Снегопад - единственная погода, которую я люблю. Он меня почти не раздражает, в отличие от всего остального. Я часами могу сидеть у окна и смотреть, как идет снег. Тишина снегопадения. Она хороша для разных дел. Самое лучшее - смотреть сквозь густой снег на свет, к примеру на уличный фонарь. Или выйти из дому, чтобы снег на тебя ложился. Вот оно, чудо. Человеческими руками такого не создать.
љ Эрленд Лу "Допплер"
Вечер. Идешь из супермаркета домой. Пальцы сжимают ручки пакетов-маек, обхватывающих белым полиэтиленом такое тяжелое тело закупленных продуктов. Вот голова в виде кочана капусты, вот руки и ноги, подозрительно напоминающие кабачки с баклажанами, вот кудри модной прически из зелени и салата. А во втором пакете тело состоит из стейков, нескольких бутылок с напитками, преимущественно газированных и содержащих спирт, каких-то мелких закусок... Все это скоро превратится во вкусный ужин, но вначале надо дойти до дома. А это ой, как непросто! Мало того, что пакеты, кажется, стремятся оттянуть руки до уровня асфальта, так еще и ногами приходится мелко перебирать по слежавшемуся неровному снегу, пытаясь не провалиться в "пухляк" по бокам тропинки и одновременно не поскользнуться на льду, из которого та состоит. Дополнительные ноги, в которые вот-вот, кажется, превратятся руки, возможно, и подарили бы большую устойчивость на такой непростой дороге, но, увы, тебе не суждено стать гориллой для более быстрого преодоления этих ста метров до подъезда.
В такие минуты ничего, кроме ругательств на сложности перемещения и бездействие коммунальных служб на ум не приходит. Но уже через час ты будешь сидеть у окна, поедая салат и мясо и запивая их пивом, и смотреть на пушистый снегопад. Может быть, вспомнишь предыдущую статью про снежинки, из которых снегопад и снежный покров состоят. Может быть, захочешь про него почитать. И на этот случай есть эта статья, в которой мы поговорим о снежном покрове, его видах, способах обращения с ним и других важных для понимания вещах.
Снежный покров - это слой снега на поверхности земли, который образовался в результате снегопадов и метелей и через который мы пробираемся каждый день до машины, метро, магазинов и работы.
Существуют различные классификации снежных покровов. Наиболее распространенная и общепринятая среди метеорологов - это классификация по времени, которое снег удерживается на поверхности земли. В ее рамках различают временный снежный покров и устойчивый. Временный покров тает уже через несколько часов или дней после выпадения. Чтобы продвинуться по карьерной лестнице и занять должность устойчивого снежного покрова ему надо пролежать на поверхности земли не менее месяца. Для этого температура воздуха в среднем не должна превышать -5 ͦC. Устойчивый снежный покров наблюдается в течении всей зимы. Время пребывания земли под снежной периной варьируется в зависимости от широты. Чем северней, тем дольше лежит снег. Например, за полярным кругом снег не тает никогда и лежит на земле круглый год, а в субтропиках и тропиках если и выпадает, что бывает раз в несколько десятилетий, то тает за несколько часов. В Сибири же, например, снежный покров становится устойчивым уже к концу сентября и уходит в отпуск на лето только в конце мая или даже в начале июня. Также снег не тает круглый год в горах выше т.н. снежного пояса, сидя снежными шапками на их вершинах.
Снежный покров характеризуется тремя показателями: мощностью, плотностью и запасом воды в нем.
Мощность снежного покрова в сантиметрах описывает толщину одеяла, под которым лежит земля всю зиму. На эту толщину влияют величина зимних осадков (чем больше снегопадов, тем толще будет одеяло), продолжительность зимнего периода (чем дольше холод сидит на стуле той или иной территории, тем больше снегопадов успеют на нее обрушиться) и его устойчивостью (если холод будет постоянно убегать со стула, то на него будет садиться тепло и прогонять снежный покров со своей территории). Снежные покровы также классифицируются по характеру их залегания: это могут быть мощные сугробы возле препятствий, сложенные в несколько толстых слоев одеяла скоплений снега в низинах и почти голые, выветренные равнины и возвышенности. Так, в Подмосковье средняя мощќность снежной толщи к концу зимы составляќет около 40-50 см, а на востоке Камчатки - около 100 см. На склонах гор толща снега может достиќгать нескольких метров.
Второй показатель снежного покрова - это его плотность. Плотность снега - это отношение массы снега к его объему (г/см3). Плотность снежного покрова - дама непостоянная и зависимая от окружающего пространства. Она постоянно меняет свои показатели, стоит внешним условиям измениться. Таким как, например, устойчивость метеорологических условий (чем чаще оттепели - тем плотнее снежный покров), скорость ветра (на открыќтых ветреных местах снежная толща плотнее), от мощности снежного покрова (он силой собственной тяжести уплотняет нижние слои), и т.д.
И, наконец, третий показатель, определяющий снежный покров - это запас воды в нем или т.н. снегозапас. Он измеряется количеством воды в мм, когда снежное одеяло растает при отсутствии стоков, испарения и просачивания. Но снежное одеяло лежит на земле, которая способна впитывать воду. Поэтому этот показатель очень важен для прогнозов развития озимых культур, которые под этим одеялом спят всю зиму, других растений, пополнения грунтовых вод, прогнозов половодий рек по весне и т.п.
Еще одна важная особенность снежного покрова, которая придает ему яркую индивидуальность и присуща одному ему - это хруст снега. Даже перетаскивая тяжелые пакеты с продуктами от магазина до дома, мы наступаем на снег и слышим этот хруст. А тот нет-нет, да вызывает теплую ностальгию по беззаботному детству и играм в снежки. Это чувство помогает переживать тяжелые периоды зимы и постоянно нас поддерживает, даже если мы не замечаем этого. С чем же связан этот удивительный, сладкий звук снежного скрипа? Этот звук слышен только при температуре воздуха ниже -2 ͦC. Считается, что основных причин возникновения этого звука существует три: ломание кристаллов снега, скольжение (смещение и трение друг о друга) кристалликов снега под давлением и деформация кристаллической решетки молекул воды, из которой и состоит снег. В акустическом спектре скрипа снега есть два максимума: в диапазоне 250-400 Гц и 1000-1600 Гц. Характер издаваемых звуков зависит от температуры снега, которая, в свою очередь, зависит от температуры окружающего воздуха. Усиление мороза делает кристаллики более твердыми, но более хрупкими. Поэтому возрастает высокочастотная составляющая (1000-1600 Гц). Это т.н. хруст сухого снега. При температуре же выше -6 ͦ, высокочастотный максимум сглаживается и хруст становится тише и рождает в головах прохожих эпитет "мокрый". Это связано с тем, что подтаивание снега, т.е. появление воды между снежинок, влияет на трение кристалликов друг о друга. При более теплой погоде снежинки под подошвами ботинок не сколько ломаются, сколько тают, т.е. энергия сдавливания расходуется не на слом кристалликов, а на таяние снежинок. Интересный факт: скрип, похожий на хруст снега, можно получить, если сжимать смесь соли и сахара. Это часто используют в кинематографе. Да и видеоблоггерам может быть полезно.
Помимо этих характеристик существует еще множество эффектов, которые создает снежное одеяло. Внутри него в течение всей зимы медленно хрустит жизнь, процессы которой также важно учитывать. Так, снежный покров может состоять из нескольких слоев с различной плотностью, которую они приобретали в процессе взаимодействия с изменчивым внешним миром. Например, при оттепелях плотность снежного покрова увеличивается, т.к. в процессе таяния происходит перекристаллизация снежинок, благодаря чему кристаллы "крошатся", "ломаются" и, тем самым, становятся мельче. А чем мельче элементы структуры, тем ближе друг у другу он могут лечь. Т.е. увеличить плотность этой структуры. Кроме того, в течение всей зимы происходит испарение снега. В сильные морозы этот процесс создает эффект низового тумана. А еще на всех слоях (не только внешних) внутри снежного одеяла образуются корки различного происхождения - оттепельные (при повышении температуры воздуха снег тает, а потом, при ее понижении, замерзает и образует ледяную корку), радиационные (при неизменной температуре воздух снег тает под лучами солнца, а ночью замерзает) и другие. У поверхности почќвы возможно образование глубинного инея в результате сублимации водяного пара, поќступающего из почвы.
Все эффекты жизнедеятельности снежного одеяла, как легко догадаться, оказывают значительное влияние на природные процессы. А человек активно использует природу для обеспечения уже своей жизни. Поэтому эти эффекты важно учитывать и в сельскохозяйственной деятельности, и в обеспечении комфортной жизни в городах.
В сельском хозяйстве важно учитывать следующие эффекты. Снег обладает высоким альбедо (отражательной способностью). Альбедо свежевыпавшего, пушистого снега составляет 70-90%, а старого, тающего снега - 30-40%. Альбедо снега мешает ему сильно прогреваться, поэтому он охлаждает нижние слои воздуха. Поэтому при таянии снега весной температура воздуха слабо колеблется около 0 ͦC до тех пор, пока большая часть снега не растает. Только после этого человеку начинает казаться, что становится теплее. Кроме того, снежное одеяло предохраняет посевы озимых культур от вымерзания, а почву - от выхолаживания. Это связано с его низкой теплопроводностью (снег не дает теплу "уйти" из почвы благодаря своим физическим свойствам). Однако при большой мощности снежного покрова возможно выпревание озимых культур, что тоже важно учитывать. Об этом явлении мы отдельно поговорим позднее. Также важно учитывать, что талые снеговые воды пополняют запасы грунтовых вод (это - полезный для человека эффект) и вызывают половодья на реках (а это - отрицательный эффект, т.к. половодье может вызвать наводнения в жилых секторах и вымывание посевов).
В городской жизни снежный покров также оказывает на человека немалое влияние. Самый очевидный эффект - это необходимость чистить автомобильные и пешеходные дороги от снега, чтобы обеспечить саму возможность проехать или пройти куда-либо. Коммунальные службы разных районов города по-разному справляются с этой задачей: в одном районе может быть хорошо почищено все, включая дворы и парковочные места, но стоит перешагнуть невидимую границу соседнего - и удобства перемещения заканчиваются. Тротуары покрыты плотной снежной подушкой, гололед не посыпан реагентами, во дворах на парковочных местах лежат сугробы и т.п. Весь собранный в городе снег вывозится за его пределы и утилизируется с применением очистительных сооружений (этот снег содержит в себе много соли и других реагентов, которыми его посыпают для удобства перемещения, а они отрицательно влияют на растения вследствие загрязнения почвы химикатами. Поэтому очистка снега необходима). Зато в городах, расположенных в северных поясах и за полярным кругом, переживающих длинную полярную ночь, высокое альбедо снега играет людям на руку: отражая свет тех же фонарей, снег делает освещенность города выше.
Существует множество городских профессий, связанных с работой со снегом и льдом, а также человеческих хобби, преимущественно спортивных, которые возможно осуществлять только зимой. У каждой из этих профессий или хобби есть свой язык, используемый для описания осуществляемых процессов. Но автор этой статьи уже устал и испытывает сильное чувство голода, да и читателям будет не лишним перекусить и отдохнуть. Поэтому на этом сегодня мы остановимся, а в следующий раз расскажем про зимние профессия и спортивные увлечения.