Снежный покров и метели, их климатическое значение
Снежный покров и метели, их климатическое значение
15
15
Министерство образования и науки Российской Федерации
Сахалинский Государственный Университет
Естественно-научный факультет
Кафедра ботаники и экологии
РЕФЕРАТ
на тему:
«Cнежный покров и метели, их климатическое значение»
Выполнила:
студентка 211 группы
специальность «экология»
Пенязь С.В.
Проверила:
КБН доцент
Денисова Я.В.
Южно-Сахалинск
2007
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Снежный покров
2. Радиационные свойства снега
3. Классификация метелей
4. Снежный покров Сахалинской области
5. Климатическое значение снежного покрова
Заключение
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Снег - один из видов природных льдов Земли. К ним относятся, кроме снега, ледники, ледяной покров озер, рек и морей, шуга, подземные льды, наледи, изморозь, иней, град, ледяные включения в мерзлых грунтах.
Снег - решающий погодный фактор, он оказывает влияние на все отрасли народного хозяйства и особенно в районах сурового климата.
Наука о природных льдах называется гляциологией от латинского слова «гляциес», означающего холод лед. Долгое время гляциология считалась чисто описательной наукой о ледниках, и только о ледниках. В шестидесятых годах среди гляциологов СССР разгорелась дискуссия о том, считать или не считать снег и снежный покров предметом гляциологии (Дюнин, 1983).
В настоящее время снеговедение «вторглось» в гляциологию всерьез и навсегда. Теперь не только в России, но и во всем мире гляциология считается наукой, изучающей все виды природных льдов, в том числе и снега.
Сама гляциология как новая наука превращается из описательно-географической в количественную, физическую науку. Такой же представляется и ее ветвь - снеговедение, или хионология. Снеговедение, бурно развивающееся в СССР и за рубежом, становится серьезной, многосложной современной дисциплиной, общенаучная значимость которой весьма велика. В становление и развитии снеговедения неоценимы заслуги выдающегося физико-геогрофа профессора Гавриила Дмитриевича Рихтера. В 1965 году им опубликован первый в мире «Словарь основных терминов и понятий по снеговедению», где снеговедение понимается как «часть гляциологии, посвященная всестороннему изучению снега и снежного покрова» (Дюнин, 1983).
Снежный покров
При устойчивых отрицательных температурах воздуха снег, выпавший на земную поверхность, остается лежать на ней в виде снежного покрова. В высоких полярных широтах (Антарктида, Гренландия, Арктический бассейн) снежный покров сохраняется круглый год. В умеренных и тропических широтах снег удерживается круглый год только на больших высотах в горах. На равнинах умеренных широт снежный покров стаивает весной и устанавливается вновь осенью.
В таянии снежного покрова основную роль играет перенос теплых воздушных масс с температурой выше нуля. Нагревание снега солнечной радиацией имеет второстепенное значение вследствие большого альбедо снега. Только загрязненный снег, например в городах, нагревается солнечными лучами больше и тает быстрее, чем чистый.
В снежном покрове содержится много воздуха, поэтому его плотность небольшая: масса 1 ?? снега равна 20 - 200 кг, т.е. плотность снега составляет всего 0,02 - 0,2 кг/м? от плотности воды. Такой рыхлый снежный покров обладает наименьшей теплопроводностью. За зиму снежный покров слеживается и уплотняется. Особенно увеличивается его плотность при оттепелях или весенних дождях. В Санкт-Петербурге средняя плотность снежного покрова растет от 0,14 в ноябре до 0,32 в апрели. Если поверхность снега подтаивает, а затем снова подмерзает, образуется твердая ледяная корка - наст (Хромов, Петросянц, 2004).
Устойчивый снежный покров не образуется так далеко в низких широтах, как само выпадение снега. В отдельные дни снег может выпадать и в очень низких широтах (до 20-25° с.ш. на суше), но он тут же тает. Выпадение снега в равнинных местностях наблюдается почти по всей Европе, кроме крайнего юго-запада. Например, в Южной Италии за год бывает в среднем один день со снегом и снежный покров не устанавливается. На побережье Северной Африки, в Сирии и Палестине снег выпадает 1 раз в год или еще реже. На территории России снег выпадает повсеместно. В большей части страны снег составляет 25-30% годовой суммы осадков. На Южном берегу Крыма, в низинах Закавказья и на юге Туркменистана в отдельные годы снег не выпадает. Устойчивый снежный покров в этих районах либо не устанавливается вовсе, либо лежит очень не долго. На Мексиканском нагорье он выпадает почти до 19° с.ш., но южная граница снежного покрова и здесь лежит в более высоких широтах.
В России первый снежный покров появляется на Новосибирских островах в среднем в конце августа, на крайнем северо-востоке - в начале октября, в Санкт-Петербурге - в конце октября, в Москве - в начале ноября, а на южном берегу Крыма и в Средней Азии - в первой декаде января. На возвышенностях снежный покров устанавливается раньше, чем на низменностях. Колебания в дате первого появления снежного покрова в отдельных местах возможны от 35 до 85 дней (Хромов, 2004).
Устойчивый снежный покров не устанавливается сразу. Вскоре после появления покров может сойти при оттепелях, затем образуется снова и т.д. устойчивый покров, сохраняющийся до весны, удерживается на почве в среднем от одного месяца на юго-западе Украины до 7 месяцев на северо-востоке европейской части России. На южных островах Северной Земли он удерживается свыше 9 месяцев. На Южном берегу Крыма снег лежит менее 10 дней, на юго-восточном побережье Каспия - менее 4 дней.
Наибольшей высоты снежный покров достигает на юге европейской части России к началу февраля; затем начинается его сход. На крайнем северо-востоке европейской части России наибольшая высота достигается только к апрелю. К концу февраля на Южном берегу Крыма и в Туркменистане снега уже не остается, а на Северной Земле он лежит до начала июля.
Высота снежного покрова тем больше, чем больше осадков выпадает при отрицательных температурах и чем меньше в зимний период оттепелей. В многолетнем среднем очень высокий снежный покров внутри Камчатки (до 100 см) и еще больше на ее юго-восточном побережье (до 150 см в защищенных местах, а в горах и до 300 см ). Так же высок снежный покров и на Сахалине. Снежный покров до 90 см и более наблюдается на Северном Урале и в западных предгорьях Среднесибирского плоскогорья. К югу и западу от этого района высота снежного покрова убывает. В большинстве районов европейской части России она свыше 50 см. В Москве снежный покров достигает к первой декаде марта 60 см, в Санкт-Петербурге - 50 см. К югу высота снежного покрова убывает. На северных берегах Черного, Азовского и Каспийского морей она менее 10 см.
В особенно снежные годы снежный покров на западе страны в 4 раза больше многолетнего среднего, на северо-востоке - в 1,5 - 2 раза.
Распределение снежного покрова в сильной степени зависит от топографии и орографии местности. В низких местах рельефа снежный покров имеет большую высоту, так как снег наносится туда ветром; на возвышенностях снежный покров, наоборот, тоньше из-за ветрового сноса. При переносе снега ветром особенно много его накапливается у препятствий (заборов, лесных посадок и др.), где высота покрова возрастает. На этой закономерности основаны мероприятия по задержанию снега на полях и по защите железных дорог от снега. Очень высок снежный покров на наветренных склонах гор и на перевалах. В районе горы Ачишхо (Закавказье) снежный покров к концу зимы достигает в среднем 4 - 5 м, а в отдельные годы - 7 - 8 м. Нередко снег переносится ветром и накапливается на подветренных склонах гребней горных хребтов, создавая повышенную лавиноопасность (Хромов, 2004).
Радиационные свойства снега
Очень своеобразны особенности теплообмена снега с окружающей средой, осуществляемого в форме лучистой энергии.
Снег поглощает и отражает солнечные лучи, то есть прямую солнечную радиацию. Но на поверхность снежного покрова попадает не вся радиация, непосредственно излучаемая Солнцем. Проходя атмосферу, она ослабляется и частично рассеивается капельками воды, пыли, газами воздуха. Некоторая доля рассеянной солнечной радиации возвращается в Космос, но заметная ее часть попадает на земную поверхность. Достигающие снега прямая и рассеянная радиации составляют полную, или суммарную, солнечную радиацию.
Солнечная радиация имеет широкий диапазон длин волн - от коротковолновых фиолетовых лучей до длинноволновых красных, включая ультрафиолетовую и инфракрасную части спектра.
Излучает не только Солнце, но и сама Земля, и ее атмосфера, подчиняясь общему закону Стефана-Больцмана для изучения любых тел.
Изучение атмосферы и поверхности Земли преимущественно «красное», длинноволновое. Снег поглощает и отражает все перечисленные виды радиации (Дюнин, 1983).
Однако снег не может только поглощать и отражать внешние потоки радиационной энергии, не излучая сам. Он в любых условиях, даже при жесточайших морозах, излучает длинноволновую инфракрасную радиацию, невидимую глазом.
