Lavíny HZS | Náuka o snehu a lavína - Metodika

Snehové kryštály vznikajú z podchladených vodných kvapôčok oblakov alebo priamou sublimáciou vodnej pary na ľadové kryštalic­ké jadrá. Snehové kryštály majú pravidelnú šesťuholníkovú kryštá­lovú mriežku. Podľa teploty okolia vzniku sa tvoria kryštály rôzneho tvaru, napr. niektoré základné tvary:

            Obr. 1 Vznik snehového kryštálu

Vývoj snehového kryštálu v závislosti od teploty:

Obr. 2 Základné tvary snehových kryštálov

Podľa vlhkostných pomerov v atmosfére sa tieto tvary môžu nav­zájom kombinovať. Bolo popísaných viac ako 21 tisíc rôznych tva­rov snehových kryštálov, zaoberá sa nimi jeden vedný odbor - kryštalografia snehu.

Obr. 3 Nakayova klasifikácia snehových kryštálov

Posledné poznatky udávajú, že každý snehový kryštál je odlišný v drobných detailoch od ostatných.

Pri teplote blízkej bodu mrazu sa kryštály spájajú do vločiek rôznej veľkosti.

Obr. 4 Vznik vločky spájaním kryštálov

Povrchová inovať

vzniká sublimáciou vodnej pary na silne och­ladenom povrchu snehovej pokrývky alebo predmetov. Vzniká väčši­nou za chladných, bezveterných, jasných nocí a pri zasnežení predstavuje nebezpečnú sklznú vrstvu pre nad ňou ležiace snehové vrstvy.

Obr. 5 Povrchová inovať	Obr. 6 Povrchová inovať

Krúpky

guľaté amorfné tvary zŕn, ktoré nevznikli kryštalizáci­ou, ale namŕzaním vodných kvapiek na snehové kryštály v atmosfé­re. Na vznik lavín nemajú podstatný vplyv.

Námraza

vzniká za veterného počasia namŕzaním drobných podch­ladených vodných kvapiek hlavne na náveternej strane silne ochla­dených predmetov.

Obr. 7 Námraza na skalách

Od svojho vzniku až do úplného roztopenia sa sneh stále mení. Odborníci hovoria, že sneh žije. V podstate rozoznávame tri druhy premeny snehu

• premena rozpadom (deštruktívna metamorfóza – žltá farba)
• premena narastaním (konštruktívna metamorfóza – modrá farba)
• premena topením (firnovatenie – červená farba)

Obr. 8 Celková premena kryštálu

V týchto fázach premeny snehu už nehovoríme o snehových kryš­táloch, ale o snehových zrnách, lebo kryštálová mriežka sa viac-menej stráca.

Deštruktívna premena

Už počas pádu v atmosfére a vplyvom vetra sa kryštály nového snehu lámu a de­formujú, dostávajú tvar zlomkového prachového snehu. Po dopade na zem pokračuje rozpad kryštálu vplyvom tlaku nadložných vrstiev v spojení s teplotou -3 až -5OC a pohybom vodných pár cez fázu plstnatého snehu až po zaokrúhlené snehové zrná. Tieto snehové zrná predstavujú veľkosťou najmenší tvar a väzba jednotlivých su­sedných zŕn je dobrá. Vrstvy, tvorené okrúhlozrnným snehom majú väčšinou dostatočnú pevnosť a sú stabilizujúcim prvkom snehovej pokrývky.

Obr. 9 Nový sneh	Obr. 10 Plstnatý sneh	Obr.11 Okrúhlozrnný sneh

Obr. 12 Rozpad izolovaného kryštálu v laboratóriu za 54 dní pri -5O C

Konštruktívna premena

Pri malej výške snehovej pokrývky a veľkom teplotnom rozdiele medzi povrchom pôdy (teplota je tu väčšinou blízka 0OC) a po­vrchom snehovej pokrývky je pohyb vodných pár v snehovej pokrývke tak veľký, že dochádza k rýchlemu narastaniu snehových zŕn, ktoré majú hranatý tvar a väčšiu veľkosť (tzv.pohyblivý sneh).

Obr. 13 Hranatozrnný sneh

Proces narastania je závislý od dlhodobo nízkych teplôt (-10OC a nižšie) a teplotného spádu v snehovej pokrývke (teplotu povrchu snehovej pokrývky v OC delíme výškou snehovej pokrývky v cm). Podmienky na konštruktívnu premenu začínajú pri spáde 0,25OC/cm a so zvyšujúcim sa spádom konštruktívna premena prebieha intenzívnejšie.

Obr. 14 Veľký teplotný spád medzi vrstvami

Konečným výsledkom tejto premeny je tzv. dutinová inovať, ktorá má pomerne veľké hranaté a duté zrná, pripomínajúce malé poháriky.

Obr. 15 Dutinová inovať

Zrná po­hyblivého snehu a dutinovej inovate nemajú medzi sebou prakticky žiadnu súdržnosť a vrstvy, tvorené týmito zrnami predstavujú ide­álnu sklznú plochu pre nadložné vrstvy.

Premena topením

Pri ohriatí snehu na 0OC sa začína uvoľňovať voda, ktorá vniká medzi jednotlivé snehové zrná, zníži súdržnosť medzi nimi a tým aj celej vrstvy. Pri opätovnom zamrznutí vznikajú medzi zrnami pevné ľadové väzby - môstiky, čím sa celá vrstva výrazne stabili­zuje. Opakovanie procesu topenia a zamŕzania sa nazýva firnovate­nie. Jeho produktom sú pomerne veľké zrná firnu.

Obr. 16 Zrná firnu

V závislosti od priebehu počasia sa môžu jednotlivé fázy pre­meny rôzne kombinovať, prípadne aj preskočiť a vynechať.

Obr. 17 Schéma premeny snehu

Definícia jednotlivých druhov snehových zŕn a ich medzinárodné označenie sa nachádza v tabuľke:

Všetky poveternostné pochody a zmeny počasia sa prejavia na vrstevnatosti snehovej pokrývky. Každá snehová vrstva má svoje špecifické vlastnosti: druh snehových zŕn, tvrdosť, vlhkosť, priľnavosť, optické vlastnosti a iné. Charakteristika niektorých základných snehových vrstiev:

Nový sneh

vrstvy nového snehu sú tvorené snehovými kryštálmi, u ktorých je badateľná kryštalická mriežka. Väčšinou sa jedná o vrstvu, vytvorenú počas poslednej periódy sneženia.

Voľný sneh

v tejto vrstve je každé snehové zrno voľne pohyb­livé, bez väzby na susedné zrná. Vrstva nedovoľuje diaľkový pre­nos napätí v snehovej pokrývke. Môže sa jednať o suchý, páperový sneh, alebo o mokrý sneh. Prirodzený uhol sypavosti voľného snehu je 47O. Ak pri výstupe na lyžiach nezostáva medzi lyžami priečka zo snehu, je to voľný sneh. Podobne keď naberieme na lopatku kváder snehu, lopatkou jemne potrasieme a kváder sa zosype, tiež sa jedná o voľný sneh.

Spevnený (zviazaný) sneh

miliardy snehových zŕn sú navzájom viazané a nie sú voľne pohyblivé. Tým umožňujú diaľkový prenos napätí v sneho­vej pokrývke. Stabilita vrstiev pevného snehu závisí od tvrdosti vrstvy a jej priľnavosti k spodnej vrstve.

Vetrom ubitý sneh

sa vyskytuje na náveterných svahoch. Pri chôdzi po doskách vetrom ubitého snehu počuť dutý zvuk. Tieto dosky sú väčšinou veľmi krehké, pri prelomení počuť typický zvuk "whummm", čo signalizuje zlú stabilitu dosky. Pod vetrom spevne­nou doskou sa často nachádzajú mäkké snehové vrstvy, čo má za následok ich zlú priľnavosť.

Previaty sneh

sa ukladá pod hrebeňmi na záveterných svahoch vo forme snehových klinov a vankúšov. Spomalenie rýchlosti vetra za hrebeňom umožňuje veľkú akumuláciu a čiastočné spevnenie sne­hu. Spevnenie je však väčšinou nedostatočné a snehové kliny a vankúše patria spolu s prevejmi k nebezpečným lavínovým útva­rom.

Vrstva pohyblivého snehu a dutinovej inovate

najnebezpečnej­šie a najmenej súdržné vrstvy, pôsobiace ako guličkové ložisko pre nadložné vrstvy. Pri kopaní snehového profilu sa vrstva vysý­pa ako cukor a má minimálnu tvrdosť.

Zasnežená vrstva povrchovej inovate

má podobné vlastnosti ako horeuvedená vrstva pohyblivého snehu.

Ľadová vrstvička

drasticky znižuje priľnavosť nadložných vrs­tiev.

Kôra zmrznutého firnu

jej striedanie vo vnútri pôsobí stabi­lizujúco, nebezpečná je pre nadložnú vrstvu nového snehu.

Teplota vrstvy v blízkosti pôdy má väčšinou hodnotu blízku 0OC, pri povrchu snehovej pokrývky podobnú teplotu ako je teplota vzduchu. Pri oteplení a premočení v jarných mesiacoch sa v celom profile nachádza teplota 0OC. Sneh je dobrý tepelný izolátor, dva krát lepší ako ihličnaté drevo.

Špecifická váha

sa udáva ako váha jedného kubického metra sne­hu v kilogramoch. Zvyšuje sa tvrdosťou a vlhkosťou snehu:

Z týchto hodnôt sa dá vypočítať, že doska z vetrom ubitého snehu o šírke 10 m, dĺžke 10 m a hrúbke 10 cm má objem 10 m3 a váhu 1-2 tony. Z uvedeného vyplýva, že sa nesmie podceňovať nebezpečenstvo tzv. malých dosiek. Tieto údaje sú tiež dôležité pri výpočte nárazového tlaku lavín.

Plasticita

snehovej pokrývky je tým väčšia, čím je sneh voľ­nejší a čím má vyššiu teplotu. So zvyšujúcou plasticitou dochádza k vyrovnávaniu napätí vnútri snehovej pokrývky (napríklad na jar pri vzniku trhlín pri základových lavínach

Obr. 18 Plastická deformácia snehu

Pri vetrom ubitom snehu vznikajú tvrdé a krehké dosky s malou plasticitou, takže napätia vo vnútri snehovej pokrývky zostávajú dlhšiu dobu.

Procesy premeny snehu dávajú popud k neustálemu pohybu sneho­vej pokrývky. Iné príčiny sú pri pohybe na vodorovnej ploche, iné na svahoch. Všeobecne rozoznávame 3 formy pohybu snehu:

Sadanie snehu

na vodorovnom teréne sa pohybujú snehové zrná smerom kolmo nadol.

Plazenie snehu

pohyb snehu na šikmom svahu je výsledkom po­hybu sadania (kolmo na svah) a pohybu v smere svahu. Vrstva snehu priľahlá k pôde sa v dôsledku prekážok na teréne (skaly a pod.) nepohybuje.

Obr. 19 Plazenie snehu

Kĺzanie snehu

je vlastne plazivý pohyb snehu za súčasného pohybu aj spodnej vrstvy snehu na hladkom (trávnatom, platňovitom a pod.) podklade

Obr. 20 Kĺzanie snehu	Obr. 21 Vznik trhlín kĺzaním

Následkom rozdielnej kvality snehu, rozdielnej výšky snehovej pokrývky, lokálnych zmien sklonu svahu, ako aj nejednotných tre­cích odporov, neprebieha sadanie, plazenie a kĺzanie v jednotli­vých vrstvách snehu rovnako rýchlo.

Obr. 22 Dôkaz pohybu snehovej pokrývky

Ako následok uvedených nejed­notností vznikajú v snehovej pokrývke rôzne druhy napätia

A - ťahová a tlaková zóna následkom zmeny sklonu svahu

B - ťahová zóna následkom zmeny drsnosti svahu

C - ťahová zóna následkom prírastku snehovej pokrývky

D - ťahová zóna následkom vzniku nesúdržnej, slabej medzivrstvy

Obr. 23 a, b, c, d Ťahové a tlakové zóny v snehovej pokrývke

Tlaková zóna vzniká aj pred prekážkami pohybu snehovej pokrývky, strihová zóna okolo bokov prekážky. Strihová zóna vzniká v pods­tate miestnou zmenou paralelne smerujúcich pohybov.

Základné faktory, ktoré majú podstatný vplyv na vznik lavín:

Meteorologické faktory

Nový sneh

rozumieme súčet výšok nového snehu, napadnutého za poslednú periódu sneženia. Ak padal bez vplyvu vetra, môžeme mu priradiť nasledujúcu dôležitosť:

Čím je sneženie intenzívnejšie, tým akútnejšie je lavínové ne­bezpečenstvo. Bezprostredne po ukončení sneženia je situácia naj­kritickejšia (prvé hodiny až 2-3 dni). Vplyv vetra zvyšuje stupeň nebezpečenstva.

Kritické množstvo nového snehu za 1-3 dni pre lyžiarske túry podľa W.Muntera:

10 - 20 cm pri nevhodných podmienkach

20 - 30 cm pri zmiešaných podmienkach

30 - 50 cm pri vhodných podmienkach

pričom za nevhodné podmienky sa považuje:

-       silný vietor (nad 50 km/hod = 13 m/s),

-       nízke teploty (pod -8^OC),

-       ľadová kôra, povrchová inovať alebo veľmi staré vrstvy na povrchu starej snehovej pokrývky,

-       svah sa nejazdí často,

a za vhodné podmienky sa považuje:

-       slabý vietor,

-       teploty málo pod nulou, najmä na začiatku sneženia,

-       dážď prechádza do sneženia,

-       svah sa jazdí často.       

Vietor

je považovaný často ako hlavná príčina mnohých dosko­vých lavín. Sneh je previevaný z náveterných (tvorba tenších, krehkých, vetrom ubitých dosiek) na záveterné svahy (tvorba mäkších dosiek z previateho snehu - kliny, vankúše) už pri rých­losti vetra 5 m/s.

Obr. 24 Prenos snehu počas sneženia

Obr. 25 Prenos snehu vetrom bez zrážok

Množstvo previateho vetra závisí od rýchlosti a dĺžky trvania vetra. Stúpa s treťou mocninou rýchlosti vetra. V priemere sa musí pri rýchlosti vetra nad 7 m/s počítať na záve­terných svahoch s prírastkom 10-40cm snehu za jeden deň. Kritická rýchlosť vetra pre túry je 13m/s t.j.50 km/hod. Smer prevládajúceho vetra sa dá v teréne zistiť podľa smeru závejov, smeru námrazy, strúng a prevejov. Strunga je slangový názov malého záveja, ktorý vznikne na snehových stopách našich predchodcov v zasneženom teréne. Strunga má strmšiu časť - čelo a plytšiu časť - chvost. Platí pravidlo: strunga nastavuje vetru čelo, t.j. vietor fúkal v smere do čela (náveterná strana) a za chvost strungy (záveterná strana).

Obr. 26 Strunga

Námraza narastá na náveterných stranách predmetov. V našich podmienkach prevládajú severo­západné vetry, preto sa dá predpokladať zvýšený výskyt lavín na juhovýchodných expozíciách. Vplyv vetra na ukladanie snehu je zná­zornený na nasledujúcich obrázkoch.

Obr. 27 a, b, c, d Ukladanie snehu v teréne

Obr. 28 Vplyv horského hrebeňa na ukladanie snehu

Celková výška snehovej pokrývky má význam pri zohľadnení te­rénneho podkladu lavín. Napr. výška snehu 70 cm môže na trávna­tých svahoch znamenať zvýšené nebezpečenstvo, na svahoch s hrubou suťou a zlomiskami minimálne nebezpečenstvo. Pri zohľad­ňovaní celkovej výšky snehu si treba všímať, či došlo k zasneže­niu a vyrovnaniu všetkých terénnych nerovností.

Vlhkosť snehu je taktiež dôležitým prvkom stability snehovej vrstvy. Bezpečný terén so suchým prašanom sa môže v priebehu dňa zmeniť na nebezpečný terén s mokrým snehom. Má priamy súvis s teplotou ovzdušia a slnečným žiarením. Vlhkosť jednotlivých vrstiev určíme nasledovne:

Veľkosť snehových kryštálov má veľký vplyv na stabilitu jednotlivých vrstiev. Aby sme mohli posúdiť ich veľkosť potrebujeme lupu (8-10x) a snehový raster:

Teplota vzduchu už v neskorej jeseni vytvára rozličné podmien­ky uloženia snehovej pokrývky:

• ak je pôda nezamrznutá a náhle ju prikryje tenká vrstva snehu, ktorá ostane dlhodobo pod vplyvom nízkych teplôt vzduchu, nastáva v snehovej pokrývke veľký teplotný spád. Tým sa vytvorili podmienky pre konštruktívnu premenu, pri pôde vzniká vrstva po­hyblivého snehu alebo dutinovej inovate. Snehová pokrývka týmto dostáva zlý základ, ktorý môže ostať aj po celú zimu a predstavu­je stále nebezpečenstvo.
• ak je pôda pred zasnežením zamrznutá, môže aj tenká snehová vrstva vytvoriť dobrý základ, lebo teplotný spád je malý a podmienky na konštruktívnu premenu nie sú vhodné.
• nezávisle od teploty pôdy sa vytvorí dobrý základ, ak v krátkom čase napadne na pôdu veľa snehu a tým rýchlo narastie výška snehovej pokrývky.

Ďalšie vplyvy teploty:

• nízke teploty (pod -10^OC) spôsobujú pretrvávanie lavínového nebezpečenstva, snehová pokrývka sa ťažšie stabilizuje, pri dlhodo­bom pôsobení a nízkom stave snehu sa vytvárajú podmienky na vznik nestabilných vrstiev pohyblivého snehu alebo dutinovej inovate.
• stabilizácia snehovej pokrývky prebieha najlepšie pri teplotách okolo -3 až -5^OC.
• oteplenie má najskôr za následok zníženie pevnosti snehu, neskôr zrýchlené sadanie a stabilizáciu snehovej pokrývky. Rýchle otep­lenie až k bodu topenia má za následok drastické zníženie pevnos­ti snehu.
• pokles teploty znamená zvýšenie pevnosti snehu
• v jarných mesiacoch sa mení stupeň nebezpečenstva v závislosti od denného chodu teploty. V noci a predpoludním je sneh spevnený, v poludňajších a popoludňajších hodinách dochádza vplyvom oteple­nia k strate pevnosti.

Dážď má tiež za následok drastické zníženie stability snehovej pokrývky. Voľná dažďová voda ruší väzbu medzi jednotlivými sneho­vými zrnami a výrazne znižuje drsnosť sklzných plôch snehových vrstiev. Dážď preťažuje snehovú pokrývku, sneh skĺzava do údolí v podobe lavín z voľného, mokrého snehu alebo základových lavín.

Slnečné žiarenie má podobný vplyv ako oteplenie. Najskôr má za následok zníženie pevnosti snehu, neskôr zrýchlené sadanie a sta­bilizáciu snehovej pokrývky. Na južných svahoch väčšinou nie sú podmienky na vznik vrstiev pohyblivého snehu a dutinovej inovate (povrch snehovej pokrývky je teplejší a tým je teplotný spád menší).

Všetky horeuvedené prvky počasia sa odrazia v konečnom dôsled­ku na štruktúre jednotlivých vrstiev snehovej pokrývky. Ich pev­nosť sa nedá posúdiť z povrchu snehovej pokrývky, takže celú pokrývku treba odkopať a na jej stene odlíšiť jednotlivé vrstvy podľa hrúbky, farby, druhu a veľkosti snehových zŕn, vlhkosti a tvrdosti (prevedenie tzv. snehového profilu). Aby sa dali posú­diť podmienky premeny snehu, meria sa aj teplota v jednotlivých vrstvách. Ohraničenie jednotlivých vrstiev sa dá rozlíšiť už pomocou fa­rebného odtieňa týchto vrstiev.

Obr. 29 Vrstvy snehovej pokrývky podľa svetelného odtieňa

Pri zatlačení holou rukou sú roz­diely v tvrdosti vrstiev zreteľné.

Obr. 30 a, b, c, d, e Ručný test tvrdosti snehových vrstiev

Tvrdosť jednotli­vých vrstiev sa dá presne určiť kladivovou sondou ako odpor prenikania telesa do vrstvy v kg.

V teréne je dôležité vedieť, akú priľnavosť majú jednotlivé vrstvy snehovej pokrývky medzi sebou. Prax ukázala, že čím je väčší rozdiel tvrdosti medzi vrstvami, tým je snehová pokrývka nestabilnejšia a náchylnejšia na vznik lavín. Porovnanie grafic­kého znázornenia niektorých snehových profilov sa nachádza na obrázku č.31.

Obr. 31 Základné typy prienikových odporov pri jednotlivých druhoch lavín

V alpských krajinách používajú na posúdenie stability snehovej pokrývky vo voľnom teréne tieto testy:

Test lyžiarskou paličkou spočíva v jemnom prepichovaní sneho­vej pokrývky lyžiarskou paličkou. Z veľkosti odporu pri vpichu sa dá hrubým odhadom posúdiť tvrdosť jednotlivých vrstiev. Zo vzniknutého otvoru po paličke sa dá rukou vybrať sneh z jednotlivých hlbšie položených vrstiev a určiť jeho druh. Všímame si najmä prítomnosť hranatozrnného pohyblivého snehu a dutinovej inovate. Test je však nepresný a má slabšiu výpovednú hodnotu.

Obr. 32 Test snehovej pokrývky lyžiarskou paličkou

Test narezaním snehovej pokrývky spočíva v snahe uvoľniť laví­nu pred vstupom do odtrhového pásma mechanickým narezaním lyžia­rom. Je však nebezpečný, preto málo odporúčaný a jeho výpovedná hodnota je tiež slabšia (robí sa väčšinou v menej strmom teréne a nie v mieste najväčšieho napätia, prípadne na menšom nie nebezpečnom modelovom svahu).

Obr. 33 Test snehovej vrstvy narezaním lyžami

Metóda zosuvného klinu pochádza zo Švajčiarska. Na bezpečnom - modelovom svahu (môže mať aj malé rozmery) so sklonom 30 - 35OC vykopeme zvislú šachtu v snehovej pokrývke o dĺžke 3,5 m paralelne s vrstevnicou svahu až na pôdu.

Obr. 34 Princíp metódy zosuvného klinu a bloku

Expozícia svahu by mala byť podobná svahom, na ktoré sa chystáme vstúpiť. Nad hornou stranou šachty nakreslíme paličkou trojuholník s dĺžkou základne 3 m a výškou 2 m (plocha trojuholníka je 3m2). V hornom vrchole trojuholníka zapichneme lyžiarsku paličku (alebo lavínovú sondu) šikmo ku svahu

Obr. 35 Metóda zosuvného klinu

Okolo paličky založíme pomocnú šnúru s uzlami po cca 0,5 m a na každý koniec sa postavia dvaja pomoc­níci. Striedavým ťahaním koncov šnúry vyrežú zo snehovej pokrývky (podľa možnosti až po pôdu) trojuholníkový hranol podľa horeuve­dených rozmerov. Šnúru nechajú v reze a opustia šachtu. Potom sa prevedie vlastný test stability snehovej pokrývky podľa zosunu snehových vrstiev a stupňov zaťaženia nasledovne:

Pre metódu zosuvných blokov platia tie isté zásady, ako pre zo­suvný klin. Zo snehu sa však vyrezáva kváder o dĺžke 2 m a šírke 1,5 m (tiež plocha 3m2) s postrannými bočnými šachtami 0,5 m Zadnú stenu odrežú dvaja pomocníci repšnúrou z bočných šácht.

Obr. 36 Metóda zosuvného bloku

Obe metódy sú pomerne pracné a vyžadujú veľa času. Najpresnejšie výsledky dávajú, keď sa vykonávajú priamo v odtrhových pásmach aktuálnych svahov, na ktoré sa chystáme vstúpiť. Musia sa však dodržiavať všetky bezpečnostné opatrenia, pri rezaní klinu nik nesmie stáť v smere možného pádu dosky (váha 0,5 - 2 tony - nebezpečenstvo úrazu). Sú vhodné pre menej skúsených ľudí. Najčastejšie ich prevádzajú návštevníci hôr pri zlom počasí na modelovom krátkom a bez­pečnom svahu v blízkosti chaty na zistenie nebezpečných vrstiev v snehovej pokrývke a modelovanie vzniku lavíny.

Nórska metóda je menej pracná s časovým nákladom 10 - 15 min. Je to v princípe 10 násobne zmenšená vyššie uvedená metóda. Vyžaduje však určitú skúsenosť vo vyhľadávaní kritických spojov snehových vrstiev. Niekedy je možné napr. tenkú vrstvu povrchovej inovate aj prehliadnuť (čo sa pri zosuvných blokoch nedá). Predpokladá vykopanie 1m dlhej, zvislej (nie kolmej na terén) šachty do hĺbky cca 1 m. Z rozboru lavínových nehôd vyplýva, že odtrhy lavín, spôsobené mechanicky lyžiarmi, len v 5% presiahli hĺbku 1 m. Sta­čí nám teda výkop do hĺbky 1m, aby sme svah posúdili s 95% prav­depodobnosťou.

Na hornej stene šachty odlíšime jednotlivé vrstvy snehovej pokrývky (podľa druhu zŕn, tvrdosti). Hľadáme v profile kritické spoje vrstiev, ktoré by mohli byť príčinou zosunutia lavíny (vrstvy pohyblivého snehu, dutinovej inovate, zasneženej povrcho­vej inovate, ľadové vrstvičky, zmrznutú firnovú kôru, podmočené vrstvy a pod.). Za kritický spoj vrstiev považujeme tiež ten, kde je rozdiel tvrdosti väčší ako 2 (podľa ručného testu tvrdosti), ale nasledujúcim spôsobom môžeme otestovať každý spoj vrstiev.

Podľa obrázku vyrežeme lopatkou až po kritickú vrstvu lichobež­níkový hranol o rozmeroch: spodná základňa 80 cm, výška 60 cm a horná základňa 20 cm (plocha 0,3 m2). Potom lopatkou (najlepšie zalamovacou) ťaháme snehový hranol smerom nadol.

Obr. 37 Nórska metóda - lopatkový test

Zhodnotenie tes­tu:

Nórsku sondu možno prevádzať aj priamo v odtrhových zónach ak­tuálnych lavínových svahov pri zaistení sa lanom, alebo na mode­lových svahoch s parametrami blízkymi aktuálnym svahom. Nie je náročná na náradie, vyžaduje vhodnú lopatku bez prí­lišného zakrivenia čepele. Nórsku metódu vyvinuli horskí vodcovia pre bezpečný pohyb v zimnom teréne.

K.O. test - navrhol M. Hoffmann (DAV) a predstavuje v podstate zlúčenie metódy zosuvných blokov a nórskej. V odtrhovom území svahu, ktorý chceme testovať, osamostatníme v snehovej pokrývke kocku, ktorá bude mať vrcholovú hranu zvislo v spádnici svahu.

Hĺbka výkopu určuje dĺžku hrany kocky a odporúča sa od 40 do 100 cm. Horný roh kocky zrežeme, aby vznikla vodorovná plošina. Na túto plošinu bude udierať lopatkou spočiatku zľahka, silnejšie, celou silou, stúpaním nohou, skokom a sledujeme, či sa vrstvy navzájom posúvajú. Kocku musíme na konci zničiť.

Obr. 38 KO test

Môžu nastať nasledovné prípady:

• kritická vrstva sa zosunie už pri rezaní kocky (najväčšie nebezpečenstvo) (A)
• kritická vrstva sa zosunie pri ľahkých úderoch (vážne nebezpečenstvo)
• kritická vrstva sa zosunie pri silných úderoch (podozrivé) - kocka sa zláme nepravidelne naprieč snehovým vrstvám (bezpečné) (B)
• uvoľnená vrstva sa len málo posunie (odtrh možný, ale sklon svahu je nedostatočný na vznik lavíny) (C)
• uvoľnená vrstva úplne skĺzne (odtrh možný, sklon svahu umožní vznik lavíny)

Obr. 39 A	Obr. 40 B	Obr. 41 C

Teória nehomogenity svahov - Conway 1984 vykonal testy stability v odtrhu lavíny a zistil, že vedľa seba sa nachádzali miesta veľmi stabilné a úplne nestabilné.

Obr. 42 Rozdiel stability snehových vrstiev podľa Conwaya

Tieto merania viedli W. Muntera k teórii nehomogenity snehovej pokrývky a zanevrel na všetky testy stability snehovej pokrývky v teréne.

Obr. 43 a, b Nehomogenita snehovej pokrývky na svahu podľa Muntera

Je autorom tzv. redukčnej metódy, ktorej základom pre pohyb ľudí vo vysokohorskom teréne je medzinárodný stupeň lavínového nebezpečenstva, zverejnený oficiálnou lavínovou službou v danej oblasti. Posledné merania stability snehovej pokrývky na svahoch, ktoré vykonali švajčiari tvrdia, že Conwayove merania neboli presné. Na každom svahu je vplyvom vetra, teploty, rôzneho terénneho podložia určitý rozdiel v stabilite snehu, ale ich merania ukázali, že nie väčší ako 30%. M. Hoffmann zhodne tvrdí, že niektorý z testov treba v teréne vykonávať a za najvhodnejší považuje K.O. test.

Pri posudzovaní lavinóznosti terénu je treba brať do úvahy nasledujúce charakteristiky:

Orientácia svahu (expozícia) má význam v polohe svahu voči sl­nečnému žiareniu a smeru vetra (viď vplyv slnka a vetra na vznik lavínového nebezpečenstva). Podľa alpskej štatistiky sa až 65% všetkých lavínových nešťastí stalo na severne a východne oriento­vaných svahoch. Na tienistých svahoch sa snehová pokrývka pomalšie stabilizuje, sú lepšie podmienky pre vznik povrchovej a dutinovej inovate.

Sklon - lavínové svahy v našich podmienkach majú najčastejšie sklon odtrhového územia 28O až 45O, najkritickejšia oblasť z toho je 35O až 45O. Sklony nad 50O nedovoľujú akumuláciu, sneh sa zosúva v priebehu sneženia pod steny. U nás neboli zaregistrované lavíny s menším sklonom odtrhu ako 25O. Sklon sa dá zmerať už doma pri plánovaní túry v podrobnejšej mape, najlepšie v mierke 1 : 25 000 alebo väčšej, podľa vzdialenosti vrstevníc tzv. ekvidištancie. Do úvahy treba brať, že najmä na kratších svahoch je v skutočnosti sklon terénu vždy väčší, ako sklon nameraný na mape.

Obr. 44 Rozdiel sklonu terénu podľa mapy a v skutočnosti

V teréne sklon svahu môžeme určiť nasledovne:

Najpresnejšie odmeraním pomocou sklonomeru. Najjednoduchšie sklonomery sú zabudované v turistických buzolách a kompasoch. Využívajú zmenšenú metódu závažia - olovnice. Hrana sklonomeru sa priloží priamo na aktuálny svah alebo na lyžu (paličku), ktorá je na svahu položená a priamo sa odčíta uhol sklonu svahu v stupňoch

Obr. 45 Meranie sklonu svahu sklonomerom

Tiež sa môže hranou sklonomeru zamieriť na oči rovnako vysokého kamaráta vyššie alebo nižšie na svahu a odčítať sklon svahu medzi oboma postavami.

Kyvadlový trik. Na svahu sa spraví odtlačok lyžiarskej paličky hrotom nahor a rúčkou nadol. Palička sa zdvihne a hrotom sa priloží k hrotu odtlačku. K jej rúčke sa rúčkou priloží druhá palička, ktorá sa nechá zvislo visieť v smere gravitácie. Ak hrot zvislej paličky siaha presne k rúčke odtlačku, je sklon svahu 30O (odtlačok a obe paličky vytvorili rovnostranný trojuholník). Ak hrot zvislej paličky ukazuje pod rúčku odtlačku cca 10 cm, sklon svahu je 33O. Každých 10 cm predstavuje zmenu sklonu o 3O, t.j.20 cm je 36O 30 cm je 39O atď.

Obr. 46 Kyvadlový trik

Pomocou pravouhlého trojuholníka z paličiek. Pravý uhol, vytvorený z paličiek, overíme v teréne pomocou rohov mapy. Musíme si vypočítať a páskou označiť potrebné dĺžky „a“ na lyžiarskej paličke, odpovedajúce príslušným uhlom sklonu svahu alfa (30O , 35O , 40O) podľa vzorca, platiaceho pre tangens uhla alfa v pravouhlom trojuholníku

Obr. 47 Pravouhlá metóda pomocou paličiek

Tvar terénu. Žľaby, muldy a kotly sú najčastejšie miesta laví­nových dráh. Aj veľké, rovnomerné, súvislé svahy so sklonom nad 30O sú nebezpečné. Terénne nerovnosti ako hrebene, plecia, hlavy, terasy pôsobia stabilizujúco na snehovú pokrývku. V našich podmienkach rozoznávame dva hlavné typy lavinózneho terénu:

hôľny reliéf je charakteristický menším sklonom terénu, ty­pickými lavínovými kotlami s veľkou zbernou plochou, umožňujúcou veľkú akumuláciu snehu a trávnatým terénnym podkladom. Lavíny tu nepadajú často, ale dosahujú veľké rozmery, lavíny ničia les najmä v oblasti jeho hornej hranice.

Obr. 48 Hôľny lavínový reliéf v Nízkych Tatrách

Bralnatý reliéf má veľký sklon, veľa strmých a úzkych lavíno­vých žľabov so skalným podkladom, ktoré však nedovoľujú veľkú akumuláciu snehu. Padajú tu menšie lavíny, ale často. Zvlášť zá­kerné sú kužele pod strmými stenami a prahy dolín.

Obr. 49 Bralnatý lavínový reliéf vo Vysokých Tatrách

Povrch terénu. S povrchom terénu aktuálnych lavínových svahov by sme sa mali zoznámiť ešte v období bez snehovej pokrývky.

• hladké skalné platne a svahy, pokryté dlhou uľahnutou trávou sú ideálne sklzné plochy pre lavíny. Na kosených a spásaných lú­kách padajú základové lavíny menej často, ako na neobhospodarova­ných pasienkoch.
• hrubé skalné sute, zlomiská, svahy s vyčnievajúcimi balvanmi a zarastené ostrovčekmi kosodreviny sú menej náchylné na vznik lavín, pokiaľ nie sú úplne zaviate snehom. Malé skupiny stromov nad hornou hranicou lesa pôsobia ako opora snehovej pokrývke. Najlepšou ochranou pred lavínami je hustý, zapojený ihličnatý les s dobre vyvinutým podrastom.

V poslednej dobe sme svedkami stále častejšieho výskytu lavín v preriedených, exhalátmi a škodcami oslabených lesných porastoch. Listnatý les alebo preriedený ihličnatý les, v ktorom chýba podrast a kmene stromov sú tak ďaleko od seba, že sa v ňom dá pohodlne lyžovať, sa nemôže považovať za bezpečný a musíme s ním uvažovať ako s potenciálnym lavínovým svahom a rátať s možnosťou odtrhnutia lavíny.

Obr. 50 Atypické lavínové dráhy v bukovom lese

Ako lavínu označujeme náhly pohyb snehu z odtrhového, cez transportné až po akumulčné pásmo. Odtrhy snehu s menšou dráhou ako 50 m nazývame snehové zosuny alebo splazy.

K odtrhu a pádu lavíny dôjde vtedy, ak je napätie na určitom mieste väčšie ako pevnosť snehovej pokrývky a keď sa prekoná od­por trenia snehovej vrstvy o jej podklad.

Obr. 51 Schéma vzniku doskovej lavíny

K zlomu snehovej pokrývky dochádza vždy v najslabšom mieste, z tohto miesta sa zlom bleskurýchlo šíri aj cez stabilnejšie časti snehovej pokrývky.

Obr. 52 Primárny zlom sa šíri od najslabšieho miesta v snehovej pokrývke ("hot spot")

Príčinou uvoľnenia lavíny môže byť:

• Zvýšenie napätia (prírastkom nového snehu, zaťažením človekom, zverov, výbuchom atď.).
• Zníženie pevnosti snehovej pokrývky (premenou snehových zŕn zvlášť tvorbou pohyblivého snehu a premenou topením pri silnom oteplení alebo daždi.

Ako prvá sa vytvára primárna trhlina (je viac-menej paralelná s vrstevnicami svahu) a rýchlo sa šíri do strán v ťahovej zóne napätia. Potom sa na bokoch snehovej dosky vytvárajú dve sekun­dárne trhliny (paralelné so spádnicou svahu) a ak je prekonaný odpor trenia snehovej dosky, dochádza k pádu lavíny.

Obr. 53 Klasifikácia lavín

Podľa tvaru odtrhu rozoznávame:

Doskové lavíny - predpokladom ich vzniku je určitá pevnosť snehu, ktorá umožní veľkoplošné prenosy napätí každého druhu. Podľa stupňa pevnosti snehu rozoznávame:

mäkké doskové lavíny - pevnosť snehu je menšia, väčšinou sú tvorené mierne spevneným novým snehom alebo previatym snehom, v nánose sú väčšinou malé kvádre a prachové častice, ktoré sa rozbili počas transportu,

Obr. 54 Mäkká dosková lavína

tvrdé doskové lavíny - tvrdosť snehu je väčšia, väčšinou vznika­jú z vetrom ubitého snehu, v nánose sú obvykle veľké kvádre, ktoré vydržali aj dlhší transport.

Obr. 55 Tvrdá dosková lavína

Charakteristickým znakom pre doskové lavíny je ostro ohraničený čiarový odtrh, klzná plocha je často tvorená pohyblivým snehom, ľadovou vrstvičkou, kôrou zmrznu­tého firnu alebo vrstvičkou zasneženej povrchovej inovate. Podľa úrazovej štatistiky si v 90% doskové lavíny uvoľnili sami návštevníci hôr. Dosahujú rýchlosť 20 - 40 m/s a nárazový tlak 5-20 t/m2.

Lavíny z voľného snehu - predpokladajú sneh slabej súdržnosti. Môže sa jednať o:

suchý nový sneh pred vznikom väzby zŕn,

Obr. 56 Bodová lavína zo suchého voľného snehu

mokrý nový sneh pri povrchovom premočení,

Obr. 57 Bodová lavína z mokrého snehu

mokrý starý sneh.

Pre tieto lavíny je typický bodový odtrh. Vyskytujú sa na strmých svahoch (40O – 50O). Snehové zrno sa uvoľní v dôsledku vlastnej váhy alebo padajúceho objektu (skala, ľad) a berie so sebou do strán aj do hĺbky stále viac voľného snehu - vzniká reťazová re­akcia. Lavíny majú hruškovitý tvar. V dôsledku trenia je rýchlosť týchto lavín všeobecne malá a dosahuje 5 - 15 m/s. Nebezpečné môžu byť aj tým, že dopadom na snehové kužele pod stenami môžu vyvolať sekundárne vznik podstatne väčších, doskových lavín.

Podľa polohy sklznej plochy rozoznávame:

Povrchové – do pohybu sa dajú len povrchové vrstvy snehu.

Obr. 58 Povrchová lavína

Základové - ako hovorí sám názov, odtrh základovej la­víny siaha až po pôdu.

Obr. 59 Základová lavína

Jedná sa teda o uvoľnenie celej snehovej pokrývky. Lavíny sú charakteristické čiarovým odtrhom, pričom sa predpokladá premočenie snehovej pokrývky v celom profile, nízka priľnavosť k pôde (podmočené trávnaté svahy, hladké skalné platne a pod.). Nánosy základových lavín sú často znečistené prímesami skál, zeminy a strhnutých plástov trávy. Rýchlosť ich pohybu je 5 - 30 m/s a veľkosť nárazového tlaku 5 - 60 t/m2.

Obr. 60 Základová lavína

Podľa vlhkosti snehu rozoznávame:

• Suché
• Mokré

Podľa tvaru dráhy rozoznávame:

• Plošné

Obr. 61 Plošná lavína

• Žľabové

Obr. 62 Žľabová lavína

Podľa pohybu rozpoznávame:

Prachové - ak suchá lavína prekročí rýchlosť cca 10 m/s, rozvíri sa vo vzduchu časť prachového snehu, z ktorého sa vytvorí snehový mrak, sprevádzajúci lavínu. Čím je pohyb lavíny rýchlejší, podiel prachového snehu vo vzduchu je väčší. Čisté prachové lavíny sa vyskytujú len na veľmi strmých svahoch, dosa­hujú rýchlosť 20 - 70 m/s a nárazový tlak 5 - 10 t/m2. Sú spre­vádzané tlakovou vlnou, ktorá môže mať ničivé účinky aj vysoko v protisvahu lavíny.

Obr. 63 Prachová lavína

Nie sú zriedkavé prípady, keď veľké prachové lavíny preskočili protilavínové zábrany vo výbehových zónach (od­razné hrádze, priehrady, brzdiace kužele a pod.)

Tečúce

Obr. 64 Tečúca lavína

Môžu sa vyskytovať aj kombinácie uvedených znakov. Pri popise lavín udávame ešte rozmery odtrhu, dráhy a nánosu spolu s popisom škôd, príčinou vzniku lavíny (mechanicky alebo samovoľne) a zne­čistením nánosu.

Do roku 1993 existovali v Európe rôzne stupnice lavínového ne­bezpečenstva. Vo Francúzsku a Taliansku 8 stupňová, vo Švajčiars­ku 7, v Rakúsku a Nemecku 6, na Slovensku a v Poľsku 4 dielne stupnice lavínového nebezpečenstva. Na  zasadaní európskych lavínových služieb v Nemecku v Baden - Badene v r.1992 bola schválená nová jednotná 5 dielna stupnica pre celú Európu, ktorá je uvedená s prispôsobením na naše pomery v ďalšom texte. V poslednej dobe túto stupnicu prevzali aj ostatné štáty (USA, Kanada, Japonsko).

·      1. stupeň - malé (zelená farba)

Snehová pokrývka je všeobecne dobre spevnená a stabilná. Nepred­pokladá sa výskyt lavín s výnimkou malých snehových zosuvov. Vše­obecne bezpečné podmienky na túry. Žiadne ohrozenie údolných ciest a objektov lavínami.

Prakticky najbezpečnejšie obdobie na uskutočňovanie vysokohorských túr. Môžu sa vyskytnúť samovoľné lavínky menších rozmerov, tzv. snehové zosuvy, najmä z mokrého snehu pri oteplení. Výnimočne je  možné odtrhnúť menšie lavíny pri veľkom zaťažení (väčšia skupina ľudí) v extrémne strmom teréne nad 45 stupňov. Výskyt počas cca 1/3 zimného obdobia.

·      2. stupeň - mierne (žltá farba)

Snehová pokrývka je na ojedinelých extrémnych¹⁾, strmých²⁾ svahoch len mierne spevnená, ináč všeobecne dobre spevnená. Možný ojedi­nelý výskyt lavín pri mechanickom zaťažení³⁾ na extrémnych, strmých svahoch. Väčšie samovoľne vzniknuté lavíny sa neočakávajú. Pri zohľadnení lokálnych extrémnych, strmých svahov priaznivé pod­mienky na túry.

V podstate je to normálny, priemerný  stav snehovej pokrývky, ktorý trvá tiež 1/3 zimy. Možné je mechanické uvoľnenie lavín, najmä pri veľkom mechanickom zaťažení a na svahoch, strmších ako 40  stupňov. Na podozrivých svahoch je vhodné vykonať testy stability snehu (napr. nórsku sondu). Ojedinele sa môžu uvoľniť samovoľné lavíny, ktoré však zriedkavo dosahujú väčšie rozmery, s výnimkou jarných, základových lavín z mokrého snehu. Tieto sú návštevníka hôr však ľahko predvídateľné (veľké oteplenie) a menej nebezpečné, lebo sa pomaly pohybujú.

·      3. stupeň - zvýšené (oranžová farba)

Snehová pokrývka je na mnohých extrémnych, strmých svahoch len mierne až slabo spevnená. Uvoľnenie lavíny je pravdepodobné už pri malom mechanickom zaťažení na extrémnych, strmých svahoch. Príležitostne je možný samovoľný výskyt malých a stredných lavín. Túry vyžadujú veľkú opatrnosť a znalosť posúdenia miestnej laví­novej situácie. Treba vylúčiť pohyb vo všetkých extrémnych, str­mých svahoch. Možný ojedinelý zásah údolných ciest stredne veľký­mi lavínami.

Kritická situácia, ktorá sa vyskytuje asi 1/4 zimy. Možnosť uvoľnenia lavíny už pri malom mechanickom zaťažení. Časté sú samovoľné lavíny v strmom teréne, ktoré ojedinele môžu dosiahnuť väčších rozmerov a zasiahnuť aj turistické cesty v menej sklonitom teréne a údolných polohách. Menej skúsení návštevníci by nemali vstupovať ani do dolín, trvale označených výstražnými lavínovými tabuľami. Aj skúsení návštevníci by mali vylúčiť pohyb na svahoch strmších ako 35 stupňov, nutnosť testovania stability snehu na  jednotlivých úsekoch túry. Stúpajúca tendencia zvýšeného lavínového nebezpečenstva je spravidla vysielaná pri aktuálnych predpovediach počasia cez meteorologickú službu.

·      4. stupeň - veľké (červená farba)

Snehová pokrývka je na väčšine lavínových svahov slabo spevnená. Veľká pravdepodobnosť uvoľnenia lavín na väčšine lavínových sva­hov už pri malom mechanickom zaťažení. Predpokladá sa zvýšený sa­movoľný výskyt stredných a veľkých lavín. Možnosti túr sú silne obmedzené. Pohyb je možný len na zabezpečených a vyznačených ly­žiarskych trasách. Možnosť zásahu údolných ciest veľkými lavínami na tradičných lavínových svahoch, možné ojedinelé ohrozenie ob­jektov.

Akútne nebezpečenstvo, spravidla trvá len niekoľko dní v zime. Veľká pravdepodobnosť vzniku veľkých lavín už pri minimálnom mechanickom zaťažení. Samovoľné lavíny veľkých rozmerov spravidla zasahujú údolné polohy, ojedinele môžu zasiahnuť stavebné objekty v údoliach. Zákaz vstupu do lokalít s umiestnenými výstražnými tabuľami (čo je väčšina dolín vo vysokohorských pohoriach) aj skúseným ľuďom. Nevstupovať na svahy strmšie ako 30 stupňov ani keď sú zarastené redším lesom. Túry sú možné len v menej sklonitom teréne v dostatočnej vzdialenosti od strmých svahov, na zabezpečených a kontrolovaných  zjazdových a bežeckých  tratiach. Veľké lavínové nebezpečenstvo je vyhlasované všetkými dostupnými masmédiami. 

·      5. stupeň - veľmi veľké (červeno - čierna šachovnica)

Snehová pokrývka je všeobecne slabo spevnená a rozsiahlo nesta­bilná. Možný samovoľný výskyt veľkých lavín aj na menej strmých a netradičných⁴⁾ lavínových svahoch. Prevádzanie túr vo vysokohor­skom teréne je všeobecne nemožné. Veľká pravdepodobnosť zásahu údolných ciest veľkými lavínami aj na netradičných lavínových svahoch, zvýšená možnosť ohrozenia objektov a horských osád.

Katastrofálna situácia, našťastie sa vyskytuje veľmi zriedka. Vykonávanie túr je nemožné, bezpečné ubytovanie sa nesmie opustiť, treba vyčkať na zníženie nebezpečenstva, ktoré väčšinou rýchlo klesne. Musí sa počítať s extrémne veľkými lavínami, ktoré vo zvýšenej miere zasiahnu údolné polohy, intravilány obcí, stavebné objekty. Lavíny môžu vzniknúť aj na svahoch, kde sa v minulosti ešte nevyskytovali, napr. aj na svahoch so sklonom menším ako 30 stupňov.

Vysvetlivky

1 - extrémny svah - žľab, mulda, skalné platne, hladké trávnaté  svahy, svahy pod

      snehovými prevejmi

2 - strmý svah - so sklonom väčším ako 30^o

3 - mechanické zaťaženie snehovým vozidlom, odstrelom, väčšou  skupinou ľudí,

      prudkými skokmi pri lyžovaní a pod.

4 - na svahu, kde ešte lavíny neboli zaznamenané

Stupnica v zásade rozlišuje, či hrozí nebezpečenstvo mechanic­kého alebo samovoľného vzniku lavín, na akých svahoch, početnosť týchto svahov, či je pravdepodobnosť ohrozenia údolných ciest a objektov (údolných ciest - rozumej väčšinou miestnych a lesných ciest, vedúcich pozdĺž hlavného toku v doline, využívaných ako prístupy k hors­kým osadám a chatám, lesnými robotníkmi na ťažbu dreva, prípadne bežkármi ako bežecké trate).

Veľkosť lavín

Rýchlosť lavín

Hustota lavín počas tečenia

Hustota lavín po zastavení

Sila lavín

Označenie stupňa lavínového nebezpečenstva v iných jazykoch