Одну минуту он подогревал молоко для кофе. Затем его мир перевернулся.Мальте Йохманн был на своей кухне в Лонгйире, когда 19 декабря 2015 года обрушилась лавина.
Его дом был одним из 11 домов, которые буквально оторвались от основания снежной стеной. Его повалили на кухню вместе со своим партнером, их двумя детьми и другом в гостях. Снег от лавины засыпал дом, разбивая окна и двери, но каким-то образом Йохманн сумел встать на ноги, чтобы выкопать себя и спасти остальных членов своей семьи и своего друга.
Двум другим людям, находившимся в этих домах, не повезло, и они погибли в результате схода лавины, погребенные под двумя и более метрами снега. Смерть и разрушения в результате оползня сделали это самое страшное стихийное бедствие в этом городе с населением 2000 человек за последнее время. По данным местной газеты Svalbardposten, на начало февраля расходы на страхование, связанные с аварией, включая снос домов и возможное новое строительство, приблизились к 50 миллионам норвежских крон, или примерно 5,6 миллионам евро.
Но если вы посмотрите, сколько на самом деле выпало осадков, вы можете не подумать, что такая разрушительная лавина возможна, — говорит Александр Прокоп, исследователь лавин в UNIS, Университетском центре на Свальбарде.«Они измерили 18 миллиметров осадков в аэропорту», - сказал Прокоп из своего офиса в Лонгйире. «Но трещина, вершина лавины, где она оторвалась от снега, была высотой до 4 метров».От немедленных действий до исследования общей картиныПосле трагедии, произошедшей более года назад, норвежские власти приняли ряд мер для защиты жителей Лонгйира в их арктических домах.
Они создали новую карту оценки рисков для города и установили систему предупреждения о сходах лавин, которая в настоящее время находится в ведении Норвежского управления водных ресурсов и энергетики. Норвежское управление водных ресурсов и энергетики также опубликовало тематическое исследование Лонгиербюена, в котором представлены возможные методы защиты зданий и других сооружений от лавин и повреждений от вечной мерзлоты.Но климат и ситуация с риском в Лонгйире, крупнейшем городе островного архипелага, претерпевают огромные изменения из-за глобального потепления. В то же время, по словам Прокопа, имеется относительно мало долгосрочной информации о повторяемости погодных условий, которые увеличивают риск схода лавин и оползней.
«Проблема здесь, на Шпицбергене, заключается в том, что у них нет измерений, которые подходили бы для расследования (такого рода) опасностей. У них есть просто измерения осадков в аэропорту, которые вы не можете использовать для данных о снеге», — сказал он.Прокоп и исследователь Арне Алберг из Норвежского университета науки и технологий (NTNU) планируют изменить это. Прокоп работает над установкой сети приборов для измерения снегопада по всему городу.
Эта информация жизненно важна для улучшения прогнозирования лавин. В то же время он и его ученики провели подробные измерения после смертельной лавины 2015 года, которые используются для точной настройки компьютерной модели, которая также поможет улучшить прогнозирование.
Ольберг, который в настоящее время является руководителем группы Arctic Technology в UNIS в дополнение к его членству в NTNU, сосредоточен на давлении снега и сил, воздействующих на здания или другие сооружения, созданные руками человека. Один из учеников его магистра исследует лучший способ измерить эти силы на холмах вокруг Лонгйира. По словам Ольберга, эта информация может помочь при проектировании заборов от лавин или других конструкций для защиты существующих домов или зданий.
Арктические и альпийские снежные покровы разныеПрокоп, австриец, который также заядлый лыжник, не понаслышке знает, как жители Альп защищают свои деревни от разрушительных последствий схода лавин. Его последняя научная публикация, вышедшая в сентябре прошлого года, посвящена новой методике проектирования снежных заграждений в альпийской местности.
Но в то время как исследователи уделяют много внимания опасности лавин и смягчению их последствий в Альпах, об арктических условиях известно гораздо меньше. И эти условия совсем другие.Во-первых, арктические области, такие как Шпицберген, покрыты вечной мерзлотой или вечно мерзлым грунтом. Это важно, потому что разница температур между верхней частью снежного покрова и нижней частью у земли важна для создания условий, которые могут спровоцировать сход лавины.
Снежные ученые вроде Прокопа называют эту разницу температур градиентом. Если уклон большой, с большой разницей температур между верхней и нижней частью снежного покрова, снежный покров, скорее всего, будет нестабильным.
Это связано с тем, что большие перепады температур позволяют кристаллам снега расти. Большие кристаллы, которые плохо связаны с остальной частью снега, создают слабый слой снежного покрова. Слабый слой — это именно то, на что он похож: слой в снежном покрове, где есть слабая или скользкая поверхность или слой, который позволяет снегу сверху соскользнуть.Слабые слои очень распространены в арктических снежных покровах, отчасти потому, что снежный покров часто очень неглубокий.
Неглубокий снежный покров может увеличить температурный градиент. Изменение климата также сделало слабые слои гораздо более распространенными, потому что изменение климата сделало более вероятными сумасшедшие изменения температуры.
Прокоп говорит, что в один день на Шпицбергене бывает очень холодно, а на следующий день идет дождь. Если на поверхности снега образуется дождевая корка, это создает скользкую поверхность для нового снега, который может накапливаться сверху при последующих снежных бурях.Зная, где скапливается снег и сколькоОднако 19 декабря 2015 года тонны снега налетели на Лонгйир не из-за мелкого снежного покрова.
Вместо этого сильные ветры сметали горные вершины и сбрасывали весь собранный снег на охраняемые территории, такие как склон холма Лия, где произошла лавина.По словам Прокопа, это связано с тем, что заносимый ветром снег — еще один ключевой фактор в определении причины схода лавины.
«Фактическое количество снегопадов не так важно на Шпицбергене, но из-за сильных ветров и большой площади схода снега может заносить много снега в зону схода лавины», — сказал он. «Это была проблема этой лавины».Установка приборов для измерения высоты снежного покрова вокруг Лонгиербюена позволит Прокопу и другим специалистам узнать не только, сколько снега выпадает, но и сколько снега было повторно отложено ветром. Во всем мире эксперты по лавинам считают, что ежедневная новая глубина снега в 30 см — независимо от того, выпал ли ветер или только что выпавший — является критическим значением, которое может увеличить риск схода лавины.«Это ключевая сумма, по которой вы должны действовать», — сказал он.
Построение прогнозной моделиЕще один способ улучшить способность предсказывать сход лавин — создать компьютерную модель, в которой вы вводите разные снежные условия для разных мест и смотрите, что предсказывает модель.Прокоп и его ученики приняли меры сразу после смертоносной лавины 2015 года, чтобы собрать важную информацию для построения именно такой модели прогнозирования.«Мы попытались задокументировать событие, то, что произошло на самом деле», — сказал он.
«Как выглядел снежный покров? Сколько снега налетело? А как насчет ветра? У нас были фотографии и лазерное сканирование, и мы создали модель снежной поверхности с высоким разрешением, чтобы мы действительно могли узнать, сколько снега было выпущено» во время лавина.
По словам Прокопа, близость лавинообразного склона к городу и тот факт, что люди фотографировали склон, когда ветер накапливал снег на склоне и вокруг зданий, также помогли получить очень полезную информацию.«Это очень важно, и его часто упускают, потому что вы не видите, откуда вышла лавина, или никто не может туда подняться», — сказал он. «Здесь, в Лонгйире, легко добраться туда, и у нас есть фотографии до схода лавины».У Прокопа есть магистрант, который работает с информацией о других сходах лавин, произошедших вокруг Лонгйира, чтобы настроить модель. Затем, по его словам, вы можете просто изменить высоту снега и посмотреть, как далеко продвинется лавина или сколько снега она может выпадать.
Снеговые нагрузки и защитные огражденияПока Прокоп изучает лавины, Ольберг, как инженер-строитель, хочет понять, какие силы оказывает снег, прежде чем он ускользнет лавиной. Такая информация важна, если город решит построить какое-то защитное сооружение для предотвращения схода лавин.
Например, в других районах Норвегии и других подверженных сходам лавин районах города возводят серию снежных заграждений на склонах, где снег может накапливаться и падать лавинообразно.По словам Ольберга, существует как минимум два типа заборов.
К первому типу относятся открытые ограждения (по сути, ветрозащитные экраны, половина площади которых открыта). Эти конструкции замедляют ветер, из-за чего снег оседает на подветренной стороне забора.«Это своего рода спроектированное изменение места скопления снега», — сказал Олберг. «Он накапливается в подходящих,« безопасных »местах, а не на дороге, железной дороге или где-то еще, что вы пытаетесь защитить».
По его словам, проблема с таким снежным забором заключается в том, что для его накопления требуется довольно большая площадь.Второй вид защиты, которую можно построить, включает в себя заборы, стены или грунтовые плотины, которые размещаются последовательно вдоль склона. Эти конструкции не обязательно предотвращают накопление снега, но помогают закрепить снег, чтобы он не начал скользить и вызвать лавину.
Снег все равно будет накапливаться, но он надежно закрепится, если заборы надежно закреплены в земле.Однако «если вы собираетесь предпринять какие-либо меры безопасности, вам необходимо знать, какое усилие будет испытывать конструкция», — сказал Ольберг.
По его словам, хотя на материковой части Норвегии было проведено изрядное количество исследований этих силовых структур, Шпицберген находится в совершенно иных условиях, чем на материке.«Никто не может гарантировать, что руководства по проектированию с материка будут работать», — сказал Олберг. «Но если вы думаете о строительстве чего-то, что будет сдерживать снег, вы должны знать, как он себя ведет».Ольберг надеется собирать данные в течение нескольких лет, используя систему измерения прижимной пластины, которая была разработана в рамках одного из исследований его магистра.
Затем, говорит он, если город решит построить какие-то защитные сооружения, инженеры получат необходимую информацию.Однако вопрос о том, решит ли город построить снежные заборы или другие защитные сооружения, остается открытым.«Шпицберген — это место, где так много исторических построек», — сказал он, и которые охраняются норвежским законодательством. Затем есть реальный физический эффект от строительства больших заборов на горных склонах вокруг города.
«Это было бы некрасиво», — сказал он. «Это было бы чем-то вроде нападения на окружающую среду. Потребуется 50 лет, чтобы растительность (которую нужно было бы потревожить, чтобы построить структуры) вернулась».Опаснее белых медведейВ то время как Норвежское управление водных ресурсов и энергетики начало предоставлять прогнозы схода лавин на Шпицберген, Прокоп говорит, что хочет создать устойчивую систему защиты от лавин, основанную на самом островном архипелаге.
«Мы хотим помочь городу узнать, когда это опасно, а когда нет, и как себя вести», — сказал Прокоп. По его словам, такая автоматизированная система также должна быть независимой от местных знающих людей, хотя местные знания очень важны.В горах за пределами Лонгйира, измерение высоты снежного покрова. Фото: частный «Люди остаются на Шпицбергене в среднем 4 года, а затем уезжают», — сказал он. «Проблема в том, что тогда и знание тоже уходит».
В качестве одного из примеров Прокоп указал на то, что в 1992 году была создана карта опасностей для района Лонгйирбиен, которая показывала, что Лия, район, где произошла лавина, находится в опасности. В общем, трагедия была важным, хотя и тревожным напоминанием о силе окружающей среды.
«Людям может быть интересно узнать, что за последние 15 лет от лавин погибло 7 человек», — сказал он. «Но за последние 35 лет только 3 человека погибли от нападения белого медведя. Более вероятно, что вы умрете от лавины на Свальбарде, чем от белого медведя».