В гидрологии , снеготаяние является поверхностный сток производится от таяния снега . Его также можно использовать для описания периода или сезона, в течение которого образуется такой сток. Вода, образующаяся в результате таяния снегов, является важной частью годового водного цикла во многих частях мира, в некоторых случаях составляя значительную долю годового стока водосборов. Прогнозирование стока талых вод из водосборного бассейна может быть частью разработки проектов управления водными ресурсами. Быстрое таяние снега может вызвать наводнение . Если затем таяние снега замерзнет, могут возникнуть очень опасные условия и несчастные случаи, из-за которых потребуется соль для растапливания льда .
[ править ]
В таянии снега участвует несколько потоков энергии. [2] Эти потоки могут действовать в противоположных направлениях, то есть передавать тепло снежному покрову или отводить тепло от него . Земной тепловой поток - это энергия, передаваемая снежному покрову из почвы под ним посредством теплопроводности. Радиация, поступающая в снежный покров, включает чистое коротковолновое (солнечное излучение, включая видимый и ультрафиолетовый свет) и длинноволновое ( инфракрасное ) излучение. Чистая коротковолновая радиация - это разница в энергии, полученной от солнца и отраженной снежным покровом из-за альбедо снежного покрова.. Снежный покров получает длинноволновое излучение из многих источников, включая озон, углекислый газ и водяной пар, присутствующие на всех уровнях атмосферы. Снежный покров также излучает длинноволновое излучение в форме излучения , близкого к черному телу , где коэффициент излучения снега составляет от 0,97 до 1,0. [3] Как правило, показатель чистого длинноволнового излучения отрицательный, что означает чистую потерю энергии из-за снежного покрова. Скрытый температурный поток - это энергия, отводимая от снежного покрова или доставляемая в него, которая сопровождает массоперенос при испарении , сублимации или конденсации . Явный тепловой поток - это тепловой поток за счет конвекции между воздухом и снежным покровом.
Оттепели вокруг стволов деревьев [ править ]
Дерево стволы поглощающее солнечный свет становится теплее , чем воздух , и причиной более раннего таяния снега вокруг них. Снег не тает постепенно по мере удаления от ствола, а скорее создает вокруг него стену, окружающую свободную от снега землю. Согласно некоторым источникам, такой круг оттаивания приносит пользу североамериканским весенним эфермальным растениям, таким как весенняя красавица ( Claytonia caroliniana ), лилия форели ( Erythronium americanum ) и красный триллиум (Trillium erectum L.). Они могут появиться раньше внутри этих кругов, что дает им больше времени до развития кроны деревьев. листва отсекает значительную часть света. В этот период они выполняют почти весь свой годовой фотосинтез . [4]
Вечнозеленые деревья, как правило, образуют более крупные круги оттаивания, чем лиственные деревья. Это в значительной степени связано с другим механизмом, и весенние эфемерные растения здесь не встречаются. [4]
Снег тает раньше в лесу, например, на микротопографических насыпях (небольшие возвышенности) или во влажных местах, таких как края ручьев или выходов . Эти микросайты также влияют на распространение многих трав . [4]
Исторические случаи [ править ]
На севере Аляски срок таяния с середины 1960-х годов увеличился на 8 дней. Уменьшение количества снегопадов зимой с последующим более теплым весенним климатом, кажется, является причиной прогресса. [5] В Европе аномальная жара 2012 года была особенно аномальной на больших высотах. Впервые в истории некоторые из самых высоких альпийских пиков в Европе оказались бесснежными. Хотя может показаться, что эти два отношения связаны, вопрос о том, насколько это связано с изменением климата, остается в центре дискуссий. [6]
Повышенный сток воды из-за таяния снегов стал причиной многих известных наводнений. Один из известных примеров являются Red River Flood 1997 года, когда Красная река Севера в долине Красной реки в Соединенных Штатах и Канаде затоплена. Наводнение в долине Ред-Ривер усугубляется тем фактом, что река течет на север через Виннипег, Манитоба, в озеро Виннипег . Как снег в Миннесоте , Северной Дакоте и Южной Дакотеначинает таять и течет в Красную реку, наличие льда ниже по течению может действовать как плотина и заставлять воду вверх по течению подниматься. Более низкие температуры ниже по течению также могут потенциально привести к замерзанию воды при ее движении на север, что усугубляет проблему ледяной плотины. Некоторые районы Британской Колумбии также подвержены паводкам из-за таяния снегов. [7]
Научный разговор [ править ]
Дата ежегодного таяния воды представляет большой интерес как потенциальный индикатор изменения климата. Для того чтобы определить, связано ли более раннее исчезновение весеннего снежного покрова на севере Аляски с глобальным потеплением или с появлением более естественного, непрерывного цикла климата, необходимы дальнейшие исследования и мониторинг. [8]
Большая изменчивость от года к году усложняет картину и способствует спорам. Межгодовая изменчивость весеннего снежного покрова в значительной степени связана с изменчивостью осадков за зимний месяц, которая, в свою очередь, связана с изменчивостью основных моделей атмосферной циркуляции.
Изучение гор на западе Соединенных Штатов показывает, что с середины 1900-х годов весенний снежный покров во всем регионе уменьшился, причем преобладали потери на низких высотах, где зимние температуры близки к нулю. Эти потери свидетельствуют о повышении температуры, которое приводит к выпадению снега из-за некоторой комбинации повышенной регулярности дождя по сравнению со снегом и повышенного таяния в зимние месяцы. Эти естественные вариации затрудняют достоверную количественную оценку тенденций, вывод наблюдаемых изменений для прогнозирования будущего климата или четкое обнаружение изменений снежного покрова из-за антропогенного воздействия на тенденции потепления. [9]
См. Также [ править ]
- Альбедо
- Таяние льда
- Система снеготаяния
- Снежный покров
Галерея [ править ]
- Пыль ускоряет таяние снега в горах Сан-Хуан
2005 (меньше пыли)
2006 (Больше пыли)
2008 (меньше пыли)
2009 (Больше пыли)
Ссылки [ править ]
- Перейти ↑ Ray, Claiborne C. (12 апреля 2011 г.). «Когда деревья размораживаются» . Нью-Йорк Таймс, Нью-Йоркское издание : D2 . Проверено 11 декабря 2017 года .
- ^ Грей, DM, мужчина, DH (1981). Справочник снега: принципы, процессы, управление и использование . Pergamon Press. ISBN 978-1-932846-06-5.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
- ^ Кондратьев К. Я. . (1969). «Радиация в атмосфере». Интер. Geophys. Сер . 12 .
- ^ a b c Велленд, Марк; Янг, Аманда Б.; Летендре, Габриэль; Ривест, Себастьен (15 ноября 2017 г.). «Круги оттепели вокруг стволов деревьев дают весенним эфемерным растениям большую фору в период вегетации» (PDF) . Экология . Экологическое общество Америки. 98 (12): 3224–3226. DOI : 10.1002 / ecy.2024 . Проверено 11 декабря 2017 года .
- ^ Стоун, Роберт (2002). «Раннее весеннее таяние снегов на севере Аляски как индикатор изменения климата» (PDF) . Журнал геофизических исследований . 107 (4089): ACL 10-1-ACL 10-13. DOI : 10.1029 / 2000jd000286 .
- ^ Берт, Кристофер. «Беспрецедентное таяние снега и жара в европейских Альпах» . Блог Weather Underground . Погода под землей. Архивировано из оригинала на 2019-03-24 . Проверено 4 октября 2012 года .
- ^ «События наводнения в Канаде - Британская Колумбия» . Окружающая среда и изменение климата Канада . Окружающая среда Канады . Проверено 12 марта 2017 года .
- ^ Хоффман, Дэвид. «Лаборатория исследования системы Земля» . Сводный отчет лаборатории мониторинга и диагностики климата № 24 . Министерство торговли США . Проверено 4 октября 2012 года .
- ^ Миндер, Джастин (2009). «Чувствительность накопления снежного покрова в горах к потеплению климата». Журнал климата . 23 (10): 2634–650. DOI : 10.1175 / 2009jcli3263.1 .
