностью снега. Это позволяло оценить общий твердый расход метелей Q в слое 0- 200 см во

время одного измерения (Qт.р.факт., г/см мин):

200

Qrn.p-факт. = \ <](*)dh (1)

где h и q - соответственно толщина отдельных слоев метели и объем переносимого в них снега за одно измерение.

С учетом времени, прошедшего между отдельными измерениями, подсчитывается снегоперенос за отдельную метель (Q, г/см, или кг/пог.м), а затем рассчитывается суммарный снегоперенос за весь зимний сезон. По данным наблюдений проявляется следующее соотношение видов метелей (рис. 1); хорошо видно, что в Северо-Курильске преобладают общие метели (58%), а в Невельске - низовые (4

Верховые - 10;

№А

9% Псееми-Ч \ ОЙЦЛ&29;

15% ^—V I 37%

Поземки - 12; 11%

Низовые ^СМЙР06"1"' 66 21% 59%

К^ЮЕЬБ-31 J

4Ж>

а 6

Рис. 1. Виды метелей: я - в зимние сезоны 1984—1990 гг. на окраине Северо-Курильска (плато Альперина, 44 м над уровнем моря); б - в зимние сезоны 1991-1997 гг. на окраине Невельска (140 м над уровнем моря)

На основе положений о балансе метелевого переноса подсчитывались объемы снегопереноса за зимний сезон. Например, суммарный снегопере-нос за указанные зимние сезоны на о. Парамушир был в пределах 16042010 кг/пог.м/зимний сезон, а при аналогичных наблюдениях на Сахалине эти величины были примерно на порядок ниже (рис. 2).

Ї 500 о

•5 400 Н

^ 300

I юо

1984-85 1985-86 1986-87 1987-88 1988-89 1991-92 1992-93 1993-94 1994-95 1995-96 О Северо-Курильск (150 м над ур. моря) □ Невельск (140 м над ур. моря)

Рис. 2. Снегоперенос в зимние сезоны 1984-1997 гг. на подветренных склонах морских террас одного уровня в условиях о. Сахалин (Невельск) и о. Парамушир (Северо-Курильск)

Суммарные значения снегопереноса для поверхностей террас одного уровня на северных Курилах примерно на порядок выше значений для западного побережья Южного Сахалина. Это объясняется более сильными и продолжительными ветрами и большими значениями твердых осадков.

Оценка переноса снега проводилась по расчетному методу. Эта количественная оценка основана на кубической зависимости интенсивности метелевого переноса J от скорости ветра U:

J=Clf. (2)

Коэффициент пропорциональности С определен эмпирически на основании данных метелемерных измерений ВО-2. Произведение интенсивности метелевого переноса J на время т дает величину объема переносимого снега (v, м3/пог.м):

v= J* т. (3)

При расчетах снегопереноса по этой методике плотность метелевого снега р была принята равной 170 кг/м3, тогда масса переносимого снега /w=170v.

Таким образом, мы получили расчетные данные по снегопереносу за каждую метель и за весь зимний сезон в сопоставимых единицах сданными по методике ЦПЗ (<gpac4). Нами был применен коэффициент насыщен-

ности метелей кни, который равен отношению фактических данных по расходам метелей по методике ЦПЗ к расчетным количественным оценкам по расчетному методу:

к„Л1 = (¿т. р.факт / д^ (4)

Оценка зависимости расхода метелей от скорости ветра проводилась по методике А.К. Дюнина. По максимальному твердому расходу метелей От.р., который зависит от скорости ветра, выделяются виды метелей, представленные в табл. 1.

Таблица 1

Соотношение видов метелей по натурным данным, Северо-Курильск

(плато Альперина, 45м над уровнем моря) и СЛС Невельск __ (140м над уровнем моря)_

Виды метелей Скорость ветра на высоте флюгера (Цьл=13 м/с) Средний расход метелей (Оч>, г/см-мин) Фактические данные (число случаев/%)

По ветру, £/фл., м/с По расходу, методика ЦПЗ (бтв, г/сммин)

Северо-Курильск Невельск (Сахалин) Северо-Курильск Невельск (Сахалин)

Слабые 6-10 м/с до 120 49 / 14% 85 /27,3% 322 /89% 291/93,7%

Обычные 10-20 м/с до 240 258/71% 202/65% 28 / 7,7% 19/6%

Сильные 20-30 м/с до 720 47/13% 24 / 7,7% 11/3% 1 /0,3

Очень сильные Более 30 м/с до 1200 8 / 2% 0 1 / 0,3% 0

Сумма (%) 362/100% 311/100% 362/100% 311/ 100%

Полученные данные по всем нашим наблюдениям на о. Парамушир (Северо-Курильск) и о. Сахалин (Невельск) разделены по градациям. Хорошо видно, что по скорости ветра преобладают обычные метели (258 и 202 случаев соответственно), а по фактическому расходу метелей по методике ЦПЗ - слабые (322 и 291 случаев соответственно). По сильным метелям по скорости ветра (20-30 м/с) мы наблюдали соответственно 47 и 24 случаев, а по расходу - соответственно 8 и 1, отмечалась сильная метель. Таким образом, основная особенность метелей - их ненасыщенность, несмотря на повышенную снежность(см. табл.1).

Измерение прироста снегонакопления проводилось по методике Р. Таблера (Tabler R.D., 1975, рис. 3).

Н(мур. М.) с

50 100 150 200 250 300 350 400 \ (м)

Рис. 3. Профиль юго-восточного склона участка регулярных наблюдений №2

(о. Парамушир, Северо-Курильск, плато Аэродромное) в зимний сезон 1984-1985 гг.: 1 - профиль склона; 2 - снегонакопление на склоне; 5 - снежный

карниз и его обрушение по линиям отрыва (с диапазоном от В-В, до С-С,); 4 - теодолитный пункт на плато для определения геометрии снежных карнизов;

Д£|, ДL2- прирост поверхности снегопереноса

4. Роль метелевого переноса в перераспределении снежного покрова и формировании снежных аккумулятивных форм на подветренных склонах

По архивным данным Сахалинского УГМС на Сахалине и Курильских островах зарегистрировано 28108 снежных лавин. Из них 22683 (80,7%) по общепринятым генетическим классификациям В.Н. Аккурато-ва и К.С. Лосева (Гляциологический словарь под ред. В.М. Котлякова, 1984) относятся к лавинам из свежевыпавшего и метелевого снега (или к лавинам кратковременного развития (Божинский А.Н., Лосев К.С., 1987), что подтверждается в ранних работах (Иванов A.B., 1971). Остальные 5425 можно отнести к лавинам длительного развития (лавины мокрого снега и смешанного генезиса, т.е. в результате ослабления прочности снежного покрова под длительным воздействием нагрузки, температурного сокращения и т.д.).

Аккумуляция метелевого снега в лавиносборах выступает в качестве спускового механизма, приводящего к реализации неустойчивости снега на склонах в виде лавин кратковременного развития, сход которых подготовлен сочетанием других внешних и внутренних факторов. Нами предлагается модель формирования и механизм обрушения монолитных нависающих карнизов на западных склонах Восточно-Сахалинских гор (в надувах и карнизах 7 м и более). Индикаторами этих процессов являются снежные аккумулятивные формы. На побережьях это снежные 2^1-метровые надувы

(ветровые, твердые доски) и 5-15-метровые снежные карнизы, которые формируются благодаря метаморфизму таяния-замерзания (Войтковский К.Ф., 1989), который определяет основные особенности развития снежного покрова на лавиноопасных склонах (развивающегося по типу уплотнения и цементации).

Механизм обрушения таких гигантских монолитных нависающих карнизов - это обвальный механизм обрушения гигантской балки (карниза) по плоскости, перпендикулярной действию максимальных напряжений (по вертикали) часто со стесыванием подложки склона или пазухи карниза. Плотностные (400-460 кг/м3) и температурные характеристики снега (0—4,6 °С, с градиентом температур менее 0,08 град/см) свидетельствуют о доминирующих процессах таяния-замерзания (см. табл. 2, рис. 4).

Таблица 2

Стратиграфическая колонка обрушения карнизной лавины в январе 1987 г. с юго-восточного склона плато Аэродромное (150 м над уровнем моря)

Номер слоя Толщина слоя Н (см) Формы кристаллов Плотность слоя р (кг/м3) Удельное сопротивление вращательному срезу т (кПа) Температура снега t (°С)

1320 -5,6

И* 1150 я 220 1,2 -4,7

10* 1060 я 300 3,2 -4,1

9* 1020 • 0 380 >10 -3,5

8* 930 • 450 >20 -2,9

7* 550 • 410 >20 -2,5

6 534 «5- 320 6,5 -2,2

5 377 • 440 >20 -1,5

4 325 1@ё>» 460 >20 -0,6

3 250 450 >20 -0,4

2 95 460 >20 -0,2

1 0 О о о 420 15 0,0

Примечания: * - слои снега лавины по линии отрыва; l" - талый снег; <S§> - слои таяния-замерзания; <5>- кластеры; мелкие округлые зерна; * - ветровая слоистость (The International Classification for Seasonal Snow, 2009).

В горах на Северных Курилах - навеянные ледники и снежники. На леднике №3 на высоте около 900 м над уровнем моря в начале периода абляции в июне плотность сезонного снега колебалась от 480 до 580 кг/м3, а в конце периода абляции в сентябре - 700-810 кг/м3. Для Сахалина характерны снежники-перелетки лавинного и метелевого генезиса с плотностными характеристиками, сопоставимыми с Курильскими.

Рис. 4. Обследование линии отрыва лавины на о. Парамушир в феврале 1987 г. (фото С. Маршу к)

5. Практическое применение проведенных исследований с целью уменьшения возможного ущерба от лавин в метелевых районах Сахалина и Курильских островов

На основании выполненного зонирования с использованием полученных данных нами созданы мелкомасштабные карты метелевой активности с учетом освоения территории Сахалина и Курил. Предлагается ранжирование природных лавинных комплексов Сахалинской области. С учетом особенностей рельефа и климата, а также согласно физико-географическому районированию особняком выделяются шесть зон метелевой активности, которая влияет на формирование лавинных природных комплексов (ЛПК) (рис. 5,6):

1. Северный Сахалин (подзона светлохвойной тайги. Основная особенность этого района - обширные по площади снегосборные бассейны с большими значениями длины разгона метелей (более 200 м) при низких температурах, что объясняет перепады значений снегопереноса от (15200-103 до (45-180)-103 кг/пог.м./зимний сезон.

В горных районах Центрального и Южного Сахалина ярко выражена высотная поясность (ПЛК морских террас, низкогорья, среднегорья).

Рис. 5. Карта метелевой активности (снегопереносов) Сахалинской области (масштаб 1:4000000): а - о.Сахапин; б - о-ва Курильские

2. Центральный Сахалин (подзона средней темнохвойной тайги) -Восточно-Сахалинские и Западно-Сахалинские горы, которые разделяются Тымь-Поронайской низменностью. Эта подзона характеризуется сильно расчлененным рельефом. С увеличением высоты над уровнем моря растут количество и интенсивность твердых осадков, что приводит к увеличению расхода метелей от 10-Ю3 до (130—350)-103 кг/м за сезон в горах.

3. Южный Сахалин (подзона южной темнохвойной тайги) - ЮжноКамышовый хребет Западно-Сахалинских гор, Сусунайская низменность, Сусунайский хребет. Благодаря частым оттепелям характеризуется более низкими значениями снегопереноса по сравнению с предыдущей подзоной: от 15103 кг/м в прибрежных районах до 100-103 кг/м за сезон в горах.

Рис. 6. Карта лавинной опасности Сахалинской области (масштаб 1:4000000) с учетом освоения территории: а- о.Сахалин; б - о-ва Курильские

Курильские острова отличаются наибольшей изменчивостью ландшафтов с севера на юг и высотной поясностью в горах. Одним из основных показателей суровости климата являются сильные и продолжительные метели. Выделяются лавинные природные комплексы (ЛПК) морских террас, низкогорья, среднегорья и высокогорья.

4. Северные Курилы (подзона океанических горных тундр и подголь-цовые заросли кедрового стланика и ольховника) - наиболее крупные острова: Атласова, Шумшу, Парамушир, Онекотан, Шиашкотан. Эти острова относятся к зоне максимального снегопереноса за зимний сезон - до 1500 103 кг/м и более за сезон в горных районах. Этим объясняется нали-

чие многочисленных навеянных ледников и снежников. Угнетенная растительность является своеобразным индикатором суровости климата.

5. Средние Курилы (каменноберезовые и бамбуковые леса, заросли кедрового стланика и верещатника) - острова Симушир, частично Итуруп относятся к зоне среднего снегопереноса за зимний сезон, до 300-10 кг/м за сезон в горных районах.

6. Южные Курилы (тисово-елово-пихтовые леса с участием широколиственных пород) - острова Кунашир, Шикотан. Эти острова относятся преимущественно к зоне небольшого снегопереноса, от 15-Ю3 кг/м на побережьях до 250-103 кг/м за сезон в горах.

Эти данные были получены автором при обработке архивов Сахалинского УГМС, опросных и архивных данных муниципальных образований. Пунсонами показаны места, где отмечались случаи гибели людей от схода лавин (Сучков В.Е., Иванов A.B., 2006). По частоте пунсонов на карте эти места объединены в красную зону (приурочены к зонам активной хозяйственной деятельности при освоении территории Сахалина, рис. 6). В основном это прибрежные районы западного и восточного побережья Сахалина. Красные зоны - наиболее освоенные и уязвимые районы (где по имеющимся данным погибло 339 человек), защита населения и объектов здесь не решена. Желтые зоны - неосвоенные, слабоизученные территории. В красных и желтых зонах необходимо проводить снеголавинные изыскания согласно СНиП и других нормативных документов.

Оценка рисков лавинной опасности территории в условиях сильной метелевой активности

На территории Сахалинской области риску лавинной опасности в условиях интенсивных и продолжительных метелей подвергаются население и многочисленные хозяйственные объекты (более 30 населенных пунктов). Здесь практически ежегодно случаются лавинные аварии. Во время сильных метелей быстро образуются снежные заносы на автомобильных и железных дорогах, в населенных пунктах.

Существуют методики определения индекса лавинной опасности, которые изложены в работах (Schaere Р., 1989; Owens 1., 1980). Основные положения этих методик нами были приняты для оценки лавинных рисков при сильных метелях на Сахалине и Курильских островах. Индексы (риски) лавинной опасности / являются условным выражением ущерба от лавин (в тыс. руб.), нанесенного в результате воздействия снежных лавин на хозяйственные объекты в населенных пунктах, на железных и автомобильных дорогах,

I = NWPK, (5)

где N - количество субъектов или объектов, подвергающихся лавинной опасности из конкретного лавиносбора за период времени t (под t предполагается среднемноголетняя продолжительность временного периода лавинной опасности); W - коэффициент весомости, выражающий величину ущерба от лавин, в тыс. руб; К - коэффициент, выражающий степень возможного повреждения объекта (например, для деревянного дома, который может быть полностью разрушен, К= 1, а для каменного дома К= 0,1-0,2); Р - величина, характеризующая вероятность встречи лавины и объекта (т.е. авария) в период t

Р = t/t е-fr т, (6)

где t - промежуток времени, в течение которого объект подвергается опасности встречи с лавиной; te - длительность периода потенциальной лавинной опасности; f - вероятность схода лавины с лавиносбора i; т -фактор веса, показывающий опасность столкновения с лавиной;

Стоимость объекта, коэффициент весомости приняты в расчет в ценах 2005 г. На рис. 7 представлены данные по расчетным рискам лавинной опасности.

По нашим данным, в лавиноопасных зонах находится 580 объектов в 25 основных населенных пунктах, при этом риску лавинной опасности подвергаются около 7500 человек, а возможный ущерб от лавин может составить около 150 млн руб. (Сучков В.Е., Иванов A.B., 2007; Сучков В Е 2009).

Рис. 7. Оценка рисков лавинной опасности (возможного ущерба) объектов инфраструктуры основных населенных пунктов Сахалинской области

Риск лавинной опасности для дорог Ш является условным выражением ущерба, нанесенного в результате воздействия снежной лавины в условиях сильных метелей на железнодорожный или автомобильный транспорт. Его величина равна произведению вероятности Р столкновения движущегося транспорта с лавиной и коэффициента весомости IV. Коэффициент IV принят равным 10 для лавин глубокого снега (высота снега

сошедшей лавины более 1 м); при этом автомобиль (поезд), подвергшийся воздействию такой лавины, может быть сбит с дороги и поврежден или погребен снегом.

/?/'= Wj ■ (Рт ij + Pw ¡j), (7)

где W] - коэффициент весомости класса лавин у;

Prnij - вероятность столкновения движущегося транспорта с лавинами с лавиносбора i. Она равна произведению вероятности схода лавины и появления транспорта на ее пути Р,:

Рт ¡j =Р ■ Р,, (8)

где

Р, = N (L+DJ/V, (9)

где N - среднесуточная интенсивность движения на данной дороге (ее величина ее может достигать 1500 единиц за сутки); L - ширина зоны выката лавины; D - тормозной путь (принят равным около 100 м) движущегося транспорта со скоростью V, км/ч, по дороге, покрытой снегом (принята равной 80 км/ч).

Ри, ij - вероятность столкновения транспорта, заблокированного лавиной класса у с лавиной из соседнего лавиносбора (/+1), по Р. Schaere эта величина нами принята равной 0,1 (Schaere P.A., 1989).

В условиях Сахалина очень часто бывают ситуации, когда транспорт, особенно на автомобильных дорогах, блокируется метелевыми заносами (во время усиления интенсивности снегопереноса) и сходом небольших по объему лавин. На рис. 8 видно, что среди других наиболее уязвима автодорога Шебунино - Бошняково (ущерб составляет 850 тыс. руб. за зимний сезон).

а 900 2 800 ~ 700 5 боо X 500 я 400 о 300 о 200 * 100 ■ о

Рис. 8. Оценка рисков лавинной опасности (возможного ущерба) объектов инфраструктуры и отдельных участков дорог Сахалинской области

Всего железным и автомобильным дорогам угрожают около 1000 лави-носборов, суммарный ущерб от лавин может составить около 5,5 млн руб.

А'дШёЗунино- Жй Восточное- АйЮжо- /УдПереомайсх- /УдВосточно» Жд /УдБаижково- Авгодсрога

Бсшняюэво Мака рев Сахалинск- Пограчичное Макаров Горюзгводсх- Симрньк Ясное-Загсрный Хольск Ильин« vü

Риск (индекс) лавинной опасности будет меняться в течение зимнего сезона в зависимости от ситуации в лавиносборах (массы отложенного снега, степени развития снежной толщи, количества уже сошедших лавин и

т.д.). Его величину можно уменьшить проведением предупредительного спуска лавин, строительством инженерных сооружений на лавиноопасных склонах, прогнозами о снеголавинной обстановке.

Разработка и применение метода прогноза лавин из метелевого снега в условиях Сахалина и Курильских островов

На основе данных метелемерных наблюдений нами был разработан метод прогноза схода лавин по суммарному снегопереносу.

В условиях Сахалина и Курил часто метели продолжаются 2-3 суток и более. Наши наблюдения показали, что рациональнее использовать такие метеорологические характеристики как видимость, направление ветра и время. Оцениваются текущие данные и предстоящие погодные условия, определяется момент наступления лавиноопасного периода. На основе фактических данных о времени схода лавин после начала метелевых явлений построены кривые, разделяющие случаи с лавинами и без лавин (рис. 9).

РИС. 9. дпа! пити! рамма лаоппиии^иоаппл в завишмини

от видимости (км), продолжительности метелей (ч) и прироста снега в лавиносборах (м)

Данная методика применялась автором с 1987 по 1997 гг. в Северо-Курильске и Невельске при составлении снеголавинных бюллетеней и штормовых предупреждений (представлены акты внедрения).

/ СЛ «к. г

Предложения по модернизации инженерных сооружений с учетом полученных данных при изучении метелевого переноса

По фактическим метелемерным наблюдениям на юге о. Сахалин и севере о. Парамушир сделана статистическая обработка выборки, которая состояла из 117 вариантов. Эти данные были получены для наиболее активного приповерхностного слоя снега (0-2 см). Проанализированы связи со снегопереносом в слое снега 0-200 см.

Статистическая обработка показала следующее: коэффициент множественной корреляции равен 0,77; максимальное значение выборки - 250 г/(сммин); минимальное - менее 1 г/(см мин), выборочное среднее - 26 г/(сммин); коэффициент асимметрии - 2,9; коэффициент вариации - 138 %. Было получено уравнение регрессии зависимости плотности распределения значений общего снегопереноса метелей Q в слое 0-200 см (£>0-200) от интенсивности метелевого переноса <7 в слое 0-2 см (90-2):

£о.2оо = 10,62 <70-2+1,45. (10)

При введении еще одной переменной - скорости ветра V на высоте флюгера (13 м) - получено следующее уравнение регрессии:

бо-2оо = 8,73<7 о-2 + 5,82 Кфл - 47,6. (11)

Коэффициент корреляции при этом составил 0,85.

На рис. 10 приведены осредненные кривые твердого расхода метелей. При этом в слое 0-150 см переносится 92% от слоя 0-300 см, т.е. соблюдается следующее равенство:

<70-150= о, 92<2 оооо. (12)

Рис. 10. Изменение по высоте Н (м) интенсивности метелевого переноса с/ по данным метелемерных измерений автора по методике ЦПЗ

Приведенные данные хорошо показывают, что интенсивность метеле-вого переноса на высотах более 100 см постоянна, т.е. Q = const. Таким образом, как видно из уравнений (10), (11), в слое 0-2 см над поверхностью снега переносится до 11% всего переносимого объема в приземном двухметровом слое.

На практике нами были предложены «низкие» снеговыдувающие сооружения (дюзы). Они были установлены по фронту на расстоянии около 200 м (рис. 11, а) для защиты здания Центральной районной больницы (ЦРБ) в г. Северо-Курильск, которая находилась в лавиноопасной зоне. Необходимо отметить, что на практике применялись снеговыдувающие панели высотой 3-4 м. Рассмотренные выше особенности метелевых явлений позволили автору существенно уменьшить высоту снеговыдуваю-щих конструкций - до 1,5 м, а продуваемого проема - до 0,7 м, длина панелей составляла до 3 м (рис. 11,6).

Рис. 11 , (2,6. «Низкие» дюзы (выдувающие конструкции максимальной высотой 1,5 м) в условиях о. Парамушир (пункт наблюдений №2), февраль 1986 года (фото автора)

Знание местных особенностей снеговетрового потока позволило уменьшить высоту снеговыдувающих сооружений. Зоны выдувания на подветренном склоне составляли (10-15)7/, что, учитывая высоту сооружений, соответствовало 15-23 м (Сучков В.Е., 1993). При дальнейшей доработке возможно их применение и в других районах.

Расчетные данные вертикальных градиентов твердых осадков и снегопереносов для наиболее изученных горных районов

Исходя из методики В.М. Котлякова (Котляков В.М., Пламм М.Я., 1965) и учитывая данные по суммарным осадкомерам, были рассчитаны значения твердых осадков для хр. Вернадского (о. Парамушир). На основании этих данных вычислен вертикальный градиент твердых осадков в зимние сезоны 1983-1989 гг., который изменялся от 212 мм/100 м до 303 мм/100 м. Средний вертикальный градиент твердых осадков составил 256 мм/100 м.

Для Набильского хребта Восточно-Сахалинских гор мы определяли градиенты твердых осадков на основе данных наблюдений на Чамгинском перевале по данным Сахалинского УГМС. Вертикальный градиент твердых осадков для Набильского хребта изменялся от 55 мм/100 м до 112 мм/100 м, средний градиент составил 76 мм/100 м. Расчетные вертикальные градиенты средних снегопереносов для названных районов составили 21 • 103 кг/м/сезон /100м (хр. Набильский) и 107-103кг/м/сезон/100м (хр. Вернадского).

На водоразделах (около 900 м над уровнем моря) значения снегопереносов составляют 188-103 кг/м/сезон и 1050-103 кг/м/сезон (хр. Вернадского), а на вершине вулкана Алаид могут достигать более 2000-103 кг/м/сезон (рис. 12). Имеются данные, что до извержения в апреле 1981 года в кратере Алаида на высотных уровнях 1900-2100 м существовали навеянные ледники (отчет Смирнова И.Г., Рогатнева Г.Н. - СахГРЭ, 1971).

Высота над уровнем моря, (Ц .......Набигьски* хр. -хр. Вернадского

Рис. 12. Расчетные средние значения вертикальных градиентов снегопереносов для хр. Вернадского (о. Парамушир) и хр. Набильского (о.Сахалин, Восточно-

Сахалинские горы)

Вертикальный градиент удельного баланса массы ледников, представляющий собой сумму градиентов годового прироста и убыли льда на-

зывается энергией оледенения. Нами получена величина энергии оледенения на ледниках о. Парамушир, которая была в пределах 20-23 мм/м (Сучков В.Е., 1999). Эта величина сопоставима с данными ледников внешних хребтов Аляски (Гляциологический словарь под ред. В.М. Котлякова, 1984). Индикаторами этих процессов являются 13 малых ледников, которые существуют в диапазоне высот 500-900 м, снабжаются снегом с таких снегосборных бассейнов площадью около 25 км2 (помимо тихоокеанского снега на них поступает и снег с охотских склонов). Таким образом, когда площади снегосборных бассейнов превышают 20 км2, орографическая снеговая линия снижается по сравнению с климатической примерно на 200 м. На о. Сахалин существуют условия для образования снежников-перелетков метелевого и лавинного происхождения при отложении лавинного снега (не ниже 650 м над уровнем моря) при модуле лавинного сноса не менее (60-70)-103 кг/км2/сезон (Сучков В.Е., 2010).

Заключение

1. Территория Сахалина и Курильских островов отличается очень высокой интенсивностью метелевого переноса и лавинной активностью на побережьях и в горах. Доля территории Сахалинской области, подверженной воздействию лавин составляет около 70%.

2. Проведены комплексные измерения и подсчет величин метелевого переноса по различным методикам. Предложен новый метод расчета суммарных снегопереносов с учетом коэффициентов насыщенности метелей, который приведен в соответствие с данными по натурным метелемерным измерениям на двух станциях (в Северо-Курильске и Невельске). По остальным районам на побережьях данные снегопереносов получены по расчетным характеристикам (кубической зависимости от скорости ветра), по данным пунктов стандартной информации (ГМС) с учетом полученных поправочных коэффициентов насыщенности метелей.

3. На побережьях Сахалина по данным натурных наблюдений и расчетных данных суммарный снегоперенос составил (10-50)- 103кг/м за сезон, а на о. Парамушир снегоперенос примерно на порядок выше. Индикаторами этих процессов являются снежные аккумулятивные формы. На побережьях это снежные 2-4-метровые надувы (ветровые, твердые доски) и 3-15-метровые снежные карнизы и надувы. В горах на Северных Курилах - это навеянные ледники и снежники, а на Сахалине - снежники-перелетки.

4. На основе анализа массива данных, собранного в работе, на побережьях и в горных районах были получены следующие результаты:

а) выполнено зонирование и построены мелкомасштабные карты ме-телевой и лавинной активности с учетом освоения территории Сахалинской области;

б) выделены ранги лавинных природных комплексов Сахалина и Курил с учетом географической зональности (ландшафтные области - районы) и с учетом высотной поясности (ПЛК низкогорья, среднегорья и высокогорья);

в) на территории Сахалина и Курильских островов основные пункты наблюдений расположены в населенных пунктах на низких гипсометрических уровнях; рассчитаны вертикальные градиенты твердых осадков и снегопереносов для наиболее изученных горных районов - Набильского хребта (на Сахалине) и хр. Вернадского (на Парамушире);

г) рассчитан удельный баланс массы ледников Парамушира, представляющий собой сумму градиентов годового прироста и убыли льда (энергия оледенения), которые сопоставимы сданными ледников внешних хребтов Аляски.

5. Сделана оценка рисков лавинной и метелевой опасности по 1530 объектам в населенных пунктах и на участках железных и автомобильных дорог, где подвергаются риску лавинной и метелевой опасности около 7500 человек, суммарный ущерб от лавин и метелей может составить около 160 млн руб.

6. Разработан и внедрен метод прогноза наступления периодов лавинной опасности по данным снегопереносов и по видимости в метелевых районах.

7. Предложены инженерные решения для защиты народнохозяйственных объектов. Сделана заявка на патент по модернизации инженерных сооружений с учетом полученных новых данных с учетом региональных особенностей метелевого переноса. Это позволило нам уменьшить высоту снеговыдувающих сооружений. При дальнейшей доработке возможно их применение и в других районах.

а) Механизмом обрушения надувов (ветровых мягких и твердых досок) является аккумуляция метелевого снега в лавинных очагах, которая выступает в качестве спускового механизма, приводящего к реализации неустойчивости снега на склонах в виде лавин кратковременного развития. Эти лавины сходят по слоям со слабой упаковкой метелевого снега, их сход подготовлен сочетанием других внешних и внутренних факторов.

в) Механизм обрушения лавин смешанного генезиса определяется особенностями метаморфизма таяния-замерзания. Обрушение таких лавин может происходить благодаря ведущему фактору - избытку влаги, которая способствует ослаблению связей между кристаллами в сочетании с другими переменными факторами лавинообразования: температурным сокращением, приростом снега на склонах и выпадением жидких осадков, наличием ослабленных слоев и прослоек, многочисленных ледяных корок и др.

г) Механизм обрушения гигантских монолитных нависающих карнизов - это обвальный процесс обрушения гигантских балок (снежных карнизов) по линии максимальных напряжений, иногда со стесыванием подложки склона. При этом, если линия отрыва карниза близка к отвесу, начальным импульсом обрушения являлись «чистые» моменты сил и перерезывающая сила. Если положение линии отрыва близко к нормали (перпендикулярно слоям отложенного снега), то начальным импульсом обрушения являлось разрушение упругого основания (чаще всего - старые слои «пазухи» карниза).

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

В изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Ковалев П.В. Современное оледенение о. Парамушир (Курильские острова)/ П.В. Ковалев, В.Е. Сучков// МГИ. - М., 1988. - Вып 62 -С.126-129.

2. Сучков В.Е. Использование экономичных выдувающих сооружений в условиях Сахалина и Курил/ В.Е. Сучков// МГИ. - М., 1993 -Вып. 77.-С. 195-198.

3. Самойлюк В.И. Лавинная опасность на юге Сахалина/ В.И. Са-мойлюк, О.В. Самойлюк, В.Е. Сучков// МГИ. - М., 1993. - Вып 77 -С.162-165.

4. Сучков В.Е. Энергия оледенения ледников о. Парамушир (Курильские острова)/ В.Е. Сучков// МГИ. - М., 1999. - Вып. 87. - С 196201.

5. Сучков В.Е. Метелевый режим Сахалина и его роль в лавинооб-разовании/ В.Е. Сучков//Лед и снег. - М., 2010. -№4 (112)-С. 53-61.

В прочих изданиях:

6. Сучков В.Е. Лавинообразующий рельеф Северных Курильских островов/ В.Е. Сучков// Труды гидрометцентра Сахалингидромета. -Южно-Сахалинск, 1988.-С. 112-123.

7. Сучков В.Е. Особенности снежного покрова Северных Курил и оценка твердых осадков, снегопереноса, продолжительности метелей в различных высотных поясах/ В.Е. Сучков, JI.C. Шульженко// Труды ВГИ - М., 1990. - Вып. 82. - С. 23-32.

8. Сучков В.Е. О влиянии вулканического пепла на формирование лавиноопасных слоев в условиях о. Парамушир (Курильские острова) /В.Е. Сучков// Труды ВГИ. - М., 1990. - Вып. 82. - С. 12-24.

9. Сучков В.Е. Некоторые особенности лавиноопасных периодов и карнизных лавин Северных Курил/ В.Е. Сучков// Природные катастрофы и стихийные бедствия в Дальневосточном регионе - Владивосток, 1990. -Т. 2.-С. 381-393.

10. Сучков В.Е. Линия отрыва снежного карниза, как индикатор механизма его обрушения/ В.Е. Сучков, В.А. Вельский// Вестник Харьковского университета. - Харьков, 1994. - Вып. 380. - С. 84-92.

11. Оценка экономического ущерба от потенциальной лавинной опасности на территории Сахалинской области/ В.Е. Сучков, A.B. Иванов, Э. Като, С. Ким// Изучение природных катастроф на Сахалине и Курильских островах. - Южно-Сахалинск, 2006. - С. 215-218.

12. Карта лавинной опасности с учетом освоения территории Сахалина и Курильских островов/ В.Е. Сучков, A.B. Иванов, Э. Като, С. Ким //Вестник Сахалинского музея. - Южно-Сахалинск, 2006. - №13. - С. 283-290.

13. Лавинный режим Курильских островов/ В.Е. Сучков, В.А. Рядов, М.В. Кондратьев, В.Ф. Козарь// Вестник Сахалинского музея. - Южно-Сахалинск, 2006. - №13. - С. 291-305.

14. Характеристика ущерба от лавин Сахалина и Курильских островов за последние 60 лет и меры, предпринимаемые для его уменьшения /В.Е. Сучков, A.B. Иванов, Э. Като, С. Ким// Изучение природных катастроф на Сахалине. - Южно-Сахалинск, 2007. - С. 215-218.

15. Сучков В.Е. Влияние снежных лавин и селевых потоков на содержание автомобильных дорог Сахалина/ В.Е. Сучков// Дороги. - Уфа,

2007,-№4.-С. 34-35.

16. Сучков В.Е. Метелевый перенос на юге Сахалина и его влияние на лавинный режим/ В.Е. Сучков// Вестник Сахалинского музея. - Южно-Сахалинск, 2008. - №15. - С. 259-265.

17. Сучков В.Е. Опыт обследований и обрушений снежных карнизов в условиях Сахалина и Курильских островов при помощи экспертной системы/ В.Е. Сучков// Вестник Сахалинского музея - Южно-Сахалинск,

2008. - №15. - С. 266-272.

18. Сучков В.Е. Мероприятия по уменьшению рисков лавинной и селевой опасности на Сахалине и Курильских островах/ В.Е. Сучков// Проблемы снижения природных опасностей и рисков: материалы Между-

народной научно-практической конференции «ГЕОРИСК - 2009». - М.: Изд-во РУДН, 2009. - Т. 2. - С. 281-288.

19. Сучков В.Е. Особенности лыжных путешествий по лавинному Царству Сахалина/ В.Е. Сучков// Вестник Сахалинского музея - Южно-Сахалинск, 2009. -№16. - С. 414-420.

20. Сучков В.Е. Влияние интенсивности прироста снегоотложений метелевого снега на образование слоев разрыхления и лавин в условиях побережий Сахалина и Курильских островов/ В.Е. Сучков, А.А. Медведев, К.А. Фендрикова// Природные катастрофы: изучение, мониторинг, прогноз. - Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2010. - С. 70-73.

21. Suchkov V.E. Train derailed by an avalanche, Sakhalin Island, Russia, 31 Dec. 2009. SEPPYO/ V.E. Suchkov, E.A. Podolskiy// Journal of the Japanese Society of Snow and Ice (submitted 11 Jan. 2010). - Vol. 72, No. 3 May 2010, p. 5-7.

Сдано в набор 09.11.2012 г. Подписано в печать 12.11.2012 г. Гарнитура Тайме. Печать трафаретная. Формат 60x84 '/к,. Бумага писчая. Усл.п.л. 1,0. Тираж 100.

Типография ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия им. В.М. Кокова»

360030, г. Нальчик ул. Тарчокова, 1а

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Сучков, Владимир Егорович

Введение.

Глава 1. Обзор общих сведений об исследованиях снегопереноса и особенностей освоения территорий с повышенной метелевой активностью.

1.1. Обзор отечественной и зарубежной литературы по изучению метелей.

1.2. Анализ опубликованной, фондовой и научной литературы об исследованиях снежного покрова и снегопереноса на Сахалине и Курильских островах.

1.3. Ущерб от сильных снегопадов, метелей, снежных лавин при освоении территории Сахалина и Курильских островов.

Глава 2. Методика наблюдений, расчетные методы и погрешности измерений.

2.1. Методика наблюдений за снежным покровом и лавинами.

2.2. Методика натурных наблюдений за метелевым переносом и его расчетные характеристики.

2.3. Погрешности измерений при определении основных характеристик снежного покрова и метелевого переноса.

Глава 3. Метелевый режим острова Сахалина и Курильских островов: результаты, анализ наблюдений и расчетные характеристики.

3.1. Характеристика метелевого режима Курильских островов по натурным и расчетным данным.

3.1.1. Климатическая характеристика метелевых явлений на Курилах.

3.1.2. Оценка переноса снега расчетным методом (кубической зависимости от скорости ветра).

3.1.3. Порядок проведения комплексных измерений и подсчет величин метелевого переноса по натурным данным (методик ЦПЗ), расчетному методу и методике Таблера.

3.1.4. Оценка зависимости расхода метелей от скорости ветра по методике А.К. Дюнина.

3.1.5. Влияние вулканической активности на метелевый перенос.

3.2. Характеристика метелевого режима Сахалина по натурным и расчетным данным.

3.2.1. Климатические особенности метелевого переноса.

3.2.2. Оценка (кубической зависимости) переноса снега от скорости ветра.

3.2.3. Измерения и подсчет величин метелевого переноса по методике ЦПЗ.

3.2.4. Оценка зависимости расхода метелей от скорости ветра по методике А.К.Дюнина.

3.2.5. Оценка снегопереноса по снежным аккумулятивным формам по методике Р. Таблера.

3.2.6. Анализ полученных результатов.

3.3. Сравнительная характеристика метелевого переноса на Сахалине и Курильских островах по расчетным и натурным данным.

Глава 4. Роль метелевого переноса в перераспределении снежного покрова и формировании снежных аккумулятивных форм на подветренных склонах.

4.1. Роль метелевого режима в образовании лавин.

4.1.1. Факторы лавинообразования, связь схода лавин с переносом снега.

4.1.2. Механизм образования и обрушения снежных карнизов на примере Сахалина и Курильских островов.

4.2. Влияние метелевого переноса на образование снежных заносов на линейных объектах Сахалина и Курильских островов.

4.3. Роль метелевого переноса в образовании снежников и ледников.

Глава 5. Практическое применение проведенных исследований в целях уменьшения возможного ущерба от лавин в метелевых районах Сахалина и Курильских островов.

5.1. Карты метелевой и лавинной опасности с учетом освоения территории.

5.1.1. Карты метелевой активности.

5.1.2. Карты лавинной опасности.

5.1.3. Лавинные природные комплексы Сахалина и Курильских островов.

5.2. Практическое применение проведенных исследований с целью уменьшения возможного ущерба от лавин в метелевых районах.

5.2.1. Оценка рисков лавинной опасности территории в условиях сильной метелевой активности.

5.2.2. Разработка и применение метода прогноза лавин из метелевого снега в условиях Сахалина и Курильских островов.

5.3. Количественные и качественные характеристики метелевого и лавинного режимов: оценка и обсуждение полученных результатов и основных защищаемых положений.

5.3.1. Предложения по модернизации инженерных сооружений с учетом полученных данных при изучении метелевого переноса.

5.3.2. Расчетные данные вертикальных градиентов твердых осадков, снегопереносов для наиболее изученных горных районов.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Роль метелевого переноса в перераспределении снежного покрова и образовании снежников, ледников и лавин на Сахалине и Курильских островах"

Цель диссертационной работы Определение роли метелевого переноса в перераспределении снежного покрова и образовании ледников, снежников и лавин на острове Сахалин и Курильских островах. Разработка рекомендаций по уменьшению ущерба от метелевого переноса и лавин.

Для достижения поставленной цели были решены следующие основные задачи:

- исследование физико-географических и климатических особенностей метелевого режима острова Сахалин и Курильских островов;

- проведение натурных метелемерных наблюдений в Северо-Курильске и Невельске с применением существующих методик и приборов;

- обработка и анализ полученных данных, оценка суммарных снегопереносов за отдельные метели и зимние сезоны;

- сравнение натурных данных метелемерных наблюдений с данными, полученными расчетным методом (по кубической зависимости от скорости ветра по данным метеостанций);

- проведение снегомерных, геодезических работ по определению геометрии снежных карнизов и надувов, определение прочностных и плотностных, структурных, текстурных и других характеристик снежных аккумулятивных форм;

- проведение массбалансовых наблюдений на отдельных навеянных ледниках и снежниках о. Парамушир, на снежниках-перелетках лавинного и метелевого генезиса о. Сахалин;

- разработка мелкомасштабных карт лавинной и метелевой активности с учетом освоения территории Сахалина и Курильских островов;

- разработка методики прогноза наступления периодов лавинной опасности в метелевых районах Сахалина и Курил;

- оценка рисков лавинной и метелевой опасности основных объектов и проводимых мероприятий по их уменьшению.

Защищаемые положения

1. Метод расчета суммарных снегопереносов с учетом коэффициентов насыщенности метелей.

3. Влияние метелевого переноса на генезис снежных аккумулятивных форм, метаморфизма таяния-замерзания, который определяет основные особенности развития снежного покрова на лавиноопасных склонах: а) региональные особенности распределения метелевых лавин из свежевыпавшего снега (лавин кратковременного развития), лавин из мокрого б снега и смешанного генезиса (лавин долговременного действия), триггерный механизм их обрушения; б) условия формирования навеянных ледников и многолетних снежников на Парамушире и снежников-перелетков на Сахалине.

4. Оценка рисков лавинной и метелевой опасности на основных объектах и рекомендации по их уменьшению.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые: а) усовершенствованы методики натурных метелемерных наблюдений и расчет снегопереносов по кубической зависимости от скорости ветра; б) по результатам обработки массива данных получены градиенты твердых осадков и снегопереносов для наиболее изученных районов - хр. Вернадского (о. Парамушир) и хр. Набильский (о. Сахалин); в) составлены карты метелевой и лавинной активности острова Сахалин и Курильских островов; г) открыт район современного оледенения (навеянные ледники и снежники). Получены количественные характеристики по энергии оледенения малых ледников о. Парамушир, модулю лавинного сноса снежников-перелетков хр. Набильский (о. Сахалин).

Исходные материалы и объекты исследования.

В качестве объектов исследования выбраны метелевый перенос, снеголавинные процессы и связанные с ними проблемы на территории Сахалина и Курильских островов.

Практическая значимость Показано, что ущерб от снежных лавин всегда возрастает во время интенсивных и продолжительных снегопадов, сопровождаемых метелевым переносом. На основании анализа данных метелемерных измерений приводится метод прогноза лавин из метелевого снега по суммарным снегопереносам и приростам снегоотложений, который применялся в оперативной практике. Дана оценка рисков лавинной опасности 7 для основных населенных пунктов, автомобильных и железных дорог и других объектов области.

Апробация работы и публикации

Основные результаты диссертации докладывались на конференции в г. Кировске (1986), семинарах ВГИ Росгидромета, г. Нальчик (1989), в Харьковском государственном университете (1994), на конференциях по изучению природных катастроф, Владивосток (1990), Южно-Сахалинск (2006, 2007).

Автором опубликовано 21 научная работа, в том числе 5 статей в изданиях из перечня, рекомендованного ВАК.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы составляет 164 страницы, включая 22 таблицы, 57 иллюстраций, список литературы из 144 источников.

Заключение Диссертация по теме "Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов", Сучков, Владимир Егорович

Выводы по главе 4

1. Сильная метелевая активность на Сахалине и Курилах приводит к крайне неравномерному распределению снега на склонах. В зонах выдувания и сильной дефляции высота снега составляет 0 - 0,3 м, а в зонах аккумуляции может достигать 4 - 5 м на побережьях Сахалина, на Курильских побережьях около 10-15 м [83-88, 92-95], на склонах Западных Восточно-Сахалинских гор в надувах и карнизах 7 м и более. Индикаторами этих процессов являются снежные аккумулятивные формы. На побережьях это снежные 2 - 4-метровые надувы (ветровые, твердые доски) и 3 - 15-метровые снежные карнизы. В горах на о.Парамушмр (хр.Вернадского) - это 13 навеянных ледников и многочисленные многолетние снежники, а на Сахалине - снежники-перелетки.

2. Процессы уплотнения и цементации снега на лавиноопасных склонах являются доминирующими по отношению к процессам разрыхления. За более чем 45-летний период на Сахалине и Курильских островах по нашим данным зарегистрировано 28108 снежных лавин. Из них 22683 тысячи (80,7%) по общепринятым [16] генетическим классификациям В.Н. Аккуратова и К.С. Лосева [2, 55], относятся к лавинам из свежевыпавшего и метелевого снега (или к лавинам кратковременного развития [9]). Остальные 5425 лавин (19,3%) относятся к лавинам мокрого снега и смешанного генезиса [15] (ослабления прочности снежного покрова под длительным воздействием нагрузки [16], или к лавинам длительного развития [9]).

3. Аккумуляция метелевого снега в лавиносборах выступает в качестве спускового механизма, приводящего к реализации неустойчивости снега на склонах в виде лавин кратковременного развития, сход которых подготовлен сочетанием других внешних и внутренних факторов.

4. Механизм обрушения гигантских монолитных нависающих карнизов -это обвальный механизм обрушения гигантской балки (карниза) по плоскости перпендикулярной действию напряжений (по вертикали) максимальных напряжений, часто со стесыванием подложки склона (или пазухи карниза). Благодаря крутящим и изгибающим моментам сил (нормальное и касательное усилия) и их перерезывающей силе [99] и хрупким разрушениям самого материала.

Глава 5. Практическое применение проведенных исследований в целях уменьшения возможного ущерба от лавин в метелевых районах Сахалина и Курильских островов

5.1 Карты метелевой и лавинной опасности с учетом освоения территории

5.1.1 Карта метелевой активности

С учетом особенностей рельефа и климата, а также, согласно физикогеографическому районированию, особняком выделяются шесть зон метелевой активности. Простирание Сахалина и Курильских островов в меридиональном направлении создает разнообразные ландшафты с сочетанием бореальной охотской и южной маньчжурской флорой [4] (Рис. 5.1).

1. Северный Сахалин (подзона светлохвойной тайги [4]): западное побережье, Северо-Сахалинская равнина и восточное побережье. Основная особенность этого района - это обширные по площади снегосборные бассейна с большими значениями длины разгона метелей (более 200 м) при низких температурах [94], что объясняет такие значения снегопереноса от 15-20-103 до 45-180-103 кг/м/сезон.

В горных районах Центрального и Южного Сахалина ярко выражена высотная поясность.

2. Центральный Сахалин (подзона средней темнохвойной тайги) -Восточно - Сахалинские и Западно-Сахалинские горы, которые разделяются Тымь-Поронайской низменностью. Эта подзона характеризуется сильно расчлененным рельефом. С увеличением высоты над уровнем моря растет количество и интенсивность твердых осадков, что приводит к увеличению расхода метелей от 10-10° до 130-350-103 кг/м/сезон в горах.

3. Южный Сахалин (подзона южной темнохвойной тайги) - ЮжноКамышовый хребет Западно-Сахалинских гор, Сусунайская низменность, Сусунайский хребет. Благодаря частым оттепелям характеризуется более низкими значениями снегоперноса по сравнению с предыдущей подзоной [95]: от 15-103 в прибрежных районах до 100-103 кг/м/сезон в горах.

4. Северные Курилы (подзона океанических горных тундр и подгольцовые заросли кедрового стланика и ольховника) [4], наиболее крупные острова Шумшу, Парамушир, Онекотан, Шиашкотан. Эти острова относятся к зоне максимального снегопереноса за зимний сезон, до 1500-103 кг/м/сезон в горных районах и более (Рис. 5.2). Этим объясняется наличие многочисленных навеянных ледников и снежников. Угнетенная растительность является своеобразным индикатором суровости климата.

5. Средние Курилы (каменноберезовые и бамбуковые леса и заросли кедрового стланика и верещатника) [4], острова Симушир, частично Итуруп, относятся в зону среднего снегопереноса за зимнии сезон, до

300-10" кг/м/сезон в горных районах.

6. Южные Курилы (тисово-елово-пихтовые леса с участием широколиственных пород), острова Кунашир, Шикотан. Эти острова относятся преимущественно к зоне небольшого снегопереноса, от 15-10 на побережьях до 250-103 кг/м/сезон в горах.

Карта метелевой активности (снегопереносов) о. Сахалин

Каїичктминая характеристика суммарного снсгоікргмоса із імчннй се мін:

1-до 15-20-103 гт м 2 -до 50103 кг м пі побережьях, н іюшх - ЗОО 103 кг 'и Н 3 - и*"* ЕГ'М. в горах Парамушнра до 15<НІ-11*3 ими более

Условные обозначения:

Количественная характеристика суммарного снегопереноса за зимний сезон:

1 - до 15-20-103 кг/м,

2 - до 50-103 кг/м. на побережьях, а в горах - до 300-103 кг/м, і

3 - более 300-10 кг/м. а в горах Парамушира до 1500-10 кг/м/сезон и более.

Рисунок 5.1 Карта метелевой активности (снегопереносов) Сахалинской области (масштаб 1:4000000).

Карта метелевой активности (снегопереносов) территории Курильских островов

Кмшесгаемаїй ицшпсржгак» очнарпого сіміиікршщ'і і» мчниі »їм:

1 - до 15-20-103 «г.'м

2 - лі і 5І> ЮЗ и м. ш гкЛірежиїх. н шпаг - дії МО ЮЗ кі м

ЯВ З - более ІОО 1113 КГ'м. и і ерах Парамхшнра лі> 1500 103 кі >'м и їм мес

Условные обозначения:

Количественная характеристика суммарного снегопереноса за зимний сезон: 1 - до 15-20-103 кг/м,

•2 -5

2- до 50-10 кг/м. на побережьях, а в горах - до 300-10 кг/м,

3- более 300-103 кг/м. а в горах Парамушира до 1500-103 кг/м/сезон и более.

Рисунок 5.2 Карта метелевой активности (снегопереносов) территории Курильских островов (масштаб 1:4000000).

5.1.2 Карты лавинной опасности

Первые схемы лавинной опасности в России были составлены в середине XIX веке для района Крестового перевала на Кавказе. Мелкомасштабные обзорные карты лавинной опасности составлялись для больших горных территорий [16, 73, 102]. В 1971 году в СССР была издана мелкомасштабная карта масштаба 1:7500000, которая явилась первым нормативным документом, регламентирующим вопросы проведения лавинных изысканий. Для ряда горных районов и территорий составлены среднемасштабные карты-схемы лавинной опасности [34,73], где показаны не только границы распространения лавин, но и другие характеристики (повторяемость, объемы и т.д.). Разработаны и реализованы в виде карт методики картографирования лавинной опасности в различных масштабах. Венцом картографического направления лавинных исследований стали карты, созданные для атласа снежно-ледовых ресурсов мира [5, 140]. На Сахалине толчком к составлению первых крупномасштабных карт (схем) лавинной опасности явился сход лавины на новый корпус санатория «Сахалин» в январе 1965 г. Большую роль сыграла работа комиссии под руководством Г.К. Тушинского, который короткое время был в командировке на острове. Так было положено начало регулярных снеголавинных наблюдений на территории Сахалинской области. В конце этого года в составе Сахалинского УГМС была организована первая снеголавинная группа. Постепенно открывались новые сетевые станции, и расширялась зона отв етств енн о сти.

После многоснежных и метелевых зим 1969-70 годов, когда на Сахалине отмечался пик лавинной активности (см. табл. 1.1, 5.1), в 70-80-е годы появились обзорные карты лавин Сахалина [35], составлялись схемы и карты для первых населенных пунктов - пос. Санаторный, участков железных дорог.

В 80-90-е годы были созданы первые крупномасштабные карты для наиболее проблемных объектов и районных центров, а именно: Северо-Курильск [88], Невельск, Синегорск, Быков [72].

Заключение

2. Проведены комплексные измерения и подсчет величин метелевого переноса по различным методикам. Предложен новый метод расчета суммарных снегопереносов с учетом коэффициентов насыщенности метелей, который приведен в соответствие с данными по натурным метелемерным измерениям на двух станциях (в Северо-Курильске и Невельске). По остальным районам на побережьях данные снегопереносов получены по расчетным характеристикам (кубической зависимости от скорости ветра);,по данным пунктов стандартной информации (ГМС) с учетом полученных поправочных коэффициентов насыщенности метелей.

3. На побережьях Сахалина по данным натурных наблюдений и расчетных данных суммарный снегоперенос составил (10-50)-103 кг/м за сезон, а на о. Парамушир снегоперенос примерно на порядок выше. Индикаторами этих процессов являются снежные аккумулятивные формы. На побережьях это снежные 2^-метровые надувы (ветровые твердые доски) и 3-15-метровые снежные карнизы и надувы. В горах на Северных Курилах - это навеянные ледники и снежники, а на Сахалине - снежники-перелетки.

4. На основе анализа массива данных, собранного в работе, на побережьях и в горных районах были получены следующие результаты: а) выполнено зонирование и построены мелкомасштабные карты метелевой и лавинной активности с учетом освоения территории Сахалинской области; б) выделены ранги лавинных природных комплексов Сахалина и Курил с учетом географической зональности (ландшафтные области - районы) и с учетом высотной поясности (ПЛК низкогорья, среднегорья и высокогорья); в) на территории Сахалина и Курильских островов основные пункты наблюдений расположены в населенных пунктах на низких гипсометрических уровнях; для наиболее изученных горных районов рассчитаны вертикальные градиенты твердых осадков и снегопереносов для наиболее изученных горных районов - Набильского хребта (на Сахалине) и хр. Вернадского (на Парамушире); г) рассчитан удельный баланс массы ледников Парамушира, представляющий собой сумму градиентов годового прироста и убыли льда (энергия оледенения), которые сопоставимы с данными ледников внешних хребтов Аляски.

7. Предложены инженерные решения для защиты народнохозяйственных объектов. Сделана заявка на патент по модернизации инженерных сооружений с учетом полученных новых данных с учетом региональных особенностей метелевого переноса. Это позволило нам уменьшить высоту снеговыдувающих сооружений. При дальнейшей доработке, возможно, их применение и в других районах.

8. Показано, что по генезису 80% составляют метелевые лавины из свежевыпавшего снега (лавины кратковременного развития), 20% - лавины из мокрого снега и смешанного генезиса (лавины долговременного действия). Основной триггерный механизм («спусковой крючок») обрушения снежных лавин на Сахалине и Курилах разделяется на три основных типа: а) Механизм обрушения надувов (ветровых мягких и твердых досок) является аккумуляция метелевого снега в лавинных очагах, которая выступает в качестве спускового механизма, приводящего к реализации неустойчивости снега на склонах в виде лавин кратковременного развития. Эти лавины сходят по слоям со слабой упаковкой метелевого снега, сход которых подготовлен сочетанием других внешних и внутренних факторов. в) Механизм обрушения лавин смешанного генезиса определяется особенностями метаморфизма таяния-замерзания. Обрушение таких лавин может происходить благодаря ведущему фактору - избытку влаги, которая способствует ослаблению связей между кристаллами в сочетании с другими переменными факторами лавинообразования: температурного сокращения, прироста снега на склонах и выпадения жидких осадков, наличия ослабленных слоев и прослоек, многочисленных ледяных корок и др. г) Механизм обрушения гигантских монолитных нависающих карнизов -это обвальный процесс обрушения гигантских балок (снежных карнизов) по линии максимальных напряжений, иногда со стесыванием подложки склона. При этом, если линия отрыва карниза близка к отвесу, начальным импульсом обрушения являлись «чистые» моменты сил и перерезывающая сила. Если положение линии отрыва близко к нормали (перпендикулярно слоям отложенного снега), то начальным импульсом обрушения являлось разрушение упругого основания (чаще всего - старые слои «пазухи» карниза).

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Сучков, Владимир Егорович, Нальчик

1. Аккуратов В.Н. Прогноз наступления лавинной опасности по величинам метелевого переноса и температурного сжатия снега. В кн.: Вопросы использования снега и борьба со снежными заносами и лавинами. -М.: Изд-во АН СССР, 1956. - 167-183 с.

2. Аккуратов В.Н. Снежные лавины в Хибинах (условия образования и защита от них). Автореферат кандидатской дисс. М.: МГУ, 1973. - 26 с.

3. Альтшуллер З.Е. О коэффициенте насыщенности метели в горных районах // Труды НИИЖТ. 1974. - Вып.159. - С. 128-140.

4. Атлас Сахалинской области. М.: ГУГК, 1967. - 135 с.

5. Атлас снежно-ледовых ресурсов мира. М.: Российская академия наук, 1997. - 342с.

6. Бернгардт Р.П. Климатологические обобщения и применение информации о скорости ветра и гололеде (на примере Сахалинской области). Южно-Сахалинск, 2003. - 96с.

7. Беленький Б.М., Иванова Л.Я. и др. Количественная характеристика метелей в Хибинах по многолетним инструментальным наблюдениям // МГИ. 1974. -Вып.23. -С. 141-146.

8. Благовещенский В.П. Определение максимальных дальностей выброса лавин методом статистического анализа видимых границ // МГИ, 1974,- Вып.23, С. 222-227.

9. Божинский А.Н., Лосев К.С. Основы лавиноведения. Л.: ГИМИЗ, 1987. -281с.

10. Болов В.Р. Формирование, прогноз и искусственное обрушение лавин, обусловленных снегопадами, метелями и сублимационной перекристаллизацией снега. Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. геогр. наук. Нальчик, 1985.

11. Будыко М.И. Испарение в естественных условиях. Л.: ГИМИЗ, 1948. - 124с.

12. Бялобжеский Г.В. Борьба со снегом на автомобильных дорогах. Вопросы использования снега и борьба со снежными заносами и лавинами. // М.: Изд-во АН СССР. 1956. - С.82-89.

13. Виноградов О.Н. Первое издание Всемирного каталога ледников (World Glacier Inventory Status, 390p 1988) // МГИ. 1992. - Вып.75. - С.223-230.

14. Войтковский К.Ф. Лавиноведение. -М.: Изд-во МГУ, 1989. 158с.

15. География лавин / Под ред. Мягкова С.М., Канаева Л.А. Изд-во МГУ, 1992.-331с.

16. Гляциологический словарь. Под ред. В.М.Котлякова. Л.: ГИМИЗ, 1984.-528с.

17. Голубев В.Н., Петрушина М.Н., Фролов Д.М. Закономерности формирования стратиграфии снежного покрова // М.: «Наука», Лед и снег. -2010.- Вып. 1 (109).- С.58-72.

18. Гришин И.С. Связь метелевого переноса с площадью снегосбора // Метеорология и гидрология. 1970. - №5. - С.88-90.

19. Гришин И.С. Связь метелевого переноса с продолжительностью метелей // МГИ, 1973. - вып.21. - С. 96-101.

20. Грищенко В.Ф., Душкин B.C., Зюзин В.А., Канаев Л.А., Христоев Ю.В., Черноус П.А. Прогноз метелевых лавин в СССР // Труды 2-го Всесоюзного совещания по лавинам. Л.: Гидрометеоиздат. - 1987. - С.46-57.

21. Данилина A.B., Золотарев Е.А., Трошкина Е.С., Кондакова Н.Л. Изменчивость факторов лавинообразования и возникновение особо крупных лавин в Приэльбрусье// МГИ. 1990. - Вып.67. - С.213-217.

22. Дзюба В.В. Географические принципы разработки методик прогноза лавиноопасных периодов для малоисследованных районов: Автореф. дис. канд. геол.-мин. наук. М.: Изд-во МГУ, 1983. - 23 с.

23. Дзюба B.B. Влияние ветра на вертикальную миграцию водяных паров в снежном покрове и физико-механические свойства снега // Труды ВГИ,- 1983.-№52- С.102-104.

24. Динамика масс снега и льда. Под ред. С. Колбека. Л.: ГИМИЗ, 1985,- 456с.

25. Долов М.А., Халкечев В.А. Физика снега и динамика снежных лавин. Л.: ГИМИЗ, 1972. - 327с.

26. Древило М.С., Жируев С.П., Окопный В.И. Мониторинг снежного покрова о.Сахалин // МГИ. 2000. - Вып.89. - С.89-94.

27. Дюнин А.К. Структура метелевого снега и закономерности снеговетрового потока // Вопросы использования снега и борьба со снежными заносами и лавинами. М.: Изд-во АН СССР, 1956. С. 106-119.

28. Дюнин А.К. Испарение снега. Новосибирск, 1969. - 118с.

29. Дюнин А.К. Механика метелей. Новосибирск: Издательство СО АН СССР, 1963.- 378с.

30. Дюнин А.К. Механика сильных метелей // Труды НИИЖТ. 1974. - Вып. 159,- С,3-110.

31. Дюнин А.К., Анфилофьев Б.А. и др. Экспериментальные исследования снежных метелей при высоких скоростях ветра // Снег и лавины Сахалина. Л.: ГИМИЗ, 1975. - С. 56-67.

32. Дюнин А.К., Комаров A.A., Исаенко Э.П. Особенности формирования снежного покрова в горах под действием метелей // Проблемы гляциологии Алтая. Материалы научной конференции, Томск. 1972. - С. 78-79.

33. Жидков В.А., Самойлов P.C., Ушаков А.И., Ходаков В.Г Некоторые результаты определения прочностных характеристик лавинообразующего снега метелевого генезиса // Труды 3-го Всесоюзного совещания по лавинам. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. С.72-80.

34. Залиханов М.Ч. Снежно-лавинный режим и перспективы освоения гор. Кабардино-Балкарии. Нальчик, Эльбрус, 1971. - 192с.

35. Иванов A.B. Общий обзор лавинного режима о. Сахалин // Лавины Сахалина и Курильских островов. Л.: ГИМИЗ, 1971. - С.4-25.

36. Иванов A.B. Массовый сход лавин на южном Сахалине в 1969-70г. Лавины Сахалина и Курильских островов. Сб. статей.- Л. ГИМИЗ, 1971, с.74-88.

37. Исаенко Э.П., Васильев А.Б Исследование систем регулирования снегоотложений на лавиноопасном склоне // Снег и лавины Сахалина. Сб. статей. Л. ГИМИЗ. С.93-103.

38. Казаков H.A., Окопный В.И., Жируев С.П., Генсиоровский Ю.В. Лавинный режим Восточно-Сахалинских гор // МГИ. 1999. - Вып.87. -С.211-215.

39. Казаков H.A. Перекристаллизация снега и особенности лавинообразования на Сахалине и Курильских островах // Материалы международной научной конференции «Гляциология в начале XXI века». -М.: Наука, 2009. С.70-77.

40. Калесник C.B. Общая гляциология. Л.: Учпедгиз, 1939. - 327с.

41. Канаев Л. А., Харитонов Г.Г. Оценка информативности факторов лавинообразования // Труды 3-го Всесоюзного совещания по лавинам. Л.: Гидрометеоиздат, 1989,- С.135-145.

42. Канаев Л. А., Яковлев А. В. Опыт прогноза лавин при снегопадах с помощью экспертной системы // Материалы гляциологических исследований.-М.: 1993. Вып.77. - С.195-198.

43. Каталог лавин Сахалина и Курильских островов за период 19281989гг. Сахалинское УГМС, Южно-Сахалинск, 1990. - Принт. - 233с.

44. Квон Я.Д. Исследование снега и лавин в Японии // Труды НИИЖТ. 1972,- Вып 141,- С.129-153.

45. Ковалев П.В., Сучков В.Е. Современное оледенение о.Парамушир (Курильские острова) // МГИ, М., 1988,- Вып.62. С. 126-129.

46. Коломыц Э.Г. Структура снега и ландшафтная индикация. М.: Наука, 1976. -206с.

47. Комаров A.A., Альтшулер З.Е. О метелевом переносе снега на разных высотах.- В кн. «Борьба с заносами и лавинами на железных дорогах» // Труды НИИЖТ, Новосибирск, 1969. Вып. 89. - С.56-67.

48. Комаров A.A. Предупреждение снежных заносов на дорогах Заполярья. Новосибирск, 1965. - 158 с.

49. Комаров A.A., Альтшулер З.Е. Особенности переноса снега в горных районах // МГИ, М. 1975 (1976). - Вып.26. - С.172-178.

50. Котляков В.М., Пламм М.Я. Подсчет количества осадков на горных ледниках и роль метелевого переноса в их перераспределении (по исследованиям на Эльбрусе) // Тепловой и водный режим снежно-ледниковых толщ. М.: Наука. - 1965. - С. 87-118.

51. Котляков В.М., Пламм М.Я. К методике метелемерных измерений // МГИ,М. 1965.-Вып.11. - С.187-191.

52. Кузин А.Т. Гибель Средней Медвежки // Краеведческий бюллетень №1,- Южно-Сахалинск. 1996.- С.170-172.

53. Лазарева Д.Ф. Климатическая характеристика снегопереноса на Сахалине // Снег и лавины Сахалина. Л.: ГИМИЗ, 1975. - С. 17-24.

54. Лавины Сахалина и Курильских островов // Сб. статей. Л.: ГИМИЗ, 1971,- 180с.

55. Лосев К.С. Лавины СССР. Л.: ГИМИЗ, 1966. - 131с.

56. Лосев К.С. По следам лавин. Л., ГИМИЗ, 1983. - 134с.

57. Марин Ю.А. Исследование методов защиты лавиноопасных участков железнодорожного пути на Сахалине. Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. Новосибирск, 1973г., 16с.

58. Матвиенко B.C. Исследование ветрового режима и процессов накопления снега в очагах лавинообразования с целью разработки противолавинных мероприятий на железных дорогах. Автореферат кандидатской дисс. Новосибирск, 1970, 23с.

59. Мельник Д.М. Количественная оценка переноса снега при метелях. Л.,: ГИМИЗ, 1967г. - 29 с.

60. Мельник Д.М., Комаров A.A., Хохлов В.А. О методе сравнительного изучения метелей // Снег и лавины Сахалина и Курильских о-вов. Сб. статей. Л.: ГИМИЗ, 1971. - С. 134-140.

61. Методические рекомендации по прогнозу снежных лавин в СССР. -М.: Гидрометеоиздат, 1990. 128 с.

62. Мягков С.М., Трошкина Е.С. Условия образования лавин в прибрежных районах Северных Курил. Камчатки и Чукотки // МГИ, М. -1984. Вып.50. - С.187-191.

63. Осокин Н.И. Снежники и снежниковые системы низко- и среднегорных районов СССР. М.: Наука, 1981,- 72с.

64. Отуотер М. Охотники за лавинами. М.: Мир, 1972. - 268с.

65. Практическое пособие по прогнозированию лавинной опасности. -Л.: ГИМИЗ, 1979,- 299с.

66. Рихтер Г.Д. Роль снежного покрова в физико-географическом процессе // Труды ИГАН. 1948. - Т.40. - С.71.

67. РД 52.88.699 Положение о порядке действий учреждений и организаций при угрозе возникновения и возникновении опасных природных явлений. М.: ВНИИГМИ, 2008. - 34с.

68. Руководство по предупредительному спуску снежных лавин с применением артиллерийских систем КС-19./ под ред. В.Р.Болова, М.Ч.Залиханова. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 107с.

69. Руководство по снеголавинным работам 2000г. Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат, 2000. - 134с.

70. Руководство по снеголавинным наблюдениям и методам снеголавинного обеспечения / Под ред. Л.А.Канаева. Ташкент: САНИГМИ, 2001 167с.

71. Самойлов P.C., Ушаков А.И. Полевое определение сдвиговых характеристик снега методом вращательного среза // МГИ. 1984. - Вып.50. - С.155-161.

72. Самойлюк В.И., Самойлюк О.В., Сучков В.Е. Лавинная опасность на юге Сахалина// М.: МГИ. 1993.- Вып. 77. С.162-165.

73. Северский И.В., Благовещенский В.П. Оценка лавинной опасности горной территории. «Наука», Алма-Ата, 1988.- 220с.

74. Снег и лавины Сахалина. Сб. статей // Л.: ГИМИЗ. С. 178.

75. Снег и снежные обвалы в Хибинах. М., Л.: Гидрометеоиздат, 1938.-С. 100.

76. Снег. Справочник / Под ред. Д.М. Грэя и Д. .Мэйла. Л.: ГИМИЗ, 1986.-751с.

77. СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. М.: 1997.-34с.

78. СП 11-102-97 Инженерно-экологические изыскания для строительства. М.: 1997,- 41с.

79. Справочник истории и физико-географических описаний метеорологических станций и постов / Под ред. В.Е.Барабаш. Архив Сахалинского УГМС, Принт, Ю-Сахалинск, 1970. 152с.

80. Справочник по климату СССР. Части 1-6. Вып.34. Сахалинская область. Л.: ГИМИЗ, 1990. - 351с.

81. Соколов В.М., Трошкина Е.С., Шныпарков А.Л. Пособие по прогнозированию лавин в пограничных районах СССР. М.: ГУ ПВ КГБ СССР, ПЛСЛС МГУ, 1991. - 129 с.

82. Суханов И.П., Урумбаев Н.А., Чебан В.А., Белынцев В.Т. Лавинная опасность в районе перевала Саланг // Труды 2-го Всесоюзного совещания по лавинам. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - С.428-434.

83. Сучков В.Е Лавинообразующий рельеф Северных Курильских островов // Труды гидрометцентра Сахалингидромета. Южно - Сахалинск. - 1988,- С. 112-123.

84. Сучков В.Е., Шульженко Л.С. Особенности снежного покрова Северных Курил и оценка твердых осадков, снегопереноса,продолжительности метелей в различных высотных поясах // М.: Труды ВГИ. 1990- Вып.82. - С.23-32.

85. Сучков В.Е. О влиянии вулканического пепла на формирование лавиноопасных слоев в условиях о.Парамушир (Курильские острова). М., Труды ВГИ. - 1990. - Вып.82. - С. 12-24.

86. Сучков В.Е. Использование экономичных выдувающих сооружений в условиях Сахалина и Курил // М.: МГИ. 1993. - Вып. 77. - С.195-198.

87. Сучков В.Е., Вельский В.А. Линия отрыва снежного карниза, как индикатор механизма его обрушения // Вестник Харьковского университета, Харьков, 1994. Вып. 380. - С. 84 - 92.

88. Сучков В.Е. Некоторые особенности лавиноопасных периодов и карнизных лавин Северных Курил // Природные катастрофы и стихийные бедствия в Дальневосточном регионе, том 2, Владивосток, 1990. С.381-393.

89. Сучков В.Е. Энергия оледенения ледников о.Парамушир (Курильские острова). М.: МГИ. - Вып.87. - С.196-201.

90. Сучков В.Е., Иванов A.B., Като Э., Ким С. Оценка экономического ущерба от потенциальной лавинной опасности на территории Сахалинской области // Изучение природных катастроф на Сахалине и Курильских островах, Южно- Сахалинск. 2006 С.215-218.

91. Сучков В.Е., Иванов A.B., Като Э., Ким С. Карта лавинной опасности с учетом освоения территории Сахалина и Курильских островов // Вестник Сахалинского музея №13, Южно-Сахалинск, 2006. С.283-290.

92. Сучков В.Е., Рядов В.А., Кондратьев М.В., Козарь В.Ф. Лавинный режим Курильских островов // Вестник Сахалинского музея №13, Южно-Сахалинск, 2006. С. 291-305.

93. В.Е. Сучков. Метелевый режим Сахалина и его роль в лавинообразовании // М.: Лед и снег. 2010. 4 (112). - С .53-61.

94. Сучков В.Е., Метелевый перенос на юге Сахалина и его влияние на лавинный режим // Вестник Сахалинского музея №15. Южно-Сахалинск. -2008. - С.259-265.

95. Сучков В.Е. Опыт обследований и обрушений снежных карнизов в условиях Сахалина и Курильских островов при помощи экспертной системы // Вестник Сахалинского музея №15. Южно-Сахалинск. - 2008.- С.266-272.

96. Сучков В.Е. Особенности лыжных путешествий по лавинному Царству Сахалина // Вестник Сахалинского музея №16. Южно-Сахалинск. -2009.- С .414-420.

97. Стрелков С. П. Механика. М.: Наука, 1975. - 559 с.

98. Тронов М.В. Вопросы горной гляциологии. М.: Географгиз, 1954,- 276с.

99. Трошкина Е.С. Лавинный режим горных территорий СССР // Итоги науки и техники. Сер.Гляциология. М.: ВИНИТИ. - 1991. - С.11-183.

100. Тушинский Г.К. Лавины. Возникновение и защита от них. М.: Геграфгиз, 1949.-215с.

101. Тушинский Г.К. Ледники, снежники, лавины Советского Союза. М.: ГИГЛ, 1963.-311с.

102. Шайхутдинов Р.Ш. Особенности условий лавинообразования на Камчатке // Труды 2-го Всесоюзного совещания по лавинам. Л.: Гидрометеоиздат. - 1987. - С. 398-404.

103. Шибко П.Г., Сухонос П. А. Особенности строительства противолавинных сооружений на горе Джамбул // Лавины Сахалина и Курильских островов. Сб. статей. Л.: ГИМИЗ. - 1971.- С.172-174.

104. Шныпарков А.Л. Особо крупные лавины и условия их массового схода. Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. геогр. наук. -М.: 1990. 23 с.

105. Черноус П.А., Зюзин Ю.Л., Бобрышев А.В. Метелемеры ЦПЗ и результаты их испытаний // Труды 3-го Всесоюзного совещания по лавинам. Л.: Гидрометеоиздат, 1989.- С.95-100.

106. Черноус П.А. Точность определения метелевого переноса и качество диагностики лавинной опасности // Труды 3-го Всесоюзного совещания по лавинам. Л.: Гидрометеоиздат. - 1989.- С.101-110.

107. Хапаев С.А. Лавинные природные комплексы и их динамика (на примере Тебердинского заповедника). Автореферат кандидатской дисс. М.: 1974.-22с.

108. Чижов О.П., Энгельгардт В.В. Перенос снега ветром на Новоземельском ледниковом покрове // Тепловой и водный режим снежно-ледниковых толщ. М.: 1965.- С.142-160.

109. Эльмесов A.M. Сжимаемость и растяжение снега под действием потоянной и переменной нагрузок // Труды ВГИ. 1967. - Вып.6. - С. 112118.

110. Энциклопедический словарь географических терминов. М.: Советская энциклопедия, 1968 - 437с.

111. Budd W.F. 1966. Glaciological Studies in the Region of Wilkers, Eastern Antarctic, 1961, ANARE Sci. Rep., Glaciol. Publ. No.88.

112. Budd W.F., Dingle R., Radok U. 1966. Antarctic Rec. Ser. 9 71-134.

113. Buser, O., Butler, M. and Good, W. 1987. Avalanche forecast by the nearest neighbors method. IAHS Publ. 162. 557-569.

114. Colbeck S.C. Classification of Scasanal Snow Cover Crystals// Water resources research. 1986. Vol. 22, N 9. P. 599—703.

115. Finney E.A. 1939. Snowdrift control by highway design. Bull. No.86 Mich. Eng. Expt. Sta. East Lansing.

116. Josida Z. et al. Physical studies on deposited snow. 2 Mechanical properties.- Contr. Inst. Low Temperature. Science, 1956, N 307 Уплотнение и цемент

117. Josida Z. et al. Physical studies on deposited snow. 3 Mechanical properties.- Contr. Inst. Low Temperature. Science, 1956, N. 9.

118. Higuchi K. Experimental studies on drift and turbulent diffusion of paperlets emitted from aircraft as a model of snow flakes. Meteorol. Soc. Japan, 1962, Serll, vol.40, #3 p.170-180.

119. Kobayashi D. Studies of snow transport in low-level drifting snow.-Contrib. Institute Low Temperature Sci., 1972, Ser.A N 24-58p.

120. Landauer J.K. Creep of snow under combined stress. Res. Rep. US Army. Snow, ice and permafrobt res.establishment, 1957, N 307

121. McClung D., Shaerer P. The avalanche Handbook. Third edition, 2006, Mount Books p.

122. Mellor M. 1975. IASH-AISH Publ. 114,251-291.

123. Mellor M. 1965. Blowing snow. US Army CREEL Monograps, Cold regions science and engineering, Pt.3 79p.

124. Nemoto, M. and K. Nishimura. 2001. Direct measurement of shear stress during snow saltation. Boundary-Layer MeteoroL, 100(1), 149—170.

125. Nishimura, K. and J. C. R. Hunt. 2000. Saltation and incipient suspension above a flat particle bed below a turbulent boundary layer. J. Fluid Meek., 417,77-102.

126. Nishimura, K., 1990. Studies on the fluidized snow dynamics. Contributions from the Institute of Low Temperature Science, Ser. A, No. 37, pp. 1-55 (Doctor Thesis, Hokkaido University).

127. Nishimura K., Sugiura K, Maeno N, Kimura T, Measurements of snow mass flux and transport rate at different particle diameters in drifting snow. 1998 Cold Region Technology Conference '27, pp. 83-89

128. Oura H. 1967. Studies of blowing snow. Physics of Snow and Ice (Oura H, ed.) Conf. on Low Temp. Sei, Hokkaido Univ. Vol.1. Pt.2 pp. 1085-1097.

129. Owens I.F., Fitzharris B.B. Assessing avalanche-risk on walking tracks in Fiorland. New Zeland., 1980, p.81-95.

130. Perla R.J., Lachapelle E.R. A theory of snow slab failure. -J. Geoph. Res. 1970, N.75.

131. Perla R.J. The slab avalanche.- Alta avalanche study center report, 1971, N.100.

132. Radok U., Loeve F., Wishart E.R. Studies on drifting snow.- Univ. Melbourne. Met. Dep. Publ., 1970. 13-129 p.

133. Schaere P.A. The avalanche-hazard index. Annals of glaciology, Canada, 13, 1989, p.241-247.

134. Schmidt R.A. Location of snow fences in mountains terrain. Snow removal and ice control research Spec. Rept., 1970, N115, p.220-225. пер в горах

135. Suchkov, V.E., Podolskiy E.A. Train derailed by an avalanche,Sakhalin Island, Russia, 31 Dec. 2009. SEPPYO Journal of the Japanese Society of Snow and Ice (submitted 11 Jan. 2010), Vol. 72, No. 3 May 2010, p. 5-7.

136. Tabler R.D. Predicting profiles of snowdrifts in topographic catchments. Western Snow conference, April 23-25, 1975, Colorado, California.

137. Tabler R.D. Snow Management on the Great Plains. Publ. No. 73, p.85-104, 1975, Univ. of Nebraska, Lincoln.

Информация о работе

Сучков, Владимир Егорович
кандидата географических наук
Нальчик, 2012
ВАК 25.00.23

Диссертация

Роль метелевого переноса в перераспределении снежного покрова и образовании снежников, ледников и лавин на Сахалине и Курильских островах - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы