В гидрологии таяние снегов – это поверхностный сток, образующийся в результате 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 круговорота воды во многих частях мира, в некоторых случаях обеспечивая значительную долю годового стока в водосборе. Прогнозирование стока талых вод из водосборного бассейна может быть частью разработки проектов регулирования водных ресурсов. Быстрое таяние снегов может привести к наводнениям . Если затем талый снег замерзнет, могут возникнуть очень опасные условия и несчастные случаи, в результате чего для таяния льда потребуется соль .
При таянии снега участвуют несколько энергетических потоков. [2] Эти потоки могут действовать в противоположных направлениях, то есть либо доставлять тепло снежному покрову , либо отводить его от него . Тепловой поток грунта — это энергия, передаваемая снежному покрову из почвы под ним посредством проводимости. Радиационное воздействие на 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 энергии, отраженной снежным покровом из-за альбедо снежного покрова . Длинноволновое излучение принимается снежным покровом из многих источников, включая озон, углекислый газ и водяной пар, присутствующие на всех уровнях атмосферы. Длинноволновое излучение также испускается снежным покровом в форме излучения, близкого к черному телу , где коэффициент излучения снега составляет от 0,97 до 1,0. [3] Обычно термин «чистая длинноволновая радиация» отрицательен, что означает чистую потерю энергии из-за снежного покрова. Скрытый температурный поток — это энергия, отводимая от снежного покрова или передаваемая ему, которая сопровождает массоперенос при испарении , сублимации или конденсации . Явный тепловой поток – это тепловой поток, обусловленный конвекцией между воздухом и снежным покровом.
Стволы деревьев , поглощая солнечный свет , становятся теплее воздуха и вызывают более раннее таяние снега вокруг них. Снег не тает постепенно медленнее по мере удаления от ствола, а скорее создает вокруг себя стену, окружающую свободную от снега землю. По некоторым данным, такой круг оттепели приносит пользу североамериканским весенним эферным растениям, таким как весенняя красавица ( Claytonia caroliniana ), форелевая лилия ( Erythronium americanum ) и красный триллиум (Trillium erectum L.). Внутри этих кругов они могут появиться раньше, что дает им больше времени до развития листвы кроны деревьев , отсекающей значительную часть света. В этот период они выполняют почти весь свой годовой фотосинтез . [4]
Вечнозеленые деревья имеют тенденцию образовывать более крупные круги оттаивания, чем лиственные деревья. Здесь задействован во многом другой механизм, и весенние эфемеры здесь не встречаются. [4]
Снег тает раньше в лесу, например, на микротопографических холмах (небольших возвышенностях) или во влажных местах, таких как края ручьев или выходы . Эти микросайты влияют и на распространение многих трав . [4]
На севере Аляски дата таяния сдвинулась на 8 дней с середины 1960-х годов. Уменьшение количества снегопадов зимой, сопровождаемое более теплыми весенними условиями, по-видимому, является причиной такого прогресса. [5] В Европе волна жары 2012 года была особенно аномальной на больших высотах. Впервые в истории некоторые из самых высоких альпийских вершин Европы остались без снега. Хотя может показаться, что эти два явления связаны между собой, вопрос о том, насколько это связано с изменением климата, остается в центре дискуссий. [6]
Увеличение стока воды из-за таяния снегов стало причиной многих знаменитых наводнений. Одним из хорошо известных примеров является наводнение на Ред-Ривер в 1997 году, когда затопило Северную Ред-Ривер в долине Ред-Ривер в Соединенных Штатах и Канаде . Наводнение в долине Красной реки усугубляется тем фактом, что река течет на север через Виннипег, Манитобу и впадает в озеро Виннипег . Поскольку снег в Миннесоте , Северной Дакоте и Южной Дакоте начинает таять и стекать в Ред-Ривер, наличие льда в нижнем течении может действовать как плотина и заставлять воду вверх по течению подниматься. Более низкие температуры ниже по течению также потенциально могут привести к замерзанию воды по мере ее течения на север, что усугубляет проблему ледяной плотины. Некоторые районы Британской Колумбии также подвержены наводнениям из-за таяния снегов. [7]
Дата ежегодного таяния представляет большой интерес как потенциальный индикатор изменения климата. Чтобы определить, связано ли более раннее исчезновение весеннего снежного покрова на севере Аляски с глобальным потеплением или появлением более естественного, непрерывного цикла климата, необходимы дальнейшие исследования и мониторинг. [8]
Большая изменчивость от года к году усложняет картину и способствует дискуссиям. Межгодовая изменчивость весеннего снежного покрова во многом обусловлена изменчивостью осадков зимних месяцев, которая, в свою очередь, связана с изменчивостью основных закономерностей атмосферной циркуляции.
Исследование гор на западе Соединенных Штатов показывает снижение весеннего снежного покрова во всем регионе с середины 1900-х годов, при этом преобладает потеря на низких высотах, где зимние температуры близки к нулю. Эти потери являются показателем повышения температуры, которое приводит к потере снега из-за некоторого сочетания увеличения регулярности дождя по сравнению со снегом и увеличения таяния снега в зимние месяцы. Эти естественные вариации затрудняют уверенную количественную оценку тенденций, вывод наблюдаемых изменений для прогнозирования будущего климата или четкое обнаружение изменений в снежном покрове из-за воздействия человека на тенденции потепления. [9]
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )