Дистанционная оценка риска схода лавин

В сотрудничестве со швейцарской исследовательской группой географы из Университета Людвига-Максимилиана (LMU) в Мюнхене разработали новую измерительную систему, основанную на двух различных физических методах, которая может улучшить прогнозирование лавин и весенних паводков. Метод сочетает GPS и радар для измерения свойств снега, в том числе на склонах.

Точный прогноз лавин и риска наводнений в альпийских водосборных бассейнах во время весеннего таяния требует данных о снежных запасах и содержании жидкой воды в снежном покрове с высоким временным разрешением. Исследовательская группа под совместным руководством профессора Вольфрама Маузера и Франциски Кох с кафедры географии LMU, а также доктора Юрга Швайцера и Лино Шмида из Института исследований снега и лавин (SLF) в Давосе, разработала систему, которая впервые позволяет непрерывно и неразрушающим способом отслеживать ключевые параметры снега. Новый метод, описанный в журнале Geophysical Research Letters, в принципе применим в сложном рельефе, например, на лавиноопасных склонах.

Ранее в журнале Sensors исследователи LMU сообщили о методике, позволяющей непрерывно определять содержание жидкой воды (LWC) в снежном покрове с помощью недорогих GPS-приёмников, которые детектируют микроволновое излучение спутников системы глобального позиционирования. По сути, сила сигнала, принимаемого под снежным покровом, позволяет определить LWC снега над антенной. «Чем слабее сигнал, тем мокрее снег», — объясняет Вольфрам Маузер. Эти данные позволяют давать более надёжные прогнозы мокрых лавин и паводков от талых вод.

Команда LMU сравнила данные, полученные этим методом, с информацией от коллег из SLF, использующих георадарную систему, которая измеряет время отражения радиосигнала. Обе системы были установлены на два зимних сезона на испытательной площадке Вайсфлуохох близ Давоса на высоте 2540 м. Перед первым снегопадом георадар в защитном корпусе и две GPS-антенны были размещены под будущим снежным покровом. «GPS и георадар — одни из первых систем, способных непрерывно и неразрушающе контролировать содержание жидкой воды, используя внешние данные о высоте снега. Обе системы дали согласованные результаты по влажности снежного покрова с высоким временным разрешением», — говорит Франциска Кох.

Кроме того, комбинация данных георадара и GPS позволила получить значения трёх ключевых параметров снега: снегозапасы (объём воды после таяния), высоту снежного покрова и LWC. «Большое преимущество подхода в том, что обе системы установлены под снегом. Это позволяет проводить прямые измерения на потенциально опасных лавинных склонах, что невозможно для традиционных методов», — отмечает Кох. До сих пор прогноз лавин основывался на данных датчиков, установленных на столбах, которые легко разрушаются при сходе лавины.