Чуть более года назад одна из самых разрушительных каменно-ледовых лавин в Индийских Гималаях обрушилась на небольшой городок, трагически унеся более 200 человеческих жизней, несколько мостов, дорог и две гидроэлектростанции.

Катастрофа, известная как катастрофа в Чамоли, была уникальной по своим масштабам. Несмотря на то, что лавина состояла из 80% камней и только 20% льда, она смогла пройти около 13 км вниз, прежде чем превратиться в селевой поток, вызвав внезапный паводок на реках Ришиганга и Дхаулиганга.

Как спутники помогают нам понять смертоносные лавины.Изображение: Daniel Prudek/Shutterstock

Масштабы катастрофы привлекли внимание учёных всего мира. За последние несколько месяцев было опубликовано более десяти исследовательских статей, посвящённых исследованиям возможных причин и последующих изменений в долине.

Дистанционное зондирование

Учитывая отсутствие полевых измерений из-за удалённой экстремальной местности этого региона, во всех этих опубликованных исследованиях широко использовались данные Наблюдения Земли (НЗ) со спутников дистанционного зондирования. Специальные камеры на спутниках НЗ улавливают энергию, которая либо излучается, либо отражается от поверхности Земли или её атмосферы, поэтому дистанционное зондирование помогает быстро и эффективно контролировать определённые среды.

Космические агентства, такие как NASA и Европейское космическое агентство, а также такие компании, как Planet Labs, бесплатно предоставляют изображения Земли со средним и высоким разрешением, поощряя независимые и научные исследования. Фактически, спутники PlanetScope компании Planet Lab смогли запечатлеть катастрофу в Чамоли в режиме реального времени.

Растущее число и возможности этих спутников оказываются чрезвычайно полезными для понимания высокогорных опасностей. Онлайн-платформы геовизуализации, такие как Google Earth, предлагают повторяющиеся изображения с высоким разрешением, что позволяет проводить быстрый и эффективный визуальный анализ. В ходе очередного исследования, проведённого специалистами из Университета Абердина, удалось смоделировать и реконструировать катастрофу в Чамоли и предыдущую ледяную лавину в одном и том же месте благодаря богатому архиву данных дистанционного зондирования.

Горячая точка лавины

Данное их исследование началось с интересного наблюдения, о котором также сообщалось в других исследованиях: место катастрофы в Чамоли является горячей точкой схода лавин. Просматривая прошлые спутниковые снимки за последние 20 лет, учёные идентифицировали две ледяные лавины и несколько снежных лавин в той же долине.

Лавина 2016 года, которая сделала этот район более уязвимым для события, последовавшего в 2021 году. Изображение: Anshuman Bhardwaj/University of Aberdeen

Ледяные лавины, вызванные разрушением висячего ледника в начале 2000 г. и снова в сентябре 2016 г., были массивными и состояли примерно из 10 млн м³ ледникового льда, заполнив около 3,5 км дна долины отложениями обломков, высота которых достигала 50 м. Однако, поскольку катастрофа в Чамоли произошла спустя 4,5 лет после схода ледяной лавины в сентябре 2016 года, это делает весь сценарий ещё более интригующим.

Катастрофа 2021 года была вызвана сходом лавины, которая, хотя и была более чем в 2,5 раза более объёмной, чем событие 2016 года, на 80% состояла из горных пород, в отличие от чисто ледяного состава лавины 2016 года.

Последовательность этих двух массивных и совершенно разных ледяных лавин, сошедших с одной высоты и обрушившихся на одну и ту же долину в течение 5 лет, уникальна. Это дало экспертам беспрецедентный природный полигон для понимания того, как частые лавины с различной степенью содержания льда могут различаться по своей скорости и разрушительной силе.

Лавина в Чамоли 2021 года состояла на 80% из камней и на 20% из льда, что делало её ещё более смертоносной. Изображение: Anshuman Bhardwaj/University of Aberdeen

Предсказание будущего

Применяя интегративный подход, учёные изучили характеристики потока лавин 2016 и 2021 годов как до, так и во время события. Им удалось посмотреть на краткосрочные и долгосрочные изменения скорости поверхностного движения, которые более чем в 5 раз превышали нормальные значения.

Оценка поверхностных движений доказала свою эффективность при наблюдении за развитием и траекторией ледяных лавин в прошлом. В 1973 г. впервые были измерены движения нестабильного висячего ледника, чтобы предсказать его обрушение. Успех этого полевого подхода к мониторингу был продемонстрирован в 2014 году точным прогнозом «отрыва» висячего ледника от южного склона Гранд-Жорас в Италии за 10 дней до схода лавины.

Но проблемы с логистикой в ​​этих высокогорных районах означают, что такого рода усилия на местах ограничены. Наблюдения специалистов, особенно за лавинами 2016 года, показывают, что оценки движения с помощью дистанционного зондирования не только имеют более широкий охват, но также могут представлять собой своевременный, экономичный и безопасный способ мониторинга висячих ледников и, возможно, даже предсказывать крупные и опасные ледяные лавины.

Но существуют неопределённости, связанные с наблюдениями дистанционного зондирования, и любая возможная предсказуемость в будущем, безусловно, требует дополнительных исследований для выявления статистически значимых тенденций в поверхностных движениях.

Используя термомеханическую модель, учёные смоделировали событие сентября 2016 г. и максимальное давление, оказанное этим событием на долину. В итоге они обнаружили, что оно составляет 6 тысяч килопаскалей (измерение прочности на сжатие) — достаточно большое, чтобы внести видимые изменения в профиль долины за счёт добавления эродируемых отложений, которые могут ухудшить любое будущее событие.

Стоит отметить, что сезонные снежные лавины также обеспечивают достаточную смазку этой части долины.

Затем учёные смоделировали событие 2021 года по двум сценариям: первый без указания эрозионных характеристик оставшихся лавинных отложений прошлого, а второй с включением определённых эрозионных зон.

Результаты показывают, что оставшиеся в долине отложения от прошлых ледяных и снежных лавин, вероятно, способствовали увеличению объёма и потока каменно-ледовой лавины 2021 года, что объясняет её исключительное воздействие на население, расположенное ниже по течению.

И хотя прошлые ледовые лавины 2000 и 2016 годов не нанесли прямого ущерба жизни и имуществу, они являются повторяющимися событиями в этой долине. Однако трудно предсказать их будущее воздействие в сочетании с другими ледниковыми опасностями, такими как катастрофа в Чамоли.

Поскольку глобальное изменение климата ускоряется, такие опасные для жизни сценарии с большей частотой и неопределенностью развиваются и в других горных регионах. Благодаря тому, что спутники предоставляют часто обновляемые изображения, понимание любых закономерностей этих высокогорных опасностей может помочь спасти множество жизней и защитить дорогостоящую инфраструктуру в будущем.

Правописание уведомления вебмастера


Понравилось? Поделитесь с друзьями!

Комментарии

- комментариев