Что же представляет собой это грозное явление природы? Термин «лавина» происходит от латинского слова «labina» – оползень. Это снежный обвал, набирающий огромную скорость и силу при движении с крутого горного склона при мощном снежном покрове. Снег движется со скоростью 20–30 м/с как по естественным направляющим (логам, ущельям), так и по склонам. Если лавина соскальзывает с уступа, она называется прыгающей. Огромной разрушительной силой обладает воздушная волна, идущая впереди лавины. Она наносит удар массой до 100 тонн на квадратный метр. Хотя свежевыпавший снег кажется легким, буквально невесомым, но его кубометр весит 50–60 кг. Вес кубометра слежавшегося снега – 300–400 кг, а если снег насыщен водой, то он становится тяжелее почти в два раза. Большая лавина может содержать более 100 тысяч кубометров весом до 70 тысяч тонн.
Возникают лавины как следствие нарушения устойчивости снега из-за нарастания его толщины при одновременном разрыхлении снизу. После длительных снегопадов на склонах гор накапливается огромное количество снега. Постепенно снег под собственной тяжестью уплотняется. В то же время нижние слои разрыхляются и образуют прослойку между основной массой снега и землей. По слою такого рыхлого снега лавина соскальзывает как по смазке.
Под действием силы тяжести спрессованный снег может в любой момент сдвинуться с места, удерживаясь только силой сцепления. Достаточно любой причины, нарушающей хрупкое равновесие, – падения камня, неосторожного движения или громкого крика, и вся масса снега приходит в движение и мчится вниз со скоростью свыше 100 км/ч, сметая все на своем пути.
Были случаи, когда лавина проложила в лесу просеку длиной 150 метров, ломая деревья, как спички. Наиболее опасны лавины на склонах с крутизной более 20°, лишенных естественных факторов, могущих задержать лавину, – деревьев, кустарников, крупных скал. Очень часто сход лавин наблюдается в Хибинах, Кордильерах, на Кавказе, на Сахалине. Но опаснее всего они в Альпах. Там их называют белой гибелью – из-за высокой плотности населения под удар лавин постоянно попадают как люди, так и здания и сооружения. В страшном 1951 году в Швейцарии под лавинами, число которых достигло почти полутора тысяч, погибло около ста человек и было разрушено 1527 домов. Только в 1960-е годы началось создание комплексной программы борьбы со стихией, осуществление которой финансировали правительства альпийских государств. Непрерывные исследования, увеличение точности метеопрогнозов, постоянное наблюдение с воздуха за наиболее лавиноопасными участками, искусственная стимуляция сходов лавин, осуществляемая специалистами-подрывниками, – вот далеко не полный перечень мероприятий, обходящихся странам-участницам в десятки миллиардов франков. Для предупреждения соскальзывания лавины снежные пласты разделяют стенками, обстреливают из минометов. Над дорогами и путепроводами строят железобетонные навесы и отклоняющие стены.
Но даже в наше время сообщения с альпийских курортов Австрии, Швейцарии и Франции напоминают сводки из зоны бедствия. В результате схода снежных лавин в этих районах постоянно гибнут люди. Лавины засыпают туристов, сносят путепроводы, дома, разрушают инфраструктуру. Из районов, отрезанных от внешнего мира, эвакуировать людей приходится вертолетами. Несмотря на то что сходы лавин можно заблаговременно предсказать, до сих пор так и не создан эффективный механизм предотвращения катастроф. Природа пока оказывается сильнее человека. В Альпах существует почти 20 тысяч лавиноопасных участков. Из них более 10 тысяч мест, в которых постоянно сходят лавины, угрожая населенным пунктам, дорогам и линиям связи.
Несмотря на неоднократные предупреждения ученых, продолжается застройка горных районов базами отдыха, расширяются горнолыжные курорты. На сегодняшний день Альпы – это самый крупный в мире курорт. Число отдыхающих на нем туристов превышает 120 миллионов в год. Стремясь к многомиллиардным доходам, хозяева туристического бизнеса игнорируют опасность. А насколько она сильна, можно понять из регулярно публикуемых документов Института по изучению снежных масс, расположенного в Давосе (Швейцария). По словам ведущих специалистов Давосского института, несмотря на принимаемые меры, всегда сохраняется возможность неконтролируемого развития ситуации. Хотя вероятность метеопрогнозов для Альп составляет 70 %, всегда возможны внезапные изменения погоды. Опаснее всего – резкие колебания температуры, в результате которых воздушные потоки достигают скорости до 130 км/ч. При таком ветре снежные массы, набирая скорость, устремляются вниз, сметая на своем пути беззащитные поселки, деревья и даже противолавинные заграждения, которые, кстати, невозможно поставить повсюду.
КОВАРНЫЙ ДУШИТЕЛЬ ПРОМЫШЛЕННОГО ОБЩЕСТВА
Всемирно известный английский драматург XVI века Вильям Шекспир сравнивал черные лондонские туманы с мифической рекой подземелья Ахероном. Знаменитый автор дневников следующего века Джон Эвелин сделал однажды такую запись: «Па этой неделе случился такой туман, что люди не могли найти дороги на улицах и свет свечей почти не проникал сквозь его толщу. Я чувствовал себя в постоянной опасности. Между огнями, установленными на пути от Сити к Кенсингтону [административные районы Лондона], орудовали воры и грабители. Па берегах Темзы барабанщики били в барабаны, чтобы как-то дать понять судам, далеко ли до берега…» С каждым столетием зловещие смоги приносили все большую опасность, пока наконец на протяжении 5—13 декабря 1952 года в Лондоне она не достигла своего апогея.
Согласно энциклопедическим данным, слово «смог» является производным от двух английских слов: «smoke» – дым и «fog», что переводится как туман. Происхождение слова вполне понятно, ведь оно означает пелену дыма, тумана и пыли, которая возникает вследствие загрязнения атмосферы частицами сажи, пепла, газовыми отходами производства, выхлопными газами автомобилей, содержащими более 180 компонентов, в том числе и канцерогенные вещества, вызывающие у человека рак.
В сухую жаркую погоду смог напоминает прозрачную желтоватую завесу, не мешающую передвижению и зрению человека. Однако под действием ультрафиолетовой радиации солнца компоненты смога реагируют друг с другом, из-за чего возникают различные вредные соединения, например перокснацетилинтрат, вызывающий раздражение дыхательных путей, резь в глазах, слезы, обострение заболеваний органов кровообращения. Вредное влияние загрязненной атмосферы на здоровье людей, животных и растений проявляется еще и по-иному. Облака копоти и дыма застилают солнце и задерживают проникновение к поверхности земли ультрафиолетовых лучей, поэтому учащаются случаи заболевания рахитом, авитаминозом и другими болезнями. У животных крошатся зубы, они худеют и погибают. В экологической литературе описаны случаи массового отравления диких животных, птиц, насекомых при выбросах вредных загрязняющих веществ большой концентрации (особенно залповых). Так, например, установлено, что при оседании на медоносных растениях некоторых токсичных видов пыли наблюдается заметное повышение смертности пчел.
Газы, выбрасываемые промышленными предприятиями, вызывают нарушение процессов ассимиляции у зеленых растений: в листьях нарушаются протоплазма и хлоропласта, перестают функционировать устьица, в 1,5–2 раза снижается испарение воды листьями растений, нарушается процесс фотосинтеза, – а значит, уменьшается поглощение растениями в городах углекислого газа и выделение кислорода. Смог, опустившийся на фермерские хозяйства и леса, не менее опасен, хотя и по-другому: потери урожаев сельскохозяйственных культур и природной растительности при систематическом воздействии смога оцениваются более чем в 1 млрд долларов ежегодно, и цифра эта с каждым годом возрастает.
А в дни, когда влажность воздуха становится высокой и появляются туманы, но ветра нет, смог, коварное дитя промышленного общества, буквально превращает людей в своих заложников, ибо даже свет мощных фар не в состоянии пробить толщу тумана – ничего не разглядишь, – и невольно становится убийцей.
История трагического влияния черных туманов, как уже было сказано выше, исчисляется несколькими столетиями, однако наиболее ужасающие его последствия приходятся на конец XIX-начало XX века – время промышленного скачка, когда помимо печных труб мир заполонили дымящие трубы заводов. Так, 1 декабря 1930 года на долину бельгийской реки Маас около города Льежа опустился туман, полный газовых и пылевых частиц, загрязняющих атмосферу. Причиной смога стали многочисленные предприятия по производству железа, цинка и стекла, расположенные в долине Мааса, которая лежит в глубокой котловине, – циркуляция воздуха там всегда затруднена, а в те дни здесь не было даже намека на ветерка. Абсолютное безветрие привело к тому, что туман продержался здесь пять дней, вызвав множество сердечно-сосудистых и легочных заболеваний. Смертность в это время возросла в 10 раз против обычного – 63 летальных случая в районе на участке длиной 20 км вдоль берега реки.
Добрался коварный туман и до Нового Света. Бедствие постигло небольшое местечко Донор близ Питсбурга (штат Пенсильвания). В октябре 1948 года чрезвычайно плотная пелена тумана накрыла этот город, в котором жили 12 тысяч человек, в результате чего у 42 % так же, как и у льежан, возникли нарушения дыхательной и сердечной деятельности, причем у 10 % заболевших эти нарушения носили тяжелый характер, а 20 человек скончались. В конце 1962 года в Руре (ФРГ, ныне Германия) смог убил за три дня 156 человек – этот район лежит в глубокой долине одноименной реки и известен крупными залежами каменного угля.
Печальную статистику можно продолжать и продолжать. В 1963 году фотохимический смог, опустившийся на Нью-Йорк, убил 350 человек. В Токио такой же туман вызвал отравление 10 тысяч человек в 1970 году и 28 тысяч – в 1971 году, при этом большинство деревьев оба раза летом (!) полностью потеряло листву. Это явление серьезно вредит здоровью жителей Чикаго, Бостона, Милана, Парижа, Мехико и не только. В ближайшее время оно может возникнуть в наибольших индустриальных городах бывшего СССР, где пока так и не научились заботиться о здоровье окружающего пространства: Киеве, Москве, Харькове, Санкт-Петербурге, Днепропетровске, Одессе, Симферополе…
В целом, фотохимический смог – один из двух видов этого зловещего тумана. Есть у него и другое название – летний, или лос-анджелесский. Возникает он летом при интенсивном воздействии солнечной радиации на воздух, перенасыщенный выхлопными газами автомобилей. Частые изменения температуры в сочетании с интенсивной инсоляцией приводят к тому, что солнечное излучение вызывает фотохимические реакции в окислах азота и серы, а также реакции, ведущие к образованию раздражающих высокотоксичных загрязнителей – фотооксидантов (озон, органические перекиси, нитриты и др.), которые в силу метеорологических условий застаиваются у самой земли и раздражают слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта, легких и органов зрения. Назван этот тип тумана в честь Лос-Анджелеса, который является лидером по выбросу в атмосферу выхлопных газов. Загрязнение воздуха в этом городе достигло невиданных размеров: четыре миллиона местных автомобилей выбрасывают только оксидов азота в количестве более чем тысяча тонн в сутки, и хотя местные власти ведут широкую кампанию борьбы за чистоту атмосферы, добиться этого можно только повсеместным переходом на новое, безопасное нетоксичное топливо, что пока не представляется возможным.
Катастрофическим считается и положение в Париже. Сами французы, в отличие от туристов, выбирая место для отдыха, практически не жалуют вниманием свою столицу – из-за крайне загрязненного воздуха. За последнее время у жителей Парижа изменился даже цвет легких. Как установили патологоанатомы на вскрытии умерших, поверхность органов дыхания уже не обычного розового цвета, как прежде, а покрыта темным налетом – свидетелем многочисленных вредных веществ, «зависших» в атмосфере. Астрономы Парижской обсерватории уже не могут пользоваться своими телескопами – для наблюдений им приходится ездить за десятки километров от города, потому что прозрачность воздуха уменьшилась более чем наполовину. Ученые привели внушительный список посторонних примесей, которыми дышат парижане: это азотная, азотистая и серная кислоты, аммиак, сернистый газ и сероводород в сочетании с углекислым газом, кремний, окись железа, барий, мышьяк и растительная пыльца. Этот адский коктейль способен разрушить не только хрупкий человеческий организм, но даже и строение из гранита. Достаточно отметить, что Луксорский обелиск, перенесенный в 1836 году на площадь Согласия в Париже, подвергся на этом месте большему износу, чем за все свое существование, начавшееся четыре тысячи лет назад при фараоне Рамсесе II.
Вторым видом смога является «черный смог» (в противовес «белому», лос-анджелесскому), так называемый лондонский, или зимний тип. Именно он состоит из смеси дыма и тумана и возникает зимой в крупных промышленных городах при неблагоприятных погодных условиях – отсутствии ветра и температурной инверсии, проявляющейся в повышении температуры воздуха с высотой в некотором слое атмосферы (обычно в интервале 300–400 м от поверхности земли) вместо обычного понижения. В результате циркуляция атмосферного воздуха резко нарушается, дым и загрязняющие вещества не могут подняться вверх и не рассеиваются. В это время концентрации оксидов серы, взвешенной пыли, оксида углерода достигают опасных для здоровья человека уровней и приводят к расстройству кровообращения, дыхания, а нередко и к смерти.
Свое название смог получил от Лондона, считающегося его колыбелью: в городе, казалось, объединилось все, чтобы породить смертельный черный туман: климатические и рельефные условия, масса фабрик, заводов и автомобилей, а особенно многочисленные топки и котельные, которые топились соляркой, углем и мазутом. Количество пыли и сажи, витавших в воздухе на сравнительно небольшой территории, было невероятным; а помноженное на влажный теплый морской климат, оно и стало причиной знаменитых черных лондонских смогов и столь любимой англичанами ярко-красной окраски почтовых ящиков и экипажей – ведь этот цвет в тумане виден лучше всего.
На фоне пелены, постоянно висевшей над столицей Великобритании, наиболее зловеще выделяются туманы декабря 1881 года, января 1882 года, ноября 1901 года, января-февраля 1918 года, ноября 1921 и декабря 1924 года. Но количество их жертв выглядит каплей в море по сравнению с погибшими и пострадавшими во время экологической катастрофы, вошедшей в историю под названием «Великий лондонский смог 1952 года».
Утром, в пятницу 5 декабря 1952 года, почти над всей южной частью Англии возникла зона высокого давления, и в течение нескольких дней не ощущалось ни малейшего дуновения ветра. Подобная метеорологическая обстановка сложилась почти во всей Великобритании, однако трагедия разыгралась только в Лондоне. В тот день для жителей английской столицы солнце совершенно исчезло с небосклона. Да что там солнце! Нескольких шагов сделать нельзя было, не споткнувшись – такая толща черного тумана опустилась на город. Смог провисел над Лондоном четыре дня и рассеялся лишь 9 декабря 1952 года, когда наконец-то подул ветер. От удушья в эти дни погибли четыре тысячи лондонцев, что сравнимо с количеством жертв эпидемии холеры 1866 года. Общее число пострадавших исчислялось десятками тысяч людей: в больницы Лондона поступило вчетверо больше, чем обычно, пациентов с заболеваниями дыхательных путей и сердечно-сосудистой системы. Еще 8 тысяч умерли в течение нескольких месяцев от отравления ядовитым туманом.
Впоследствии английские специалисты определили, что смог 1952 года содержал несколько сот тонн дыма и сернистого ангидрида. Доктор Уилкинс ежедневно производил анализы атмосферы и затем сравнивал их с кривой смертности. Он получил поразительные результаты и составил по ним схему, из которой видно, что смертность увеличивается прямо пропорционально концентрации в воздухе дыма и сернистого газа… Остановить распространение смогов могли только жесткие меры по очистке атмосферы, вернее, недопустимости выбросов в нее. Еще Джон Эвелин в начале XX века сочинил специальный трактат о туманах, в котором предлагал отказаться от топки углем, изгнать из города все виды шумной и грязной торговли и для удобства жителей высаживать множество ярких цветов. Однако английскому правительству потребовалось еще полстолетия, чтобы соотнести масштабы смертности населения с появлением черных смогов. Из состояния спячки его и вывела катастрофа 1952 года. Была создана специальная правительственная комиссия по изучению причин образования тумана и методов борьбы с ним, и в 1956 году Великобритания приняла закон по борьбе с туманами – «Акт о чистом воздухе», в соответствии с которым было запрещено топить печи и камины каменным углем.