Характеристика снежного покрова

1.1 Снежный покров и его характеристики.

СНЕЖНЫЙ ПОКРОВ – слой снега, лежащий на поверхности почвы или льда, образовавшийся в результате снегопадов в зимнее время. Сухой С.п. представляет собой двухфазную, а мокрый — трехфазную систему, состоящую из кристаллов льда, воды и воздуха, содержащего пар. Различают С.п. временный, стаивающий за несколько часов или дней после образования, и устойчивый, лежащий в течение всей зимы или с небольшими перерывами. С.п. имеет слоистое строение, обусловленное рядом причин — перемежающимися снегопадами, собственной массой снежинок, возгонкой и сублимацией снежных кристаллов, воздействием ветра, солнечной радиации, оттепелей и др. Высота и физико-механические свойства С.п. непрерывно изменяются. Свежевыпавший снег (см.) частично сохраняет первичную структуру снежных кристаллов и состоит из снежинок, которые ложатся друг на друга в разных плоскостях. Плотность сухого снега — 10—20 кг/м3, влажного — 100—300 кг/м3. Уплотненный (лежалый) снег частично утрачивает свою первичную структуру в основном за счет оседания под влиянием собственного веса, температуры и ветра. Плотность лежалого снега — 200—600 кг/м3. Старый снег — полностью утратил первоначальную структуру и форму кристаллов, перекристаллизовался в более или менее крупные зерна под влиянием возгонки и сублимации, таяния и повторного замерзания. Крупность зерен: мелкозернистый — до 1 мм, среднезернистый — 1—2 мм и крупнозернистый — 2—5 мм. Плотность 300—700 кг/м3.

На поверхности снега различают солнечную корку толщиной в несколько мм, образовавшуюся в ясные морозные дни за счет оплавления поверхностного слоя снега, ветровой наст — уплотненный ветром слой снега толщиной до 3 см и тепловой наст — до 8–10 см. Под снегом на поверхности почвы может образоваться ледяная корка от замерзания талой воды. Средняя плотность снежного покрова в европейской части России в конце зимы на севере — 220—280, в средней полосе — 240—320 и на юге — 220—360 кг/м3. Плотность снега в начале таяния — 180—350, в разгар таяния — 350—450 и в конце доходит до 600 кг/м3. Плотность снега в снежниках (см.) в горах Средней Азии достигает в период таяния 750 кг/м3. Пористость С.п. связана с его структурой и изменяется по мере уплотнения от 98 до 20%. С.п. обычно обладает хорошей воздухопроницаемостью и водопроницаемостью. Коэффициент фильтрации С.п. лежит в пределах 0,001—0,006 м/с. Тепловые свойства снега играют исключительную роль в природе. Малая теплопроводность и большая теплоемкость снега приводит к тому, что теплообмен через С.п. замедлен, суточные колебания температуры быстро затухают с глубиной, проникая на глубину 25—35 см. С.п. защищает почву от проникновения холода из воздуха. В то время, как обнаженная почва может промерзнуть на глубину 120 см, снежный покров высотой 60 см полностью исключает промерзание при одинаковых условиях.

Весьма характерное сезонное явление представляет снежный покров. Сезонный снежный покров ложится на поверхность суши на площади от 115 до 126 млн. км² . В нашей стране устойчивый снежный покров в конце лета встречается на островах арктическихархипелагов и в высокогорных районах. Начиная с осени площадь, занятая снежным покровом, увеличивается, и в сентябре он распро­страняется на полуострова Таймыр и Чукотку, в октябре – на северную часть Восточно-Европейской равнины, Западную Сибирь, Восточную Сибирь (до оз. Байкал) и Дальний Восток; в ноябре – центральные районы Восточно-Европейской равнины и всю Сибирь; в декабре, январе и феврале вся территория России, кроме Закавказья, занята устойчивым снежным покровом. В марте от снега освобождается южная часть Вос­точно-Европейской равнины, в апреле – центральные районы европейской части. В мае снежный покров располагается только вдоль побережья Северного Ледовитого океана, на Чукотке и Камчатке.

Снежный покров оказывает большое влияние на все природные процессы и хозяйственную деятельность человека. Сплошной снеж­ный покров предохраняет зимой поверхность от эрозии, дефляции, солифлюкции, а весной при таянии является источником интенсив­ного проявления склоновых и эрозионных процессов. Снег оказы­вает влияние на давление, осадки, влажность, температурный режим, запыленность атмосферы.

С другой стороны, физико-механические свойства снега, его строение и особенности распространения находятся в тесной зави­симости от ландшафтных условий территории. Снежный покров является зеркалом сезонного состояния природы и несет большую информацию о погодных явлениях.

Образование снежного покрова происходит в результате выпа­дения из атмосферы твердых осадков, представленных снежинками, которые состоят из множества мелких ледяных кристаллов. Про­цессы образования в облаке зародышевых капель и кристаллов сложны и не полностью еще изучены. Полагают, что зарождение снежинок происходит возле ядер конденсации, какими являются частицы пыли, сажи, пыльцы растений и спор. Увеличение видимых кристалликов происходит за счет сублимации (перехода из газо­образного в твердое состояние, минуя жидкую фазу) на них водя­ного пара или слипания друг с другом. В условиях сильного пере­насыщения воздуха водяным паром возникают лучистые сне­жинки, если же перенасыщение уменьшается, промежутки между лучами заполняются льдом и создаются пластинки. По мере увели­чения веса кристаллики падают на землю и на своем пути подвер­гаются механическому и температурному воздействию. На поверх­ности земли снежинки накапливаются и формируют снежный п