Записки об экс марта 2019.
Note #1. Исследование снега на горе вблизи места палатки.
Прежде всего надо коротко описать снежную обстановку этого года, и сравнить его с февралем 1959 г.
В этом году в течении января и первой половины февраля снега было мало, чем это вполне напоминает обстоятельства 1959 года. Но начиная с середины февраля, это год стал аномальным с точки зрения количества выпавшего снега. Например, бы были на «перевале» с полудня 05 марта по ранний вечер 12 марта. При нас в долине оврага 4ПЛ выпало примерно 60…70 см свежего снега. До утра 11 марта, снег разной интенсивности шел практически непрерывно. По нескольким точкам, которые можно было опознать на фотографиях поисков марта 1959 года, мы промерили разницу в высоте снега 2019 и 1959. Она составляла от + 40 см до + 90 см в разных местах. Высота снежного покрова марта 1959года была (по нашим оценкам) от 60 до 90 см от уровня земли. Хотелось бы надеяться, что этот уровень (земли) с тех пор не изменился.
Отсюда можно заключить, что наши снежные измерения, сделанные на склоне являются превышением над уровня снега 1959 года. Это произошло по 2 причинам:
1. Климат стал теплее за 60 лет, и как следствие, увеличилась насыщенность влагой приходящего теплого воздуха.
2. Этот год с середины февраля был аномально снежным. Это мы могли сравнить с январем 2015 года, февралем 2014, и мартом 2012 и 2013 года
Одним из основных пунктов
нашего меню нашей программы были исследования снега на горе на предмет возможных снежных неприятностей с группой Дятлова. Я имею в виду всякие лавины и «доски».
К сожалению по полной программе все не удалось сделать, т. к. был только один день с приличной погодой, но и он не был полностью посвящен чисто снегу, потому, что нужно было сделать и кое-что по другим программам. Мы рассчитывали на 2 дня, ну пусть на 1,5.
Что бы оценить возможность снежных подвижек и прочих неприятностей этого толка я пользовался методиками, которые рекомендовал доцент МГУ им. Ломоносова Виктор Владимирович Поповнин, еще перед нашим выездом на это место в 2015 году. Спасибо ему большое, он нашел время после все университетских дел и приехал ко мне домой уже вечером перед отъездом. Время он на меня потратил столько, сколько было нужно, что бы я постарался ликвидировать свою бестолковость в методиках оценки снега. Как я полагаю в ущерб собственному отдыху перед следующим рабочим днем.
Методика состояла из следующих пунктов:
1. Измеряются и фиксируются параметры места: дата и время, координаты места, локальная крутизна склона, температура воздуха, направление и скорость ветра. Дополнительно делается фото/видео фиксация приборов и инструментов, которые используются при исследовании.
2. Снег отрывается на глубину до грунта в районе исследуемого явления, Выравниваются срезы (не заглаживаются!) и внимательно изучаются плоскости срезов на предмет выявления разделения слоев. Производится фото и/или видеосъемка с установленной линейкой или лентой рулетки. Отмечаются расположения мест разделения глубины слоев от грунта.
3. На контрастном фоне проводится разбор зерен снега на 3 группы: < 1 мм; 1…2 мм; > 3 мм. Делается снимок рядом с линейкой с делениями в мм или меньше.
4. Измеряется температура снега по слоям и по границе разделения слоев. Показания снимаются через 3…5 мин после установки датчика.
5. Проводится замер плотности снега по каждому слою.
6. Измеряется предел прочности на вдавливание эталонного стержня. Динамометром замеряется значение, при котором стержень начал продвигаться в снег.
7. Сдвиговый тест: отрываются столбики размером 1 х 1 м (как частный случай – 20 х 20 см), а затем приспособлением с двумя параллельными пластинами производится попытка сдвига каждого из слоев (последовательно по каждому слою) параллельно плоскости слоя с использованием динамометра и рычага (в случае необходимости). Если происходит сдвиг по слою разупрочнения, то фиксируется максимальное значение показания динамометра. Если происходит разрушение всего слоя снега, то фиксируется этот результат.
8. По возможности прилагается сводка погоды за предыдущее время (изменение температуры воздуха, параметры ветра, осадки).
Нами была выбрана площадка, расположенная в 20 м к северу от предполагаемого места палатки «по Харлану» ( * - хотя я, и по оценке с фотослайдами в 2015, и умозрительно в марте 2019, читаю, что оно должно находиться метров на 2..3 выше и на ~ 10 севернее. Но сейчас не о том речь). Как сказал Шура: « Что бы не портить профессионалам оригинальное место». Под профессионалами он имел в виду, прокуроров и делегацию КП и Малаховым, которые там были через неделю после нас и имели в своем составе проф. Топографов и гляциолога, которым был тот же В. В. Поповнин. Крутизна склона в «нашем» месте была больше, чем на «истинном месте палатки» - около 20 градусов, против того, что мы намерили с Шурой за час-полтора до этого ~ 12…16 градусов. (** - данные по замерам см. в сообщении Шуры от ). Поэтому у нас эксперимент должен был быть, как «ограничение сверху».
Пункты #3 и #6 мы не делали: #3 – потому что был, хоть и не сильный, но ветер, который нам не позволил бы все равно это сделать (сдувал бы гранулы), а #6 – в виду отсутствия подходящего стержня и приспособления к динамометру – «измерять на сжатие».
#1 больших трудностей не вызвал. Данные были такими:
дата и время – 11.03.2019, начали в 12.15 МСК; окончили в 14.59 МСК
координаты места - N = 61о 45,521` ; E = 59o 25,770` ; H = 2961 ft (902.5 м нум). Время 08:27.19 UTC
локальная крутизна склона - 19о
температура воздуха - tо = -4,7С
направление и скорость ветра - 6…8 м/с, западный
Пункт #2. Можно иллюстрировать следующими снимками
В результате получился вот такой разрез:
полная толщина слоя 1,86 м от земли (по рулетке). Для масштаба рядом стоит «лыжа им. Шуры», высотой в 1,5 м
Общий объем работы можно оценить по выброшенному снегу, но надо учесть, что в кадр попал не весь снег
#4. Температуру снега мы замеряли в 6 точках :
1. tо = -7,2С– верх пласта
2. tо = -6,6С – середина пласта
3. tо = -4,9С – низ верх. слоя
4. tо = -5,7С– верх ср. слоя
5. tо = -3,2С. - самый низ снега
6. tо = -2,9С– у земли
Температура приведена с учетом коррекции разницы в показаниях разных термометров. Поверка проводилась по термометру имеющему паспорт с указанием ссылки на стандарт поверки.
#5. Замер плотности снега на разных пластах.
Было выявлено (на наш непросвещенный взгляд ) 4 слоя различного снега (профессионал может найти и больше по известным ему признакам, но на глаз различались именно эти слои) и измерена плотность 3-х из них:
Верхний слой, толщиной ~ 84 см имел удельный вес 364,583 кГ/м3 , (3 Шуриных миски по 1,6 л = 4,8 л - весил 1,750 кГ)
Средний слой, толщиной ~ 60 см имел удельный вес 402,083 кГ/м3 , (3 Шуриных миски по 1,6 л = 4,8 л - весил 1,980 кГ) – характер снега напоминал крупу, хотя не был рассыпчатым, а его структура была сплошной.
Нижний слой, толщиной ~ 30…40 см имел удельный вес 486,458 кГ/м3, (3 Шуриных миски по 1,6 л = 4,8 л - весил 2,335 кГ) – характеризовался словом «кирпичеподобный»(с) по Шуре.
Самый нижний слой, толщиной ~ 5…10 см мы не измеряли, во-1, потому что его трудно было выковыривать, а во-2, потому что он был близок ко льду (хотя и легче его) Он был непосредственно сцеплен с землей и образовался, скорее всего, самой ранней осенью, когда выпадавший мокрый снег прихватывался заморозками. Верхняя его часть перманентно переходила в вышерасположенный слой и была с ним прочно сцеплена. Граница слоев была размыта. Нижняя его часть как бы проросла травянистыми растениями.
#7. Сдвиговый тест.
Самым интересным, показательным и познавательным был тест на усилия сдвига, которые позволяют прямо судить о возможности возникновения «доски» в данном месте в данных условиях.
Поскольку делать сдвиг пласта размером 1 м Х 1 м мы посчитали не актуальным по наличию отсутствия Геракакелов с бакенбабердами, мы ограничились провести такой тест на столбиках размером 20 Х 20 см. А затем можно посчитать и усилие при сдвиге 1 кв. м аналогичного снега, и получить оценку возможности самого естественного сдвига, когда вес смого столбика будет больше чем это усилие. Правда его надо еще домножить на косинус угла уклона склона, но это надо делать уже потом.
Был вырезан столбик указанного размера, высотой до границы разделения верхнего и следующего слоя. Она опознавалась на глаз. Верхний слой – это то, что выпало практически при нас и было нанесено на склон буквально несколько предыдущих дней. Толщина этого слоя составила 84 см плотность - 364,583 кГ/м3 ,откуда можно получить вес этого столбика = 14,583 кГс (килограмма силы)
Сама схема эксперимента наглядно показана на фото
Усилие прикладывалось с помощью рычага, потому что потребная величина его получилась значительной. Динамометр использовался точно такой же, как и тот, которым взвешивали снег.
На следующем фото хорошо виден сам момент разрушения (конкретно - сдвига пласта)
Усилие, которое было приложено при этом, было = 52,76 кГ
Последовательность сдвига видна на следующих фотографиях. А весь процесс можно увидеть на видео по ссылке:
https://drive.google.com/file/d/1i0Ko3-73B8SxsRCrg_xhDDCVj-GqZhKR/view?usp=sharing Надо отметить, что подобных сдвиговых тестов мы провели два. Но на первом не успели заметить максимальные показания динамометра. Пришлось все делать еще раз.
Если внимательный читатель заметит, то будет понятно, что динамометр рассчитан на усилия до 50 кГ. У нас получилось 52,76. Наверняка у него есть запас по диапазону, потому что иначе он должен был ломаться сразу после превышению предела в 50 кГ. Даже если за пределом диапазона он увеличивает заданную погрешность (100 Г на границе диапазона по паспорту), то усилие все равно превысило тот вес, который имел столбик тестового снега в 3,617 раза. Даже если усилие умножить на cоs 19о = 0,94551, то усилие требуемое на сдвиг будет в 3 раза превышать вес самого пласта, а поэтому такой сдвиг в естественных условиях попросту невозможен в принципе.
Для справки: усилие сдвига на 1 кв. м составляет 1319 кГ/м2 , при этом вес 1 м2 при высоте 84 см составляет 291,13 кГ.
Это был «краткий ответ с математикой» всем любителям снежных «досок», лавин и прочих исходных неприятностей для группы И. Дятлова в 1959 году. А тогда снега было меньше.
Добавлено позже:Была попытка создать 3D модель оврага с использованием всех известных измерений и фотографий. https://dyatlovpass.com/vasilii-zyadik
Хи-хи-с. Можно подумать, что такая модель, где единичные элементы рельефа размером больше размеров человека что то могут дать для понимания?
А точнее не получится, для этого нужна съемка "земного шара в натуральную величину"
Проблема в том, что что-то моделировать и смотреть может только тот человек, в распоряжении которого есть специальные программы.
Проблемы в том, что бы смотреть - нет. Проблема в том, что бы сделать удобоваримую для понимания модель. А для этого нужны
все детали местности. До камня.
Причем так сделать, что бы было понятно даже тем, кто там не был, а у тех кто был, не вызывало
хохота недоумения. У меня эти модели вызвали глубокое не... понимание... Хотя попробуйте сказать, что я совсем не знаю местность...?
Модель в общем виде - на базе топографической карты крупного масштаба вроде как взялись сделать американцы из NOOA. Я передал им через Donnie Eichar-а крупную карту и кучу фото с уточнениями и своими картами. Но пока молчат. А я им отослал еще до нашего отъезда.
Посмотрим что смогут профессионалы из весьма солидной организации в пику частным любителям поиграться с компьютером.
Тема: Перевал Дятлова в марте 2019 (Прочитано 46622 раз)