Метели и создаваемые ими снежные заносы раз в несколько десятков лет возможны в субтропиках Азии, Северной Африки, США, но особенно распространены в областях устойчивого снежного покрова. Здесь объем снегопереноса за зиму через один метр фронта метели обычно измеряется десятками, а местами — тысячами кубометров; толщина заносов на дорогах Скандинавии, Канады, севера США превышает 5 м.
На европейской части России среднее число дней с метелью — 30—40, средняя продолжительность метели — 6—9 ч. Опасные метели составляют около 25%, особо опасные — около 10% обще го их количества. На территории всей страны ежегодно бывает в среднем 5—6 сильнейших буранов, способных парализовать железные и автомобильные дороги, обрывать линии связи и электропередач и т. д.
Обледенения
Снежные и ледяные корки образуются при налипании снега инамерзании капель воды на различных поверхностях. Налипание мокрого снега, наиболее опасное для линий связи и электропередач, происходит при снегопадах и температуре воздуха в диапазоне от 0° до +3°С, особенно при температуре +1 —3°С и ветре 10—20 м/с. Диаметр отложений снега на про водах достигает 20 см, вес 2—4 кг на 1 м. Провода рвутся не столько под тяжестью снега, сколько от ветровой нагрузки. На полотне автодорог в таких условиях образуется скользкий снежный накат, парализующий движение почти так же, как гололедная корка. Такие явления характерны для приморских районов с мягкими влажными зимами (запад Европы, Япония, Сахалин и т. д.), но распространены также во внутриконтинентальных районах в начале и в конце зимы.
При выпадении дождя на промороженную землю и при намокании и последующем замерзании поверхности снежного покрова образуются ледяные корки, называемые гололедицей. Она опасна для пастбищных животных, например, на Чукотке в начале 80-х годов гололедица вызвала массовую гибель оленей. К типу гололедицы относится явление обледенения причалов, морских платформ, судов вследствие намерзания брызг воды во время шторма. Обледенение особо опасно для небольших судов, палуба и надстройки которых невысоко подняты над водой. Такое судно может набрать ледяную нагрузку критической величины за считанные часы. Ежегодно в мире от этого гибнет около десяти рыболовных судов, сотни оказываются в рискованном положении. Набрызговые наледи на берегах Охотского и Японского морей достигают толщины 3—4 м, сильно мешая хозяйственной деятельности в прибрежной полосе.
При намерзании переохлажденных капель тумана на различных предметах образуются гололедные и изморозевые корки, пер вые — при диапазоне температуры воздуха от 0 до -5°С, реже до -20°С, вторые — при температуре -10-30°С, реже до -40°С.
Вес гололедных корок может превышать 10 кг/м (до 35 кг/м на Сахалине, до 86 кг/м на Урале). Такая нагрузка разрушительна для большинства проводных линий и для многих мачт. Повторяемость гололеда наиболее высока там, где часты туманы при температуре воздуха от 0 до -5°С. На территории России она достигает местами десятков дней в году.
Воздействие гололеда на хозяйство наиболее заметно в Западной Европе, США, Канаде, Японии, в южных районах бывшего СССР и носит в основном угнетающий характер. Изредко создаются чрезвычайные ситуации. Например, в феврале 1984 г. в Ставропольском крае гололед с ветром парализовал автодороги и вызвал аварии на 175 высоковольтных линиях; их нормальная работа возобновилась лишь через 4 суток. При гололеде в Москве количество автоаварий увеличивается втрое.
Подземные льды определяют физико-механические свойства горных пород, и прежде всего рыхлых в талом виде. Зона многолетнемерзлых пород неустойчивого состояния отвечает районам со среднегодовой температурой от 0 до -1,5'С. Здесь обычны пластичномерзлые грунты с малой несущей способностью. Зона многолетнемерзлых пород относительно устойчивого состояния характеризуется среднегодовой температурой от -1,5 до -ЗС. В ней прерывистое распределение мерзлоты переходит в сплошное. Зона устойчивого состояния многолетнемерзлых пород и твердомерзлых грунтов отвечает среднегодовой температуре ниже -3°С. Во всех этих зонах главным опасным явлением оказывается разрушение мерзлоты, ведущее к резкой активизации термоденудации и к снижению несущих свойств грунта. Примером служат разрушение многих вспомогательных сооружений и угроза основным зданиям Анадырской ТЭЦ в 80-х годах вследствие растопления мерзлоты и деформации фундаментов.
Для сооружений, располагающихся на поверхности сезонно промерзающего слоя или на основаниях, углубленных в него, главную опасность представляют мерзлотные деформации — пучения, перекосы и т. п. Проявляясь пусть и слабо в отдельных эпизодах, мерзлотные деформации оказываются многочисленными, широко распространяющимися и ежегодно повторяющимися, что делает их весьма сильным угнетающим фактором.
Наледи — это ледяные тела разной площади, мощности и формы, формирующиеся в результате последовательного излияния и замерзания природных (речных и подземных), в меньшей степени — техногенных (хозяйственно-бытовых и промышленных) вод.
Образующиеся ледяные массивы (наледи, или по-якутски — тарыны) нередко имеют огромные размеры — до 100 км2 и больше. Например, длина и ширина известной Момской наледи сопоставима по размерам с крупнейшим на Памире ледником Федченко. Ледяные образования подобного типа довольно часто встречаются в Якутии и Верхояно-Колымской горноскладчатой области. В наледях Евро-Азиатского материка аккумулируется более 100 км3 воды, а общая площадь этих образований составляет около 0,5% всей площади с многолетней мерзлотой.
Наледи представляют своего рода визитную карточку районов прерывистого распространения многолетней мерзлоты и образуются в значительной степени за счет грунтовых вод, выходящих из слоя между многолетнемерзлым и сезонномерзлым горизонтами при зимнем нарастании последнего. Здесь крупнейшие наледи — тарыны достигают площади 30 км2 при толщине льда до 10—12 м; общая площадь наледей — до 3—5% площади территории, длина не которых наледей, протянувшихся вдоль рек, — до 100 км. В более холодных районах наледи развиты слабее из-за уменьшения объемов грунтовых вод, в более теплых — из-за того, что в них в зимнее время не так часто складываются условия выдавливания грунтовых вод на поверхность. Наибольшие площади наледей в тех и других районах — до не скольких квадратных километров, толщина — до 2—5 м. Повсеместно в зоне многолетнемерзлых пород есть опасность антропогенного образования наледей на местах нарушения рельефа, теплоизолирующей растительности, водного стока. Такие наледи оказываются значительно меньше естественных, но приносят больше неудобств, проявляясь на полках дорог, в карьерах, в населенных пунктах и т. д.
Кто хоть раз видел феномен, именующийся наледью, на всю жизнь сохранит в памяти огромные поля сверкающего на солнце льда среди зеленеющих пространств летней тундры и лесотундры в северных широтах или тайги в более южных регионах криолито-зоны. Необозримые ледяные поля протягиваются до горизонта, нередко удивляя неожиданно эффектными миражными картинами. Однообразные плоские ледяные пространства прерываются всхолмлениями, покрытыми сетью трещин, огромными воронками с провалами во льду на несколько метров, ледяными карнизами и мостами в трещинных полях, озерками поверх льда, обилием мелких ручейков, часть из которых совместно с внутриналедными потоками разъедает ледяные поля до грунтового основания, образуя каньоны во льду. На гигантских наледях с огромными (до 6—10 м) мощностями льда летом периодически обрушиваются ледяные своды, подмываемые потоками тающих вод, вызывая грохот наподобие артиллерийской канонады. Вокруг обилие соляных выцветов, покрывающих в виде хорошо заметных пятен лед и освободившуюся от него поверхность земли.