Zmienność właściwości fizycznych pokrywy śnieżnej na Hali Gąsienicowej w kontekście zagrożenia lawinowego

W artykule dokonano analizy zróżnicowania gęstości oraz twardości warstw pokrywy śnieżnej w profilu w zależności od przebiegu metamorfozy śniegu. Porównano także ich przebieg sezonowy względem ogłaszanego przez Tatrzańskie Ochotnicze Pogotowie Ratunkowe (TOPR) stopnia zagrożenia lawinowego. Celem analizy jest dokładniejsze poznanie oraz weryfikacja już znanych mechanizmów metamorfozy śniegu, w szczególności w odniesieniu do stabilności pokrywy śnieżnej. Gęstość i twardość są właściwościami fizycznymi pokrywy śnieżnej określanymi w ramach szczegółowych badań pokrywy śnieżnej. Badania te wykonywane są raz w tygodniu na Stacji Badań Niwalnych IMGW-PIB na Hali Gąsienicowej. Bazowy zbiór danych do przeprowadzenia analizy stanowiło 141 szczegółowych badań pokrywy śnieżnej wykonanych w latach 2007/2008 – 2016/2017 wraz z dobowymi danymi meteorologicznymi z tego okresu. Porównanie przebiegu sezonowego dokonano na przykładzie trzech sezonów: 2011/2012, 2012/2013 oraz 2016/2017. Zaproponowana przez Kłapową (1980) granica metamorfozy topnieniowej o wartości 400 kg/m3 przypada na pierwszy kwartyl zbioru gęstości dla topniejącego śniegu (gat. 6), co potwierdza prawidłowość jej określenia. Rozstęp gęstości oraz rozstęp twardości dobrze odzwierciedlają zmienność zagrożenia lawinowego przez większą część sezonu. Ze względu na specyfikę parametru twardości, większe zróżnicowanie wykazuje rozstęp gęstości i to ten parametr w sposób bardziej dokładny potrafi oddać zmiany stabilności pokrywy śnieżnej. Niemniej jednak, w sytuacji małej grubości pokrywy śnieżnej oraz w początkowej fazie akumulacji pokrywy śnieżnej jego stosowalność jest bardzo ograniczona - wówczas pomocną informację o stanie pokrywy śnieżnej niesie ze sobą rozstęp twardości, który uwzględnia także cienkie warstwy pokrywy śnieżnej. Rozstęp twardości może być zatem traktowany jako wielkość uzupełniająca dla rozstępu gęstości. Przedstawione w artykule zależności wyznaczone dla Hali Gąsienicowej mogą być pomocne do lokalnej oceny stabilności pokrywy śnieżnej w terenie lawinowym na obszarze całych Tatr oraz w wyższych partiach Karpat.

In this paper the variability of density and hardness of a snow layer has been analysed in relations to metamorphism stage. Furthermore, a comparison between their variability and the level of avalanche danger announced by Tatra Volunteer Rescue Service has been made. The purpose of the analysis is to get to know better about the rules of snow metamorphosis as well as to verify the already known ones, particularly regarding the stability of a snowpack. Snow density and hardness are physical properties of snow layer specified during detailed snowpack investigations. The investigations are conducted weekly at the Nival Research Station of Institute of Meteorology and Water Management at Hala Gąsienicowa (Tatra Mts). The original data base comprises 141 detailed snowpack investigations conducted in winter seasons 2007/2008 – 2016/2017 as well as meteorological data from that time. The comparison of a seasonal variability was exemplified by presenting three seasons – 2011/2012, 2012/2013 and 2016/2017. A limit of wet snow metamorphism assumed by Kłapowa (1980) to be 400 kg/ m3 falls close to the first quartile of density dataset for melting snow (form 6) what in fact confirms her assumption. Density and hardness range reflect well the variability of avalanche danger during most of a season. Due to a specific nature of hardness parameter, it is density range that shows bigger variability and therefore is able to reflect changes in a snowpack stability more accurately. Nevertheless, in case of poor snow depth as well as at the beginning of snow accumulation its application is limited. In such cases hardness range carries a helpful piece of information about the state of a snow cover as it takes into account also thin layers in a snowpack. Hardness range could be therefore considered a complementary parameter to density range. The relations presented in an article, which has been observed for Hala Gąsienicowa, could be useful for a local evaluation of snowpack stability in an avalanche area in Tatra Mts as well as in higher parts of Carpathian Mts.