Охотники за лавинами

Снег январского бурана в местах схода лавин переместился — сам или искусственным путем — и не имел больше значения для падения лавин. На опытной площадке я исследовал этот слой методом, показывающим степень оседания за короткие интервалы времени. Оседание на поверхности было ненормально низким, и этот слой можно было рассматривать как снежную доску, сохраняющую свои опасные особенности. Для лыжников-туристов мы объявили предупреждение быть осторожными на любом склоне, где не сошли лавины.

Февральский снег хорошо оседал, образуя прочный слой поверх снежной доски, но шурф, выкопанный 3 марта, обнаружил любопытный процесс. Слой снежной доски превращался в глубинную изморозь. Это было трудно объяснимо, потому что глубинная изморозь, находящаяся столь далеко от почвы,— странный случай. Мы были очень рады, что в клочья расстреляли этот опасный слой в районе горнолыжных трасс: в марте в Алте обычно большие снегопады, и март 1953/54 г. не представил исключения. В последние дни этого месяца снежный покров достигал 2,5 м. К этому времени уже началось весеннее таяние снегов. Как показал шурф, выкопанный 2 апреля, растущие температуры атаковали глубинную изморозь и превратили ее в нормально оседавшую кашу. В общем это была легкая зима для лавинщика.

Я продолжал гоняться за этим неуловимым фактором — оседанием снега как на поверхности, так и в глубине покрова. Стоящая передо мною проблема заключалась в том, чтобы убедить оседание постоянно регистрироваться на каком-нибудь механическом приборе. Первая конструкция, которую я создал, состояла из пары велосипедных колес, спасенных, как обычно, из груды хлама. Я сделал по ободу разметку в дюймах, протянул струну по окружности колеса, прикрепил ее к пластинке, помещенной в снег, и подвесил колесо на столб. По мере своего оседания снег поворачивал колесо. В любое время я мог увидеть оседание, посмотрев на метки,— в теории, конечно. А на практике ветер вращал колесо и срывал струну, снег упрямо таял и замерзал на приборе, делая его неподвижным. Однако иногда он работал достаточно хорошо, как, например, в том случае со снежной доской в январе 1954 г. Это заставило меня думать, что я все же на правильном пути.

Нужно было придумать что-нибудь менее массивное — какую-нибудь катушку, достаточно маленькую, чтобы ее можно было закрыть со всех сторон. Катушка! Я купил несколько дешевых катушек к спиннингу и портновскую тесьму. Каждую катушку я поместил в коробку из листового железа, повесил их на перекладину, намотал на катушки тесьму и присоединил ее тонкой проволокой к дискам, опущенным в снег. Эта система все еще была обескураживающе чувствительной к ветру, комкам снега, падающим с деревьев, любопытным лыжникам и даже птицам и зверям, которые просто находились рядом и занимались своими собственными делами. Но все же она работала достаточно хорошо, чтобы заинтересовать моего коллегу.

Ля-Шапелль, терпеливо наблюдавший за моими усилиями, заметил, что должен существовать лучший путь. Он сказал что-то о мостике Уитстона и отправился работать в свой угол мастерской. То, что он произвел на свет, было электрическим прибором, измеряющим оседание снега и построенным на основе швейцарского образца. Я не представляю себе точно, как этот прибор работал. Между прочим, это не такая уж редкая ситуация для человека, имеющего идеи. У него возникает идея, а затем он должен найти кого-нибудь с техническим складом ума, чтобы воплотить эту идею. Если оба качества совмещаются в одном человеке, то перед нами гений.

Электрическая установка для измерения оседания снега состояла из нихромовой проволоки, которая протягивалась строго вертикально от земли до надземной опоры. Оба конца нихромовой проволоки присоединялись обычным медным проводом к распределительной коробке. Каждый диск — датчик оседания — присоединялся к нихромовой проволоке с помощью скользящего зажима и был связан с распределительной коробкой свинцовым проводом. Принцип работы прибора заключался в том, что сопротивление нихромовой проволоки велико и пропорционально ее длине. Поэтому сопротивление любого данного отрезка проволоки может быть измерено и переведено в меры длины. Этим способом мы могли в любой момент определить расстояние от каждого диска до поверхности земли. Прибор Ля-Шапелля был как бы окном в снежный покров, через которое мы могли по своему желанию заглядывать внутрь снежного покрова, не разрушая его.

В этой на первый взгляд спокойной массе мы увидели то, чего» раньше никто не только не видел, но даже и не подозревал. Мы видели слои снега, для которых кривые оседания были вполне устойчивыми — сначала довольно крутыми, а затем постепенно выполаживающимися. Мы видели и другие слои, у которых кривые оседания были крайне неустойчивыми. Но это еще не все. В снежном покрове существуют беспорядочные пластические течения, причины и следствия которых не были известны тогда и остаются неизвестными до сих пор. Некоторые диски переворачивались, хотя и находились на определенном уровне, другие смещались в горизонтальной плоскости, причем иногда в противоположных направлениях, обрывая контакты с проволокой.

Электрический прибор для измерения оседания снега прекрасно работал в снежном покрове, но был непригоден для измерений В свежевыпавшем снеге. Будучи показателем стабилизации снега вовремя сильного снегопада, свежевыпавший снег метаморфизуется слишком быстро, но в слишком малых масштабах. Кроме того, существует и практический предел того, как часто можно посетить опытную снегомерную площадку во время снегопада. В идеале показатель оседания свежего снега должен записываться непрерывно и автоматически.

Казалось, стоит добавить датчики к моей рыболовно-катушечной системе, и можно будет регистрировать даже дюйм оседания. Ведь эта установка, слишком громоздкая и чувствительная к помехам, все же работала. В конце концов Эд решил и эту проблему. Он подвесил все диски на одну и ту же нить, и оседание свежего снега передавалось к записывающему устройству единым механизмом.

Исследовательская работа очень похожа на деятельность натуралиста, идущего в джунглях по следу необычного существа, или археолога, проникающего сквозь пыль веков. В конце следа или в последней груде камней они находят свою особую награду — нечто, о чем раньше никто не знал. Так и мы преследуем нашу быстробегущую добычу от беспокойного снега на поверхности до спокойных глубин снежного покрова. Мы увидели много неожиданного, некоторые из наблюдаемых нами явлений до сих пор еще не объяснены, но все, что мы узнали, указывает, что оседание снега является важнейшим фактором и показателем стабильности снежного покрова. Однако многое еще оставалось сделать.

Прежде чем закончить исследования снега, я сконструировал и построил еще один прибор для измерения его оседания. Веранда моего дома в Скво-Вэлли оказалась идеальным местом для наблюдений за снегопадами. Не последним из ее преимуществ было то, что можно было с удобствами стоять на ней и наблюдать за бураном в окно. На этой веранде я устроил изолированную от снежного покрова платформу, на которую ложился свежий снег. Ничего подобного в Алте мы сделать не могли. Прибор для наблюдения за оседанием представлял собой вертикально стоящую раму. Поперек рамы я протянул разноцветные пластмассовые нити с интервалом в три дюйма друг от друга. Как только очередная нить покрывалась снегом, я перерезал ее. Проделав смотровую щель в центре снежного пирога, я мог определить оседание каждого трехдюймового слоя. Моей самой большой наградой было то, что я увидел уникальный слой — слой, который растягивался.

Мои коллеги всегда скептически относились к этому случаю, потому что он никогда больше у меня не повторялся. Но если уж допускаешь пластическую природу снега, которой есть много доказательств, то в таком явлении нет ничего невозможного. Это было в тот самый буран, о котором я говорил в гл. 2 и за которым наблюдал, используя дистанционный термометр. Растягивающийся слой отложился как раз во время основного изменения температуры в середине бурана, и как раз по этому слою сошла лавина.

История науки полна примеров, когда исследователь, ведущий определенную работу, случайно делает открытие совсем в другой области. В этих историях, кажется, никогда не упоминается самое важное — ум, разглядевший за случайностью открытие, а не напрасно потраченные усилия. Это уникальное качество человеческого разума — способность взять неполные, противоречивые, даже неточные данные и извлечь из них правильный ответ. Лучший ум смог бы сделать открытие, о котором я сейчас расскажу, раньше, чем его сделал я.

Мои довольно грубые наблюдения за факторами, способствующими лавинообразованию, на первой стадии лавинных исследований на Западе убедили меня в том, что существует прямая зависимость между интенсивностью снегопада и лавинами и менее четкая зависимость между плотностью свежевыпавшего снега и лавинами. Представление этих факторов в правильной комбинации и было одним из таких случайных открытий.

Я мечтал об автоматическом регистраторе, чтобы лучше наблюдать за интенсивностью снегопада (И. С). Мне рисовался вращающийся столик, улавливающий снег. При накоплении дюйма снега некая лопатка должна смести снег и просигнализировать об этом на записывающее устройство. Затем цикл должен был начинаться снова. Построение такого прибора слишком превосходило пределы моих конструкторских способностей, а Ля-Шапелля еще не было. Я передал свою идею чародею электроники из Университета штата Юта. Он не скрыл своего мнения, что имеет дело с сумасшедшим, но прибор все-таки изготовил.

За свою короткую жизнь этот шедевр многое испытал. Он обледеневал, и механизм, сметающий снег, разрывало на куски. Электрический глаз, измеряющий каждый дюйм свежего снега на вращающемся столике, покрывался льдом, в результате чего сметающий механизм непрерывно действовал, сметая с вращающегося столика весь снег во время бурана снежинка за снежинкой, вместо того чтобы отмечать дюйм за дюймом. На записывающем устройстве мы получали весьма внушительные величины интенсивности снегопада. Одно из реле в блоке управления замкнулось, и весь блок сгорел. И в конце концов лавина унесла все это под гору.

Однако автоматический измеритель интенсивности снегопада дал и несколько хороших серий наблюдений. Тогда наблюдать за ним было страшно интересно. Я тратил больше времени, глазея на него, чем мне обычно требовалось, чтобы пробраться от станции к снегомерным рейкам и обратно. Я заметил, что сметающая лопатка •с большим усилием выполняет свою работу, убирая этот сухой, плотный, зернистый, перенесенный ветром снег, который, вероятнее всего, должен был превратиться в мягкую снежную доску. Что было этому причиной? Сцепление, плотность или сочетание обоих факторов?

Я безуспешно пытался установить зависимость между плотностью как таковой и лавинами. Плотность была индикатором определенных типов снега: одни из них склонны к лавинообразованию, другие— нет. Дополнительная масса могла вызвать разрушение слабого слоя. Но это был негативный фактор, полностью зависящий от величины срезывающего усилия для слабого слоя. Наблюдая за работой этой бездушной машины, я начал думать о плотности в несколько ином плане. Интенсивность снегопада... Чем она выше, тем более вероятна лавина. Гм-м-м!.. А что если подойти к плотности не как к мертвой величине, характеризующей массу, а как к динамическому фактору? Как бы измерить его? Конечно, через водозапас снежного покрова. Количество воды, отложенное за час в виде снега,— интенсивность осадков.

Я преследовал этого кролика шаг за шагом сквозь данные наблюдений, и вот наконец он оказался у меня в руках. Когда интенсивность осадков достигает определенных значений за некоторый .интервал времени и при воздействии сильного ветра, в подавляющем большинстве случаев результатом бывает лавина. Так появился коэффициент интенсивности осадков (И. О.) * (* Этот коэффициент выражается величиной, равной слою воды в дюймах, которое выпало в течение некоторого периода времени при скорости ветра выше критической.—Прим. ред.) : если И. О. равно» или больше 0,10 дюйма в час и скорость ветра превышает критическое значение, то вероятность возникновения лавин велика всякий раз, когда общее количество осадков достигает 1 дюйма. Коэффициент И. О. фактически является комбинацией нескольких показателей лавинообразования: количества выпавшего снега, его типа и плотности, ветра и температуры.

Как и все наши приемы предсказания опасности, это не строго-определенная и негибкая формула. Вы не можете ждать, пока коэффициент И. О. достигнет единицы, чтобы закрыть подъемник или шоссе. Другой спусковой механизм, например перегрузка, может начать действовать раньше. Или же все сведет на нет оседание. Но все-таки этот показатель остается наилучшим из уже открытых для оценки лавинообразующего бурана.

Фрэнк Фото провел классическое изучение снегопада в 1953 г. на перевале Стивене. Оно прекрасно продемонстрировало работу коэффициента И. О., а также и ни с чем не сравнимую выносливость-исследователя. Он проводил наблюдения каждый час (поскольку у него не было автоматического регистратора) в течение ста трех часов. В этот буран выпало 136 дюймов снега с максимальной интенсивностью 5 дюймов в час и со средней интенсивностью более 1 дюйма в час. Интенсивность выпадения осадков достигала 0,30 дюйма в час, но коэффициент И. О. никогда не возрастал до единицы из-за недостаточной силы ветра. Величина оседания была очень высока — 59%. И лавин не было.

По записям наблюдений Института лавин я мог сравнить снегопад Фрэнка Фото со снегопадом, вызвавшим катастрофу в Валь-да-Баркли, и с многими другими зимой 1951 г. Буран в Валь-да-Баркли продолжался 150 часов, но он делился на две части. Первые-52 дюйма выпавшего снега достаточно стабилизировались к наступившему в промежутке затишью. Однако, когда началась вторая часть бурана, ситуация стала зловещей, так как подстилающий слой был неустойчивым; частично уплотнившийся снег первой поло- вины снегопада лежал на глубинной изморози.

Вторая часть снегопада продолжалась около 72 часов, во время которых отложилось 76 дюймов снега — несколько больше половины того, что было у Фрэнка Фото. Интенсивность снегопада достигала 6 дюймов в час — цифра, которой я едва мог поверить, пока сам не встретился с такой же в Скво-Вэлли. Интенсивность выпадения осадков была такой же фантастической: она достигла максимума 0,50 дюйма в час и 0,17 дюйма в час за один 24-часовой период, а в среднем за весь период 0,12 дюйма в час при ветре штормовой силы.

Европейцы при анализе сильных снегопадов не рассматривают факторов, способствующих лавинообразованию, и коэффициент И. О. в 1951 г. еще не был открыт. Чтобы мои слова не были превратно истолкованы, я хочу подчеркнуть, что ученые Института лавин прекрасно понимали, какая смертельная опасность могла быть связана с этим бураном. Это доказывается предупреждениями, которые они сделали, и тем, что они убедили отцов города Цуоца перестать пререкаться по вопросам протокола, а начать действовать и стрелять.

Вторая часть шторма 1951 г. достигла коэффициента И. О., равного единице, приблизительно в 10 ч утра 19 января. Первая лавина в Валь-да-Баркли сошла примерно часом позже и накрыла дорожного обходчика. Времени между следующими лавинами, захватившими спасателей, а затем спасателей спасателей, было достаточно, чтобы фатальная формула повторилась.

Таким образом, очевидно, что значение коэффициента И. О. еще не показывает, будет ли лавина. Как и высокая температура, он является проявлением, а не самой болезнью. Но это симптом, обладающий хорошей надежностью, и, кроме того, его может измерить любой наблюдатель, располагающий самым простым оборудованием.

В 1950/51 г. я перешел к вопросу о времени схода лавин. Здесь было несколько проблем. Места схода лавин были разбросаны случайным образом по всему горнолыжному району, и все они, конечно, находились на некотором расстоянии от наблюдательной станции. Большинство естественных лавин сходит в периоды плохой видимости, в темноте или во время бурана, т. е. когда нет никаких свидетелей. Удивительно, как мало лавин наблюдается в движении даже при полном дневном освещении. Они начинают двигаться, они несутся, снежные облака оседают, и все это — дело секунд. Следовательно, я должен был установить какую-то автоматическую регистрирующую систему.

Инспектор Козиол как раз выбил довольно большую по нашим стандартам сумму и доставил мне первую партию сложного научного оборудования. Самописец «Эстерлайн-Энгус» — это по существу часовой механизм, протягивающий рулон бумаги через стол с постоянной скоростью. На этой бумаге двадцать перьев чертят прямые линии. Каждое перо соединено с электрическим реле. Когда ток из установленного в поле датчика течет в реле, оно замыкается, и сдвигает перо в сторону, делая отметку на бумаге. Таким способом возможно регистрировать единичное событие, последовательность событий, скорость, продолжительность — все, что чья-либо изобретательность может заставить замкнуть и разомкнуть цепы Я нежно полюбил эту штуку. В разное время я записывал на ней такие разнообразные данные, как скорость и направление ветра, интенсивности снегопада и осадков, оседание снега, сход лавин. Благодаря помощи этого неутомимого слуги, чьи чувства были настолько острее моих, я мог также больше спать.

У нас не было денег на приобретение еще большего количества точных электронных приборов. В те времена радиотелеметрические системы, построенные на транзисторах и питающиеся от батарей, которые могут долго служить при низких температурах, еще практически отсутствовали. Зато вокруг валялось много оставшегося от войны телефонного провода. Оказалось, что это дешевое и простое средство для решения вопроса. Все, что я должен был сделать,— это протянуть провода к каждому месту схода лавин и установить датчик, который лавина замкнула бы, послав таким образом сигнал к самописцу.

Я даже не могу сказать, сколько километров проводов я протянул в районе Алты. Из-за обычных причин — недостатка денег и людских ресурсов — я не мог провести провода под землей или подвесить их на столбах, а как бы тщательно я ни прокладывал провода по земле, сползающий снег всегда их разрывал. Следует объяснить, что сползание снега — это его медленное движение, подобное движению ледника по уклону под действием силы тяжести. Если склон достаточно крут, то глубокий снег при сползании может разрушить любое препятствие. Пока провод находится под снегом, невозможно найти разрыв. Я скоро научился при первой же возможности подвешивать провод на деревья. Благодаря этому мне было легче установить место обрыва, протянуть другой провод.

Следующей проблемой был датчик. Сначала я устанавливал его на легкой вехе в средней части пути схода лавины. Я надеялся, что эта штука окажет некоторое сопротивление лавине и сможет возвращаться в исходное положение снова и снова. Но сползание снега, ветер и лыжники сбивали вехи. Лавины с особым удовольствием разбивали всю установку на кусочки. Они утаскивали по полкилометра телефонного провода, растягивая его так, что в нем появлялось множество разрывов, невидимых под изоляцией. Механические датчики, которые я сначала использовал, покрывались льдом и не могли функционировать или же замыкали цепь, вызывая помехи на записи.

В конце концов я построил более сложное устройство. Я протянул трос поперек каждого пути лавины там, где ему ничто не угрожало. С троса свисал шнур, сделанный из многожильной эластичной резины. К шнуру был привязан ртутный датчик. Это превосходное устройство, используемое в промышленности десятками тысяч, представляет собой запаянную трубку с двумя контактами и каплей ртути. Оно не подвержено действию холода и влаги и удивительно прочно. Здесь нечему ржаветь или изнашиваться. В одном положении контакт разомкнут, в другом замкнут, хорошая встряска вызывает моментальное замыкание контакта.

Датчик, подвешенный на тросе, был вне досягаемости лавины. От шнура отрезок проволоки шел вниз, под снег, где его и закрепляли. Между этой проволокой и шнуром находилось разрывающееся звено, которое должно было рваться под натяжением. Секрет этой установки заключался в том, чтобы растянуть шнур. Когда лавина накатывается на проволоку и разрывает звено, шнур отпрыгивает вверх и заставляет сработать ртутный датчик. Благодаря натяжению система не реагирует на колебания от ветра. Более того, шнур может растягиваться дополнительно, компенсируя таким образом эффекты сползания и оседания снега. После схода лавины все, что я должен был сделать,— это заменить разорвавшееся звено и в некоторых случаях проволоку.

Я сказал: «Чик, похоже, что для шоссе не видно ничего хорошего. Все признаки, указывают на красный свет».

«Ничего,— отвечал он,— будет шоссе открыто или нет?..»

В этот момент щелкнул самописец. Растлер-Фейс!

Я сказал: «Только что сошла лавина с Растлера; она дает тебе общую картину».

«Подожду минутку.— Чик сразу же вернулся к телефону.— Ты прав. Воздушная волна отложила шесть дюймов снега на веранде и на дюйм согнула окна. Но как ты узнал?»

«Наука, малыш, наука!»

Понадобилось три зимы, чтобы постичь эту «науку».

В Колорадо «Медведь с перевала Берту» боролся с глубинной изморозью,— по моему мнению, это наиболее трудная задача исследований лавин и борьбы с ними. Дик Стилмен — большой и сильный голубоглазый человек, ростом 180 см, по специальности ботаник, что, конечно, очень важно для охотника за лавинами (почти столь же подходящая специальность, как и у Отуотера — английская литература). По бесснежной земле Дик шагает неуклюже, как медведь, наклонившись вперед и слегка согнув колени; говорят, что издали мы с ним похожи друг на друга. Возможно, к этой характеристике следует добавить вспыльчивость. Если бы кто-нибудь взялся написать портрет Дика, то его следовало бы изобразить с подожженной противолавинной бомбой в одной руке и пенетрометром — в другой.

Его королевство — перевал Берту — расположено на континентальном водоразделе на высоте 3460 м. В 1947 г. там был построен первый в мире парнокресельный подъемник. В наши дни ни один уважающий себя горнолыжный район в Западном полушарии не рассчитывает на меньшее. В 1950 г. Дик Стилмен взял на себя тяжкий труд отделить лыжников от лавин.