Снежинка — ледяной кристалл, который может иметь самую удивительную форму. Многие поколения ученых изучали форму снежинок. Их усилиями собрана громадная коллекция снежинок. Нет, конечно, не их самих, а их зарисовок или фотоснимков. Свыше пяти тысяч микрофотографий! И ни одна из них не повторяет другую, а сколько форм может принимать снежинка — этого еще никто не знает. Впрочем, не совсем так: установлено, что существуют две основные формы — шестиугольная пластинка и шестиугольная звездочка. Но, во-первых, это основные формы, а во-вторых, и в пределах этих двух основных форм природа способна на бесконечные вариации: столбики, ежи, иглы, пластинки, пушинки и т. д. и т. п.
И потом: не во всех случаях ледяной кристаллик-снежинка, оторвавшись от облака, долетает до вашей ладони неизменным. Так, в сухую морозную погоду снежинка, долетев до земли, как бы усыхает, съеживается. И наоборот, во влажном теплом воздухе она становится похожей на мохнатые хлопья.
Вот вам хотя бы одна — для начала — загадка, на которую пока нет однозначного ответа: почему так многообразен по форме мир снежинок, в силу каких причин одна и та же молекула воды, замерзая, принимает то одну, то другую форму?
Даже неспециалисту снег не кажется некоей однородной массой. Еще тоньше в нем разбираются те, чья трудовая деятельность в большей или меньшей степени зависит от состояния снега, например охотники-профессионалы или коренные жители Крайнего Севера.
По-разному выглядит снег, лежащий в Прибалтике и, скажем, в Сибири. Например, плотность его в Сибири вдвое меньше, чем в западных областях нашей страны.
А на Севере, в заполярных районах, он настолько тверд, что звенит под ударом топора. Особенной твердостью обладает снег в Антарктиде. За три-четыре дня он становится таким монолитным, что его с трудом берет нож бульдозера. Здесь наблюдают интересное явление, названное «голосом снега».
В истории освоения Антарктического материка записан случай, когда к зимовщикам вбежал радист и сообщил: «Я только что слышал крики о помощи!» Но кто мог кричать? Все были на месте, а ближайшая станция находилась в четырехстах километрах. «У парня галлюцинация», — подумал начальник станции, но все же решил выйти из помещения. Пройдя несколько шагов, он, к своему удивлению, явственно услышал приглушенные крики… Как оказалось, звуки возникали при ходьбе по снегу. По существу, это тот же скрип, который знаком каждому, кто ходил по снегу в сильный мороз, но скрип в данном случае необычной тональности… В жизни нашей планеты снег играет роль своеобразного зеркала. Он отражает до девяносто пяти процентов солнечной радиации. Если допустить на минуту, что вся наша Земля покроется льдом и снегом, то среднегодовая температура воздуха на планете понизится с пятнадцати градусов тепла до восьмидесяти пяти мороза.
Таков снег, всем знакомый и все же столь загадочный. Многое еще можно о нем говорить. Но мы ограничимся рассказом о том, как горы рождают снежные лавины.
«Белая смерть» называют их жители поселков, приютившихся у горных подножий.
«Белая смерть»
В Альпах до сих пор памятна страшная трагедия, происшедшая в годы первой мировой войны. На австро-итальянском фронте, проходившем по снежным горным перевалам, стихия погубила около десяти тысяч солдат.
В Южной Америке в 1962 году подобное бедствие постигло горную страну Перу. С горы Уаскаран сорвалась снежная лавина, которая за считанные секунды полностью уничтожила восемь больших селений. Масса этой «белой смерти», по расчетам ученых, превышала три миллиона тонн.
У нас в стране горные лавины бывают и на Кавказе, и на Урале, и в Карпатах… Немало неприятностей доставляют они жителям Кольского полуострова. Хотя горы здесь невелики, даже с их пологих склонов порой срываются лавины, принося разрушения. Так было, например, когда лавина, скатившаяся с невысокого склона горы Юкспар, сбросила с железнодорожного полотна паровоз и разрушила участок дороги. А ведь масса ее была совсем небольшая — сто двадцать тонн.
Что же могут сделать снежные лавины, несущие в себе десятки и сотни тысяч тонн? Скатываясь со скоростью, достигающей иной раз двухсот километров в час, такая громадина способна превратить в развалины самые прочные каменные строения.
Секрет разрушительной мощи лавин кроется еще и в том, что снежный вал гонит перед собой воздушную волну, а воздушный таран более опасен, чем удар снежной массы, — опрокидывает дома, ломает деревья, контузит и душит людей. По существу, такая волна воздуха мало чем отличается от той, что рождается при взрыве большой бомбы.
Однажды в Альпах лавина достигла гостиницы для туристов. Она остановилась в пяти метрах от нее, но воздушная волна разрушила здание до основания. Живыми остались те, кто в момент приближения лавины сидел к ней спиной. А те, кто сидел к ней лицом, умерли еще до того, как рухнула гостиница, — их задушил ворвавшийся сжатый воздух!
Альпы — постоянное прибежище «белой смерти». Не бывает года, чтобы не происходило катастрофы. Люди, поселившиеся здесь, знают коварный нрав альпийских вершин и учитывают его, когда строят жилища: они ставят их под естественную защиту горных склонов, скал, лесов и кустарников оставляют свободными от застройки «излюбленные» лавинами направления… Но стихия остается стихией. Несмотря на разнообразные защитные меры, «белая смерть» и поныне доставляет людям немало бед и неприятностей. Вот почему ученые очень внимательно изучают «повадки» и условия образования лавин.
Каждая снежинка в первые секунды приземления сохраняет свою кружевную форму. Но снег продолжает идти, и, придавленная мириадами других, она теряет свою красоту, смерзается с другими. А затем со снежинками начинаются новые превращения. Укрытая толстым слоем снега, земля попадает как бы в теплицу; если она до этого мерзла, то теперь под снеговой шубой начинает согреваться. И снежинки, которые легли на голую землю, тают.
Пары воды поднимаются в верхние, более холодные этажи снежного покрова и вызывают изменение снежных кристаллов. Происходит, как говорят, перекристаллизация снега — он становится рыхлым, зернистым.
Рыхлым снизу и более плотным сверху. Если при этом дует ветер, процесс ускоряется. Когда воздух быстро движется над поверхностью снега, давление тут падает, и водяные пары, словно насосом, вытягиваются из снежного пласта.
Постепенно покрывающий крутой склон горы и весящий сотни и тысячи тонн пласт снега теряет прочную связь со своим основанием и может в любое мгновение сорваться вниз. Еще более подвижны наносы снега на гладкой, уже схваченной после оттепели морозом поверхности старого снега.
«Свежие слои сухого снега, — пишет известный французский географ Э. Реклю, — не успевшие слипнуться с покрываемым ими старым снегом, готовы сползти от малейшего толчка или даже звука. Достаточно иногда падения ветки или какого-нибудь эха, для того чтобы нарушить их равновесие. А раз это равновесие нарушено, то снег начинает ползти по скату, сначала медленно, потом все скорее и скорее, причем масса его постоянно увеличивается, захватывает с собой камни, кусты, ломает деревья, сметает хижины горцев и со страшным шумом обрушивается в долину. А вокруг снегового обвала крутятся снежные вихри, тоже способные вырывать деревья с корнем. Такие лавины прокладывают себе иногда широкие дороги в вековых лесах и, кроме того, ломают деревья в окружности одним только вихрем, их сопровождающим». Не только громкий звук, но даже… тень может иной раз дать первый толчок грозному призраку гор. По расчетам профессора В. Н. Аккуратова, такой снежный покров на поле длиною в один километр при понижении температуры на один градус сокращается примерно на семнадцать сантиметров. И это может оказаться достаточным для того, чтобы дать первый роковой толчок: массив трогается с места, его движение все ускоряется. Лавина родилась!
Случается, что встречи с горными лавинами оканчиваются благополучно. В марте 1981 года два работника гидрометеостанции на Анзобском перевале в Таджикистане, молодые парни, шли на лыжах. Вдруг снег под их ногами пришел в движение. Через минуту они уже неслись вниз вместе с лавиной. На поиски вылетел вертолет. Их нашли только через сутки в ущелье, около избушки чабанов. А однажды в Горно-Бадахшанской области под лавину попал бульдозерист. Масса несущегося снега, как игрушку, подхватила его тяжелую машину и сбросила со стодвадцатиметровой высоты вниз. Дорожники решили, что их товарищ погиб. К счастью, это оказалось не так: он вылез из машины хоть и изрядно помятый, но целый и невредимый. Разнообразные меры борьбы с горными лавинами уже разработаны: лавинорезы и лавиноспуски, металлические и нейлоновые сети, гасящие энергию несущейся массы, террасы и щиты, задерживающие снег там, где он выпал.