Zagrożenie związane z występowaniem opadami śniegu

Śnieg i pokrywa śnieżna mogą powodować straty w gospodarce rolnej. Mogą także naruszać normalną pracę systemów energetycznych i komunikacyjnych oraz zakładów przemysłowych. Stanowią również zagrożenie dla zdrowia i życia ludzi narażonych na ich pośrednie jaki i bezpośrednie oddziaływanie. Najważniejszymi obszarami infrastruktury zagrożonymi tym zjawiskiem są transport (drogowy, kolejowy, lotniczy), budownictwo, energetyka, rolnictwo, leśnictwo i turystyka.

Transport

Intensywne opady śniegu oraz zalegająca pokrywa śnieżna, mogą znacznie utrudnić ruch na różnego rodzaju szlakach komunikacyjnych (Fot. 2.1). W szczególnych przypadkach mogą doprowadzić także do ich unieruchomienia. Jednak najbardziej dokuczliwe i najczęstsze utrudnienia w transporcie, w szczególności drogowym, powodowane są przez opady śniegu, które występują na początku okresu „śnieżnego” (październik, listopad) oraz na jego końcu (koniec marca, kwiecień, maj). Opady tworzą wówczas warstwę mokrego, ciężkiego śniegu często na niezamarzniętej powierzchni. Tworzy się tak zwana „maź śnieżna”, która jest bardzo niebezpieczna, ponieważ znacznie pogarsza przyczepność opon do drogi.

Fot. 2.1. Intensywne opady śniegu 29 marca 2013 roku w Krakowie spowodowały bardzo duże i długotrwałe utrudnienia komunikacyjne (fot. P. Chrustek)

Budownictwo

Ciężar objętościowy śniegu ulega zmianom w czasie i przestrzeni. Zwykle rośnie wraz z długością zalegania pokrywy śnieżnej i zależy ściśle od położenia regionu i typu jego klimatu oraz jego wyniesienia nad poziomem morza. Każda konstrukcja budowlana winna posiadać określoną dopuszczalną wysokość zalegającej na niej pokrywy śnieżnej. Aby ją oszacować potrzebne są indywidualne wyliczenia, uzależnione od wielu czynników. Zasady przyjmowania obciążenia śniegiem w obliczeniach konstrukcji budynków określone są przez odpowiednie przepisy prawa budowlanego (np. Polska Norma).

Dodatkowe zagrożenie dla życia i zdrowia człowieka oraz infrastruktury mogą stanowić zsuwy zalegającego na dachach śniegu (tzw. lawiny dachowe) (Fot. 2.2).

Fot. 2.2.a. Zalegający na dachach śnieg stanowi zagrożenie nie tylko dla konstrukcji budynku ale także jego otoczenia (fot. P. Chrustek)

Fot. 2.2.b. Zalegający na dachach śnieg stanowi zagrożenie nie tylko dla konstrukcji budynku ale także jego otoczenia (fot. P. Chrustek)

Energetyka

Zagrożenie spowodowane opadami śniegu i zalegającą pokrywą śnieżna w energetyce dotyczy głównie zerwania linii przesyłających prąd. Jednak padający i zalegający śnieg rzadko jest bezpośrednią przyczyną tego zagrożenia. Linie energetyczne często biegną w terenie zalesionym. Padający i utrzymujący się przez dłuższy czas śnieg na takim obszarze powoduje, że pod jego ciężarem konary łamią się i zrywają przewody energetyczne.

Rolnictwo

Pokrywa śnieżna odgrywa bardzo ważna rolę w procesie zimowania roślin, ale zbyt długie zaleganie śniegu, szczególnie przy niedostatecznie zamarzniętej glebie, może powodować niebezpieczeństwo tzw. "odparzenia roślin". W takim przypadku pod pokrywą śnieżną może utrzymywać się dość długo temperatura bliska 0°C, przy której rośliny oddychają bardziej intensywnie niż przy glebie zamarzniętej.

Oddziaływanie śniegu na roślinność ma także charakter pozytywny. Pozytywne działanie obecności pokrywy śnieżnej polega głównie na uzupełnianiu zapasów wody w glebie na wiosnę, tj. w okresie, w którym rośliny zużywają dużo wody, a opadów bywa wówczas relatywnie mało. Dodatnią rolę spełnia też śnieg, chroniąc w zimie glebę i rośliny przed szkodliwym działaniem mrozu i wiatru. W takim kontekście brak pokrywy śnieżnej powinien być uznany za zagrożenie. Dobowe wahania temperatury powietrza zaznaczają się w pokrywie śnieżnej do głębokości ok. 30 cm. Głębiej występują tylko powolne wahania. Standardowo temperatura pod warstwą śniegu wzrasta z głębokością. Przy grubości śniegu ok. 50 cm temperatura na powierzchni gleby wynosi przeważnie około 0°C. Dzięki temu młode rośliny są zabezpieczone pod śniegiem przed zmarznięciem (oczywiście uzależnione jest to od panujących na zewnątrz ogólnych warunków termicznych i od stanu podłoża, na którym formuje się pokrywa śnieżna). W wyższych wysokościach n.p.m. i na północy naszego kraju, śnieg chroni często zdrewniałe części roślin od nadmiernego wysuszania przez bardzo zimny wiatr, który jest bardziej niebezpieczny niż sama niska temperatura powietrza. Wegetacja krzewiasta osiąga taką wysokość, do jakiej dochodzi warstwa zasypującego ją w zimie śniegu; wybujałe ponad ten poziom pędy ulegają zniszczeniu.

Leśnictwo

Zagrożenie spowodowane opadami śniegu w leśnictwie, związana są przede wszystkim z tzw. okiścią i śniegołomami. Suche i drobne, spadające przy niższej temperaturze płatki śniegu, zatrzymują się tylko w małych ilościach w koronach drzew a do ich strącenia wystarcza nawet lekki powiew wiatru. Inaczej jest, gdy śnieg pada w formie dużych i wilgotnych płatów, które silnie przylegają do szpilek, gałęzi, a czasem liści drzew. Powstaje wtedy tzw. okiść śnieżna (Fot. 2.3).

Fot. 2.3. Zalegający na drzewach iglastych okiść śnieżna (fot. P. Chrustek)

Taki śnieg przymarza do gałęzi, a przy większym opadzie tworzy na nich często bardzo grube powłoki, pod których ciężarem drzewa lub ich części mogą się złamać. Powstają wówczas tzw. śniegołomy. Występują one na niżu i w dolnych reglach gór, rzadziej w wyższych wysokościach nad poziom morza. Wielkie szkody wywołane przez śniegołomy zdarzają się najczęściej na wysokościach między 400 a 800 m n.p.m., gdzie na miejsce naturalnych lasów mieszanych wprowadzono sztucznie lite świerczyny lub sośniny.

Szkody w wyniku oddziaływania śniegu obserwuje się najczęściej w drzewostanach iglastych; wśród bezlistnych zimą drzew liściastych, śnieg wyrządza mniejsze szkody. Ale poważne uszkodzenia mogą wystąpić przy wczesnym, jesiennym opadzie śnieżnym (drzewa nie zdążyły jeszcze zrzucić liści) lub późnym wiosennym opadzie śnieżnym (drzewa już wypuściły liście). Taki przedwczesny opad śniegu może spowodować liczne złomy od okiści, zatrzymującej się masowo na ulistnionych jeszcze gałęziach.

Ze specjalnym działaniem śniegu na gospodarkę leśną spotykamy się w obszarach górskich w których występuje zjawisko lawin śnieżnych. Powodują one znaczne uszkodzenia wśród roślin krzewiastych (np. kosodrzewiny) oraz w sąsiadujących z nimi drzewostanach świerkowych regla górnego.

Turystyka

Zalegająca w sezonie zimowym pokrywa śnieżna może stanowić o atrakcyjności turystycznej danego regionu, wpływając pozytywnie na rozwój różnego rodzaju aktywności zimowych. Opady śniegu i zalegająca pokrywa śnieżna występująca poza okresem zimowym może jednak powodować znaczne ograniczenia i utrudnienia w ruchu turystycznym.

W obszarach górskich z występowaniem pokrywy śnieżnej związane jest także zjawisko lawin śnieżnych (Fot. 2.4). Według Europejskiego Stowarzyszenie Służb Ostrzegania Lawinowego (ang. European Avalanche Warning Services Association EAWS) lawina śnieżna to zjawisko szybkiego przemieszczania się mas śniegu w dół stoku, których objętość jest nie mniejsza niż 100 m3, a długość spływu co najmniej równa 50 m. Wyzwolenie lawiny następuje, gdy siły naprężeń w pokrywie są większe niż jej wytrzymałość i gdy zostanie przezwyciężony opór tarcia warstwy śniegu o jej podkład.

Fot. 2.4. Lawina śnieżna spadła na szlak turystyczny w okolicach Kotła Gąsienicowego w Tatrach (fot. B. Chlipała)

Lawiny śnieżne, obok innych zagrożeń naturalnych, stanowią istotny element kształtowania środowiska przyrodniczego oraz życia człowieka w przestrzeni górskiej. Wpływają na zarządzanie przemysłem turystycznym, transportowym, budowlanym, drzewnym, a przede wszystkim na bezpieczeństwo osób przebywających w zagrożonych obszarach.

Typowymi obszarami zagrożenia lawinowego w Polce są Tatry, Karkonosze, Bieszczady, Masyw Babiej Góry i Pilska oraz Pieniny. Nietypowe lawiny występują także w pozostałych (także zalesionych) obszarach Karpat i Sudetów. Zjawisko lawin śnieżnych może dotyczyć także miesięcy poza okresem zimowym w skutek występowania nietypowych okresów intensywnych opadów śniegu (Fot. 2.5).

Fot. 2.5. Lawiny śnieżne mogą występować i stanowić realne zagrożenie dla człowieka, także poza okresem zimowym. Na zdjęciu widoczne lawiny, które spadły w Tatrach w pierwszej dekadzie września 2008 roku (fot. Ł. Depta)

Lawiny w Polsce choć rzadko, mogą oddziaływać także na infrastrukturę. Potwierdzeniem tej tezy jest np. lawina, która wystąpiła w sposób naturalny we wsi Zawoja Czatoża (usytuowanej u podnóża północnych stoków masywu Babiej Góry w Karpatach) 16 lutego 2012 roku (Fot. 2.6). Pomiary terenowe lawiny wykonane przez Służbę Śniegowo-Lawinową GOPR, wykazały, że jej obszar inicjalny miał powierzchnię około 1000 m², a objętość inicjalna (obliczona na podstawie danych profilu stratygraficznego wykonanego w obszarze inicjalnym), wyniosła około 400 m³ (masa około 100 ton). Choć długość toru lawiny w wyniku napotkanej zapory śnieżnej nie przekroczyła 50 m, to na podstawie wytycznych EAWS (2013) i kryterium objętości masy inicjalnej, lawinę sklasyfikowano jako małą. Analizy tego typu przypadków wskazują że na wystąpienie tego typu zdarzeń znaczny wpływ ma nieprzemyślana gospodarka zasobami przyrodniczymi (głównie leśnymi).

Fot. 2.6. Poglądowy obraz obszaru lawiny w Zawoi Czatoża która 16 lutego 2012 roku uderzyła w dom mieszkalny (fot. P. Chrustek)