stringtranslate.com

Снег

Снег состоит из отдельных ледяных кристаллов, которые растут, находясь во взвешенном состоянии в атмосфере — обычно в облаках — и затем падают, накапливаясь на земле, где они претерпевают дальнейшие изменения. [2] Он состоит из замороженной кристаллической воды на протяжении всего своего жизненного цикла, начиная с того момента, когда при подходящих условиях ледяные кристаллы образуются в атмосфере, увеличиваются до миллиметрового размера, осаждаются и накапливаются на поверхности, затем на месте претерпевают метаморфозы и в конечном итоге тают, соскальзывают или сублимируются .

Снежные бури организуются и развиваются, питаясь источниками атмосферной влаги и холодного воздуха. Снежинки зарождаются вокруг частиц в атмосфере, притягивая переохлажденные капли воды, которые замерзают в кристаллы шестиугольной формы. Снежинки принимают различные формы, основными из которых являются пластинки, иголки, столбики и изморозь . По мере того, как снег накапливается в снежный покров , он может превращаться в сугробы. Со временем накопленный снег претерпевает метаморфозы путем спекания , сублимации и замерзания-оттаивания . Там, где климат достаточно холодный для годового накопления, может образоваться ледник . В противном случае снег обычно тает сезонно, вызывая сток в ручьи и реки и пополняя грунтовые воды .

Основные области, подверженные снегу, включают полярные регионы , самую северную половину Северного полушария и горные регионы мира с достаточным количеством влаги и низкими температурами. В Южном полушарии снег в основном ограничен горными районами, за исключением Антарктиды . [3]

Снег влияет на такие виды деятельности человека, как транспорт : создавая необходимость поддержания чистоты дорог, крыльев и окон; сельское хозяйство : обеспечение водой посевов и защита скота; виды спорта, такие как катание на лыжах , сноуборде и поездки на снегоходах ; и война . Снег также влияет на экосистемы , обеспечивая изолирующий слой зимой, под которым растения и животные могут пережить холод. [1]

Осадки

Выпадение снега:
  Все высоты
  Все возвышенности, не во всех областях
  Возвышенности, ниже редко
  Только возвышенности
  Только очень большие высоты
  Ни на какой высоте

Снег развивается в облаках , которые сами по себе являются частью более крупной погодной системы. Физика развития снежных кристаллов в облаках является результатом сложного набора переменных, которые включают влажность и температуру. Результирующие формы падающих и выпавших кристаллов можно классифицировать по ряду основных форм и их комбинаций. Иногда некоторые пластинчатые, дендритные и звездообразные снежинки могут образовываться под ясным небом с очень холодной температурной инверсией. [4]

Образование облаков

Снежные облака обычно возникают в контексте более крупных погодных систем, наиболее важной из которых является область низкого давления, которая обычно включает теплые и холодные фронты как часть своей циркуляции. Два дополнительных и локально продуктивных источника снега — это штормы, вызванные эффектом озера (также эффектом моря) и эффектом возвышения, особенно в горах.

Области низкого давления

Внетропическая циклоническая снежная буря, 24 февраля 2007 г. — (Нажмите для анимации.)

Циклоны средних широт — это области низкого давления , которые способны вызывать все, что угодно: от облачности и слабых снежных бурь до сильных метелей . [5] Во время осени , зимы и весны в полушарии атмосфера над континентами может быть достаточно холодной в глубине тропосферы, чтобы вызвать снегопад. В Северном полушарии северная сторона области низкого давления производит больше всего снега. [6] Для южных средних широт сторона циклона , которая производит больше всего снега, — это южная сторона.

Фронты

Фронтальный снежный шквал движется в сторону Бостона , Массачусетс

Холодный фронт , передний край более холодной массы воздуха, может вызывать фронтальные снежные шквалы — интенсивную фронтальную конвективную линию (похожую на дождевую полосу ), когда температура на поверхности близка к нулю. Сильная конвекция, которая развивается, имеет достаточно влаги, чтобы создать условия белой мглы в местах, над которыми проходит линия, поскольку ветер вызывает интенсивную метель. [7] Этот тип снежного шквала обычно длится менее 30 минут в любой точке своего пути, но движение линии может охватывать большие расстояния. Фронтальные шквалы могут образовываться на небольшом расстоянии впереди поверхностного холодного фронта или позади холодного фронта, где может быть углубляющаяся система низкого давления или ряд линий ложбин , которые действуют аналогично традиционному проходу холодного фронта. В ситуациях, когда шквалы развиваются постфронтально, не является необычным иметь две или три линейные полосы шквалов, проходящие в быстрой последовательности, разделенные всего лишь 25 милями (40 километрами), причем каждая проходит одну и ту же точку примерно с интервалом в 30 минут. В случаях, когда наблюдается значительный вертикальный рост и перемешивание, шквал может образовывать встроенные кучево-дождевые облака, что приводит к молниям и грому, что называется грозовым снегом .

Теплый фронт может производить снег в течение определенного периода, поскольку теплый влажный воздух перекрывает воздух ниже точки замерзания и создает осадки на границе. Часто снег переходит в дождь в теплом секторе за фронтом. [7]

Эффекты озер и океанов

Холодный северо-западный ветер над озерами Верхнее и Мичиган, вызывая снегопад с эффектом озера

Снег, возникающий в результате эффекта озера, образуется в условиях более прохладной атмосферы, когда холодная воздушная масса перемещается по обширным пространствам более теплой озерной воды, нагревая нижний слой воздуха, который вбирает в себя водяной пар из озера, поднимается через более холодный воздух выше, замерзает и оседает на подветренных (подветренных) берегах. [8] [9]

Тот же эффект, происходящий над водоемами с соленой водой, называется эффектом океана или эффектом залива . Эффект усиливается, когда движущаяся воздушная масса поднимается орографическим влиянием более высоких высот на подветренных берегах. Это поднятие может привести к узким, но очень интенсивным полосам осадков, которые могут выпадать со скоростью многих дюймов снега в час, что часто приводит к большому общему количеству снегопадов. [10]

Районы, затронутые эффектом озёрного снега, называются снежными поясами . К ним относятся районы к востоку от Великих озёр , западное побережье северной Японии, полуостров Камчатка в России, а также районы вблизи Большого Солёного озера , Чёрного моря , Каспийского моря , Балтийского моря и части северной части Атлантического океана. [11]

Горные эффекты

Орографический или рельефный снегопад создается, когда влажный воздух нагнетается вверх по наветренной стороне горных хребтов крупномасштабным ветровым потоком. Подъем влажного воздуха вверх по склону горного хребта приводит к адиабатическому охлаждению и, в конечном счете, конденсации и осадкам. Влага постепенно удаляется из воздуха этим процессом, оставляя более сухой и теплый воздух на нисходящей или подветренной стороне. [12] Результирующее усиление снегопада, [13] наряду с понижением температуры с высотой, [14] объединяются, чтобы увеличить глубину снега и сезонную устойчивость снежного покрова в районах, подверженных снегу. [1] [15]

Также было обнаружено, что горные волны способствуют увеличению количества осадков по ветру от горных хребтов за счет увеличения подъемной силы, необходимой для конденсации и выпадения осадков. [16]

Физика облаков

В Токио , Япония, выпал сильный снег
Свежевыпавшие снежинки

Снежинка состоит примерно из 1019 молекул воды , которые добавляются к ее ядру с разной скоростью и по разным схемам в зависимости от изменения температуры и влажности в атмосфере, через которую снежинка падает на своем пути к земле. В результате снежинки отличаются друг от друга, хотя и следуют схожим схемам. [17] [18] [19]

Кристаллы снега образуются, когда замерзают крошечные переохлажденные капли облаков (  диаметром около 10 мкм ) . Эти капли способны оставаться жидкими при температурах ниже −18 °C (0 °F), потому что для замерзания несколько молекул в капле должны случайно собраться вместе, чтобы сформировать структуру, похожую на структуру в ледяной решетке. Капля замерзает вокруг этого «ядра». В более теплых облаках в капле (или в контакте с ней) должна присутствовать аэрозольная частица или «ледяное ядро», чтобы действовать как ядро. Ледяные ядра очень редки по сравнению с ядрами конденсации облаков, на которых образуются жидкие капли. Глина, пыль пустыни и биологические частицы могут быть ядрами. [20] Искусственные ядра включают частицы йодида серебра и сухого льда , и они используются для стимуляции осадков при засеивании облаков . [21]

После того, как капля замерзла, она растет в перенасыщенной среде — такой, где воздух насыщен по отношению к льду, когда температура ниже точки замерзания. Затем капля растет за счет диффузии молекул воды в воздухе (пара) на поверхность кристалла льда, где они собираются. Поскольку капель воды намного больше, чем кристаллов льда, кристаллы способны расти до сотен микрометров или миллиметров в размере за счет капель воды по процессу Вегенера-Бержерона-Финдейзена . Эти большие кристаллы являются эффективным источником осадков, поскольку они падают через атмосферу из-за своей массы и могут сталкиваться и слипаться в кластеры или агрегаты. Эти агрегаты являются снежинками и обычно являются типом ледяных частиц, которые падают на землю. [22] Хотя лед прозрачный, рассеивание света гранями кристалла и впадинами/дефектами означает, что кристаллы часто кажутся белыми по цвету из-за диффузного отражения всего спектра света мелкими ледяными частицами. [23]

Классификация снежинок

Ранняя классификация снежинок Израиля Перкинса Уоррена [24]

Микрография тысяч снежинок с 1885 года и далее, начиная с Уилсона Элвина Бентли , выявила широкое разнообразие снежинок в пределах классифицируемого набора узоров. [25] Были обнаружены близко соответствующие снежные кристаллы. [26]

Укичиро Накая разработал схему морфологии кристаллов, связывающую формы кристаллов с температурой и влажностью, при которых они образовались. Эта схема обобщена в следующей таблице. [1]

Накая обнаружил, что форма также зависит от того, находится ли преобладающая влажность выше или ниже уровня насыщения. Формы ниже линии насыщения имеют тенденцию к большей твердости и компактности, в то время как кристаллы, образованные в перенасыщенном воздухе, имеют тенденцию к большей кружевности, изяществу и орнаменту. Также образуются многие более сложные модели роста, которые включают боковые плоскости, пулевидные розетки и планарные типы, в зависимости от условий и ледяных ядер. [27] [28] [29] Если кристалл начал формироваться в режиме роста столбика при температуре около −5 °C (23 °F), а затем попадает в более теплый пластинчатый режим, пластинчатые или дендритные кристаллы прорастают в конце столбика, образуя так называемые «закрытые столбики». [22]

Магоно и Ли разработали классификацию свежеобразованных снежных кристаллов, которая включает 80 различных форм. Они задокументировали каждую с помощью микрофотографий. [30]

Накопление

Анимация сезонных изменений снежного покрова, основанная на спутниковых снимках

Снег накапливается в результате серии снежных событий, прерываемых замерзанием и таянием, в областях, которые достаточно холодны, чтобы удерживать снег сезонно или постоянно. Основные области, подверженные снегопаду, включают Арктику и Антарктику , Северное полушарие и альпийские регионы. Жидкий эквивалент снегопада можно оценить с помощью снегомера [31] или стандартного дождемера , скорректированного для зимы путем удаления воронки и внутреннего цилиндра. [32] Оба типа датчиков растапливают накопленный снег и сообщают о количестве собранной воды. [33] На некоторых автоматических метеостанциях ультразвуковой датчик глубины снега может использоваться для дополнения датчика осадков. [34]

Событие

Нью-Йорк во время метели 2016 года , которая вызвала сильный ветер и рекордное количество снега.

Снежный шквал , снежный ливень , снежная буря и метель описывают снежные явления постепенно увеличивающейся продолжительности и интенсивности. [35] Метель — это погодное состояние, связанное со снегом, и имеет различные определения в разных частях мира. В Соединенных Штатах метель возникает, когда в течение трех часов или более выполняются два условия: устойчивый ветер или частые порывы до 35 миль в час (16 м/с) и достаточное количество снега в воздухе, чтобы уменьшить видимость до менее 0,4 километра (0,25 мили). [36] В Канаде и Соединенном Королевстве критерии схожи. [37] [38] Хотя сильный снегопад часто случается во время метели, падающий снег не является обязательным условием, так как низовая метель может создать наземную метель . [39]

Интенсивность снежной бури можно классифицировать по видимости и глубине накопления. [40] Интенсивность снегопада определяется видимостью следующим образом: [41]

Снежные шквалы могут приносить снег полосами, которые простираются от водоемов как озёрные явления или являются результатом прохождения фронта верхнего уровня. [42] [43] [44]

Международная классификация сезонного снега на земле определяет «высоту нового снега» как глубину свежевыпавшего снега в сантиметрах, измеренную линейкой, которая накопилась на сноуборде в течение периода наблюдения в 24 часа или другого интервала наблюдения. После измерения снег очищается от снега, и доска помещается вровень с поверхностью снега, чтобы обеспечить точное измерение в конце следующего интервала. [4] Таяние, уплотнение, выдувание и занос усложняют измерение снегопада. [45]

Распределение

Заснеженные деревья в Куусамо , Финляндия

Ледники с их постоянными снежными покровами покрывают около 10% поверхности Земли, в то время как сезонный снег покрывает около девяти процентов, [1] в основном в Северном полушарии, где сезонный снег покрывает около 40 миллионов квадратных километров (15 × 10 6  квадратных миль), согласно оценке 1987 года. [46] Оценка снежного покрова в Северном полушарии 2007 года показала, что в среднем снежный покров колеблется от минимальной протяженности в 2 миллиона квадратных километров (0,77 × 10 6  квадратных миль) каждый август до максимальной протяженности в 45 миллионов квадратных километров (17 × 10 6  квадратных миль) каждый январь или почти половину поверхности суши в этом полушарии. [47] [48] Исследование площади снежного покрова в Северном полушарии за период 1972–2006 гг. показывает сокращение на 0,5 миллиона квадратных километров (0,19 × 10 6  квадратных миль) за 35-летний период. [48]^^^^

Записи

Ниже приведены мировые рекорды по количеству выпавшего снега и снежинок:

Города (более 100 000 жителей) с самым большим годовым количеством выпавшего снега — это Аомори (792 см), Саппоро (485 см) и Тояма (363 см) в Японии , за которыми следуют Сент-Джонс (332 см) и Квебек-Сити (315 см) в Канаде , а также Сиракузы, штат Нью-Йорк (325 см). [53]

Метаморфизм

Свежий снег начинает претерпевать метаморфозы: на поверхности видны ветровые уплотнения и заструги . На переднем плане — кристаллы инея , образованные повторно замерзшим водяным паром, выходящим на холодную поверхность.
Заструги образовались во время метели всего несколько часов назад.

Согласно Международной ассоциации криосферных наук, метаморфизм снега — это «трансформация, которую претерпевает снег в период от осаждения до таяния или перехода в ледниковый лед». [4] Начинаясь как порошкообразное отложение, снег становится более зернистым, когда он начинает уплотняться под собственным весом, раздуваться ветром, спекать частицы вместе и начинать цикл таяния и повторного замерзания. Водяной пар играет определенную роль, поскольку он откладывает кристаллы льда, известные как иней , в холодных, неподвижных условиях. [54] Во время этого перехода снег «представляет собой высокопористый, спекшийся материал, состоящий из непрерывной структуры льда и непрерывно связанного порового пространства, образующих вместе микроструктуру снега». Почти всегда вблизи своей температуры таяния снежный покров непрерывно трансформирует эти свойства, при этом все три фазы воды могут сосуществовать, включая жидкую воду, частично заполняющую поровое пространство. После осаждения снег движется по одному из двух путей, которые определяют его судьбу: либо путем таяния (в основном путем таяния) выпавшего снега или сезонного снежного покрова, либо путем перехода от фирна (многолетнего снега) к ледниковому льду . [4]

Сезонный

С течением времени снежный покров может осесть под собственным весом, пока его плотность не составит приблизительно 30% воды. Увеличение плотности сверх этого начального сжатия происходит в основном за счет таяния и повторного замерзания, вызванного температурами выше нуля или прямым солнечным излучением. В более холодном климате снег лежит на земле всю зиму. К концу весны плотность снега обычно достигает максимума в 50% воды. [55] Снег, который сохраняется летом, превращается в névé , зернистый снег, который частично растаял, повторно замерз и уплотнился. Névé имеет минимальную плотность 500 килограммов на кубический метр (31 фунт/куб. фут), что составляет примерно половину плотности жидкой воды. [56]

Фирн

Фирн — метаморфизованный многолетний снег

Фирн — это снег, который сохранялся в течение нескольких лет и был перекристаллизован в вещество, более плотное, чем névé , но менее плотное и твердое, чем ледниковый лед . Фирн напоминает затвердевший сахар и очень устойчив к выгребанию лопатой. Его плотность обычно составляет от 550 до 830 килограммов на кубический метр (от 34 до 52 фунтов/куб. фут), и его часто можно найти под снегом, который накапливается в верхней части ледника . Минимальная высота, на которой фирн накапливается на леднике, называется границей фирна , линией фирна или снеговой линией . [1] [57]

Движение

Существует четыре основных механизма перемещения отложившегося снега: снос неспеченного снега, сход лавин из накопленного снега на крутых склонах, таяние снега в период оттепели и движение ледников после того, как снег сохранялся в течение нескольких лет и превратился в ледниковый лед.

Дрифтинг

Снежные заносы, образующиеся вокруг препятствий с подветренной стороны

Когда рыхлый снег переносится ветром с места, где он изначально выпал, [58] образуя отложения глубиной в несколько метров в изолированных местах. [59] После прикрепления к склонам холмов, перенесенный снег может превратиться в снежную доску, которая представляет опасность схода лавины на крутых склонах. [60]

Лавина

Лавина из снежного порошка

Лавина (также называемая снежным оползнем или снежным обвалом) представляет собой быстрый поток снега вниз по наклонной поверхности. Лавины обычно запускаются в начальной зоне из-за механического сбоя в снежном покрове (лавина из пласта), когда силы на снегу превышают его прочность, но иногда только с постепенным расширением (лавина из рыхлого снега). После начала лавины обычно быстро ускоряются и увеличиваются в массе и объеме, поскольку они увлекают за собой больше снега. Если лавина движется достаточно быстро, часть снега может смешаться с воздухом, образуя лавину из порошкообразного снега, которая является типом гравитационного течения . Они происходят тремя основными механизмами: [60]

Плавление

Наводнение на реке Ред-Ривер в Северной Индии, вызванное таянием снегов в 1997 году

Многие реки, берущие начало в горных или высокоширотных регионах, получают значительную часть своего стока от таяния снегов. Это часто делает сток реки в высшей степени сезонным, что приводит к периодическим наводнениям [61] в весенние месяцы и, по крайней мере, в сухих горных регионах, таких как горы на западе США или большая часть Ирана и Афганистана , очень низкий сток в остальное время года. Напротив, если большая часть таяния происходит из ледниковых или почти ледниковых областей, таяние продолжается в течение теплого сезона, с пиковыми стоками, приходящимися на середину или конец лета. [62]

Ледники

Ледники образуются там, где накопление снега и льда превышает абляцию. Область, в которой образуется альпийский ледник, называется цирком (карри или cwm), типичным геологическим образованием в форме кресла, которое собирает снег и где снежный покров уплотняется под тяжестью последовательных слоев накапливающегося снега, образуя снежную шапку. Дальнейшее дробление отдельных снежных кристаллов и уменьшение захваченного в снегу воздуха превращают его в ледниковый лед. Этот ледниковый лед будет заполнять цирк, пока не перельется через геологическую слабость или путь эвакуации, например, через щель между двумя горами. Когда масса снега и льда достаточно толстая, она начинает двигаться из-за сочетания уклона поверхности, силы тяжести и давления. На более крутых склонах это может произойти при толщине снега-льда всего в 15 м (49 футов). [1]

Наука

Ученые изучают снег в самых разных масштабах, включая физику химических связей и облаков ; распределение, накопление, метаморфозу и абляцию снежных покровов; и вклад таяния снега в речную гидравлику и гидрологию грунта . При этом они используют различные приборы для наблюдения и измерения изучаемых явлений. Их выводы вносят вклад в знания, применяемые инженерами , которые адаптируют транспортные средства и конструкции к снегу, агрономами , которые занимаются доступностью таяния снега для сельского хозяйства , и теми, кто проектирует оборудование для спортивных мероприятий на снегу. Ученые разрабатывают, а другие используют системы классификации снега, которые описывают его физические свойства в масштабах от отдельного кристалла до совокупного снежного покрова. Узкой специальностью являются лавины , которые в равной степени интересуют инженеров и любителей спорта на открытом воздухе.

Наука о снеге изучает, как формируется снег, его распределение и процессы, влияющие на то, как снежные покровы меняются с течением времени. Ученые улучшают прогнозирование штормов, изучают глобальный снежный покров и его влияние на климат, ледники и водоснабжение по всему миру. Исследование включает физические свойства материала по мере его изменения, объемные свойства снежных покровов на месте и совокупные свойства регионов со снежным покровом. При этом они используют наземные методы физических измерений для установления наземной истины и методы дистанционного зондирования для развития понимания процессов, связанных со снегом, на больших территориях. [63]

Измерение и классификация

В полевых условиях ученые, занимающиеся снегом, часто выкапывают снежную яму, в которой проводят основные измерения и наблюдения. Наблюдения могут описывать особенности, вызванные ветром, просачиванием воды или сбросом снега с деревьев. Просачивание воды в снежный покров может создавать потоки и запруживание или течение по капиллярным барьерам, которые могут замерзать в горизонтальные и вертикальные твердые ледяные образования внутри снежного покрова. Среди измерений свойств снежных покровов, которые Международная классификация сезонного снега на земле включает: высоту снега, эквивалент воды в снеге, прочность снега и протяженность снежного покрова. Каждое имеет обозначение с кодом и подробным описанием. Классификация расширяет предыдущие классификации Накайи и его последователей на связанные типы осадков и приводится в следующей таблице: [4]

Снежная яма на поверхности ледника, профилирующая свойства снега, где снег становится все более плотным с глубиной, превращаясь в лед

Все они образуются в облаках, за исключением изморози, которая образуется на объектах, подвергающихся воздействию переохлажденной влаги.

Он также имеет более обширную классификацию отложенного снега, чем те, которые относятся к снегу, переносимому по воздуху. Категории включают как естественные, так и искусственные типы снега, описания снежных кристаллов по мере их превращения и таяния, развитие инея в снежном покрове и образование в нем льда. Каждый такой слой снежного покрова отличается от соседних слоев одной или несколькими характеристиками, которые описывают его микроструктуру или плотность, которые вместе определяют тип снега и другие физические свойства. Таким образом, в любой момент времени тип и состояние снега, образующего слой, должны быть определены, поскольку его физические и механические свойства зависят от них. Физические свойства включают микроструктуру, размер и форму зерна, плотность снега, содержание жидкой воды и температуру. [4]

Когда дело доходит до измерения снежного покрова на земле, обычно измеряются три переменные: протяженность снежного покрова (SCE) — площадь земли, покрытая снегом, продолжительность снежного покрова (SD) — как долго конкретная область покрыта снегом, и накопление снега, часто выражаемое как эквивалент снеговой воды (SWE), который выражает, сколько воды было бы в снеге, если бы он весь растаял: последний является измерением объема снежного покрова. [64] Для измерения этих переменных используются различные методы: поверхностные наблюдения, дистанционное зондирование , модели поверхности земли и продукты повторного анализа . Эти методы часто объединяются для формирования наиболее полных наборов данных. [64]

Спутниковые данные

Дистанционное зондирование снежных покровов с помощью спутников и других платформ обычно включает в себя многоспектральный сбор изображений. [65] Многогранная интерпретация полученных данных позволяет делать выводы о том, что наблюдается. Наука, лежащая в основе этих дистанционных наблюдений, была проверена с помощью наземных исследований реальных условий. [1] [66]

Спутниковые наблюдения фиксируют уменьшение площадей, покрытых снегом, с 1960-х годов, когда начались спутниковые наблюдения. В некоторых регионах, таких как Китай, тенденция увеличения снежного покрова наблюдалась с 1978 по 2006 год. Эти изменения объясняются глобальным изменением климата, которое может привести к более раннему таянию и меньшей площади покрытия. В некоторых районах глубина снега увеличивается из-за более высоких температур в широтах севернее 40°. Для Северного полушария в целом среднемесячная протяженность снежного покрова уменьшается на 1,3% за десятилетие. [67]

Наиболее часто используемые методы картирования и измерения протяженности снега, глубины снега и водного эквивалента снега используют несколько входных данных в видимом и инфракрасном спектре для определения наличия и свойств снега. Национальный центр данных по снегу и льду (NSIDC) использует отражательную способность видимого и инфракрасного излучения для расчета нормализованного индекса разницы снега, который представляет собой отношение параметров излучения, позволяющее различать облака и снег. Другие исследователи разработали деревья решений, используя имеющиеся данные для более точных оценок. Одной из проблем этой оценки является то, что снежный покров неоднороден, например, в периоды накопления или абляции, а также в лесных районах. Облачный покров препятствует оптическому измерению отражательной способности поверхности, что привело к появлению других методов оценки состояния грунта под облаками. Для гидрологических моделей важно иметь непрерывную информацию о снежном покрове. Пассивные микроволновые датчики особенно ценны для временной и пространственной непрерывности, поскольку они могут отображать поверхность под облаками и в темноте. В сочетании с отражательными измерениями пассивное микроволновое зондирование значительно расширяет возможные выводы о снежном покрове. [67]

Спутниковые измерения показывают, что с 1978 года снежный покров уменьшается во многих районах мира. [64]

Модели

Снегопад и таяние снега являются частями круговорота воды на Земле.

Наука о снеге часто приводит к созданию прогностических моделей, которые включают в себя отложение снега, таяние снега и гидрологию снега — элементы круговорота воды на Земле , — которые помогают описать глобальное изменение климата . [1]

Модели глобального изменения климата (GCM) включают снег в свои расчеты в качестве фактора. Некоторые важные аспекты снежного покрова включают его альбедо (отражательную способность падающего излучения, включая свет) и изолирующие качества, которые замедляют скорость сезонного таяния морского льда. По состоянию на 2011 год считалось, что фаза таяния моделей снега GCM плохо работает в регионах со сложными факторами, регулирующими таяние снега, такими как растительный покров и рельеф. Эти модели обычно выводят эквивалент воды в снеге (SWE) каким-то образом из спутниковых наблюдений за снежным покровом. [1] Международная классификация сезонного снега на земле определяет SWE как «глубину воды, которая образовалась бы, если бы масса снега полностью растаяла». [4]

Учитывая важность таяния снега для сельского хозяйства, гидрологические модели стока, включающие снег в свои прогнозы, рассматривают фазы накопления снежного покрова, процессы таяния и распределение талой воды по речным сетям и в грунтовые воды. Ключевыми для описания процессов таяния являются поток солнечного тепла, температура окружающей среды, ветер и осадки. Первоначальные модели таяния снега использовали подход «градус-день», который подчеркивал разницу температур между воздухом и снежным покровом для вычисления эквивалента воды в снеге, SWE. Более поздние модели используют подход энергетического баланса, который учитывает следующие факторы для вычисления Q m , энергии, доступной для таяния. Это требует измерения массива снежного покрова и факторов окружающей среды для вычисления шести механизмов теплового потока, которые вносят вклад в Q m . [1]

Влияние на цивилизацию

Снег регулярно влияет на цивилизацию в четырех основных областях: транспорт, сельское хозяйство, сооружения и спорт. Большинство видов транспорта затруднены снегом на поверхности дороги. Сельское хозяйство часто полагается на снег как на источник сезонной влаги. Сооружения могут рушиться под тяжестью снега. Люди находят самые разные виды отдыха в снежных ландшафтах. Он также влияет на ведение военных действий.

Транспорт

Снег влияет на полосы отвода автомагистралей, аэродромов и железных дорог. Снегоочиститель есть у всех рабочих, хотя на дорогах используются противогололедные химикаты для предотвращения склеивания льда, а на аэродромах их может не быть; железные дороги полагаются на абразивы для сцепления рельсов.

Шоссе

Движение затруднено из-за снежной бури в Чикаго в 2011 году .
Видимость на шоссе Онтарио 401 в Торонто ограничена из-за снежного шквала .

В конце 20-го века в Северной Америке ежегодно тратилось около 2 миллиардов долларов на зимнее обслуживание дорог из-за снега и других зимних погодных явлений, согласно отчету Кюммеля за 1994 год. Исследование изучило практику юрисдикций в 44 штатах США и девяти канадских провинциях. Оно оценило политику, практику и оборудование, используемые для зимнего обслуживания. Оно обнаружило, что схожая практика и прогресс распространены в Европе. [68]

Доминирующим эффектом снега на контакт транспортного средства с дорогой является уменьшение трения. Это можно улучшить с помощью использования зимних шин , протектор которых предназначен для уплотнения снега таким образом, чтобы улучшить сцепление. Ключом к поддержанию дорожного полотна, способного вместить движение во время и после снегопада, является эффективная программа борьбы с обледенением, которая использует как химикаты, так и снегоочистку . [68] В руководстве по практике эффективной программы борьбы с обледенением Федерального управления шоссейных дорог подчеркивается важность «антиобледенительных» процедур, которые предотвращают прилипание снега и льда к дороге. Ключевые аспекты практики включают: понимание борьбы с обледенением в свете уровня обслуживания, который должен быть достигнут на данной дороге, климатических условий, с которыми предстоит столкнуться, и различных ролей противообледенительных, противообледенительных и абразивных материалов и приложений, а также использование «инструментариев» борьбы с обледенением, одного для операций, одного для принятия решений и другого для персонала. Элементами инструментальных ящиков являются: [69]

В руководстве приведены матрицы, учитывающие различные типы снега и интенсивность снегопада, что позволяет адаптировать приложения соответствующим образом и эффективно.

Снегозащиты , построенные с наветренной стороны дорог, контролируют занос снега, заставляя сдуваемый ветром снег накапливаться в желаемом месте. Они также используются на железных дорогах. Кроме того, фермеры и скотоводы используют снегозащиты для создания заносов в бассейнах для готового запаса воды весной. [70] [71]

Авиация

Устранение обледенения самолета во время снегопада

Чтобы аэропорты оставались открытыми во время зимних штормов, взлетно-посадочные полосы и рулежные дорожки требуют уборки снега. В отличие от автодорог, где обработка хлоридом является обычным явлением для предотвращения прилипания снега к поверхности покрытия, такие химикаты, как правило, запрещены в аэропортах из-за их сильного коррозионного воздействия на алюминиевые самолеты. Следовательно, механические щетки часто используются в дополнение к действию снегоочистителей. Учитывая ширину взлетно-посадочных полос на аэродромах, которые обслуживают большие самолеты, для очистки взлетно-посадочных полос и рулежных дорожек от снега используются транспортные средства с большими лезвиями, эшелон снегоочистителей или роторные снегоочистители . Перроны терминалов могут потребовать очистки 6 гектаров (15 акров) или более. [72]

Правильно оборудованные самолеты способны летать сквозь снежные бури по правилам полетов по приборам . Перед взлетом, во время снежных бурь, им требуется противообледенительная жидкость , чтобы предотвратить накопление и замерзание снега и других осадков на крыльях и фюзеляжах, что может поставить под угрозу безопасность самолета и его пассажиров. [73] В полете самолеты полагаются на различные механизмы, чтобы избежать изморози и других типов обледенения в облаках, [74] к ним относятся пульсирующие пневматические ботинки , электротермические области, которые генерируют тепло, и жидкие противообледенители, которые вытекают на поверхность. [75]

Железнодорожный

Железные дороги традиционно использовали два типа снегоочистителей для расчистки путей: клиновой плуг , который отбрасывает снег в обе стороны, и роторный снегоочиститель , который подходит для борьбы с сильным снегопадом и отбрасывания снега далеко в одну или другую сторону. До изобретения роторного снегоочистителя около 1865 года требовалось несколько локомотивов , чтобы управлять клиновым плугом по глубокому снегу. После расчистки путей такими плугами, «фленджер» используется для очистки снега между рельсами, которые находятся ниже досягаемости других типов плугов. Там, где обледенение может повлиять на контакт стали со сталью колес локомотива на пути, абразивы (обычно песок) использовались для обеспечения тяги на более крутых подъемах. [76]

На железных дорогах используются снегозащитные сооружения — сооружения, которые покрывают пути — для предотвращения накопления обильного снега или схода лавин, чтобы покрыть пути в заснеженных горных районах, таких как Альпы и Скалистые горы . [77]

Строительство

Снег может быть уплотнен для формирования снежной дороги и быть частью зимнего маршрута дороги для транспортных средств, чтобы добраться до изолированных сообществ или строительных объектов в зимний период. [78] Снег также может быть использован для обеспечения опорной конструкции и поверхности для взлетно-посадочной полосы, как в случае с аэродромом Феникс в Антарктиде. Уплотненная снегом взлетно-посадочная полоса рассчитана на то, чтобы выдерживать примерно 60 колесных полетов тяжелых военных самолетов в год. [79]

Сельское хозяйство

Спутниковый снимок бассейна реки Инд , на котором виден снег в горных хребтах, включая Гималаи, которые питают реку Инд и ее притоки, а также сельскохозяйственные районы на востоке Пакистана и северо-западе Индии , которые используют их воду для орошения.

Снегопад может быть полезен для сельского хозяйства, выступая в качестве теплоизолятора , сохраняя тепло Земли и защищая урожай от мороза. Некоторые сельскохозяйственные районы зависят от накопления снега зимой, который постепенно тает весной, обеспечивая водой рост урожая, как напрямую, так и через сток через ручьи и реки, которые снабжают оросительные каналы. [1] Ниже приведены примеры рек, которые зависят от талой воды с ледников или сезонного снежного покрова как важной части своего потока, от которого зависит орошение: Ганг , многие из притоков которого берут начало в Гималаях и которые обеспечивают большую часть орошения на северо-востоке Индии , [80] река Инд , которая берет начало в Тибете [81] и обеспечивает орошение Пакистана из быстро отступающих тибетских ледников, [82] и река Колорадо , которая получает большую часть своей воды из сезонного снежного покрова в Скалистых горах [83] и обеспечивает орошение около 4 миллионов акров (1,6 миллиона гектаров). [84]

Структуры

Экстремальное скопление снега на крышах зданий

Снег является важным фактором для оценки нагрузок на конструкции. Для решения этих проблем европейские страны используют Eurocode 1: Воздействия на конструкции - Часть 1-3: Общие воздействия - Снеговые нагрузки . [85] В Северной Америке ASCE Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures дает рекомендации по снеговым нагрузкам. [86] Оба стандарта используют методы, которые преобразуют максимальные ожидаемые снеговые нагрузки на землю в проектные нагрузки для крыш.

Крыши

Наледь образуется в результате таяния талой воды в нижней части снежного покрова на крыше, которая стекает и замерзает на карнизе в виде сосулек, а также в результате просачивания воды в стену через ледяную плотину.

Снеговые нагрузки и обледенение — две основные проблемы для крыш. Снеговые нагрузки связаны с климатом, в котором находится сооружение. Обледенение обычно является результатом того, что здание или сооружение вырабатывает тепло, которое растапливает снег, находящийся на нем.

Снеговые нагрузки – Минимальные проектные нагрузки для зданий и других сооружений дают указания о том, как преобразовать следующие факторы в снеговые нагрузки на крышу: [86]

Он дает таблицы для снеговых нагрузок на землю по регионам и методологию для расчета снеговых нагрузок на землю, которые могут меняться в зависимости от высоты от близлежащих измеренных значений. Еврокод 1 использует похожие методологии, начиная с снеговых нагрузок на землю, которые табулированы для частей Европы. [85]

Обледенение – Крыши также должны быть спроектированы так, чтобы избежать образования ледяных плотин , которые возникают из-за талой воды, стекающей под снегом на крыше и замерзающей у карниза. Ледяные плотины на крышах образуются, когда накопленный снег на покатой крыше тает и стекает по крыше под изолирующим слоем снега, пока не достигнет температуры ниже нуля, как правило, у карнизов . Когда талая вода достигает замерзающего воздуха, лед накапливается, образуя плотину, и снег, который тает позже, не может должным образом стекать через плотину. [87] Ледяные плотины могут привести к повреждению строительных материалов или к ущербу или травме, когда ледяная плотина падает или при попытках удалить ледяные плотины. Таяние происходит из-за тепла, проходящего через крышу под высокоизолирующим слоем снега. [88] [89]

Коммуникации

В районах с деревьями распределительные линии электропередач на столбах менее восприимчивы к снеговым нагрузкам, чем к повреждениям от падающих на них деревьев, поваленных тяжелым мокрым снегом. [90] В других местах снег может нарастать на линиях электропередач в виде «рукавов» изморози. Инженеры проектируют с учетом таких нагрузок, которые измеряются в кг/м (фунт/фут), а энергетические компании имеют системы прогнозирования, которые предвидят типы погоды, которые могут вызвать такие наросты. Изморозь можно удалить вручную или путем создания достаточного короткого замыкания в пострадавшем сегменте линий электропередач, чтобы растопить наросты. [91] [92]

Спорт и отдых

Горные лыжи

Снег фигурирует во многих зимних видах спорта и формах отдыха, включая катание на лыжах и санях . Распространенными примерами являются беговые лыжи , горные лыжи , сноубординг , ходьба на снегоступах и катание на снегоходах . Конструкция используемого оборудования, например лыж и сноубордов, обычно опирается на несущую способность снега и борется с коэффициентом трения по снегу.

Катание на лыжах, безусловно, является самой большой формой зимнего отдыха. По состоянию на 1994 год, из предполагаемых 65–75 миллионов лыжников во всем мире, около 55 миллионов занимались горными лыжами , остальные занимались беговыми лыжами . Около 30 миллионов лыжников (всех видов) были в Европе, 15 миллионов в США и 14 миллионов в Японии. По состоянию на 1996 год, как сообщается, насчитывалось 4500 горнолыжных курортов, работающих 26 000 подъемников и получающих 390 миллионов посещений лыжников в год. Преобладающим регионом для катания на горных лыжах была Европа, за ней следовали Япония и США. [93]

Все чаще горнолыжные курорты полагаются на производство снега путем подачи воды и сжатого воздуха через снежную пушку на горнолыжные склоны. [94] Производство снега в основном используется в качестве дополнения к естественному снегу на горнолыжных курортах . [95] Это позволяет им повысить надежность снежного покрова и продлить лыжный сезон с поздней осени до ранней весны. Производство снега требует низких температур. Пороговая температура для производства снега увеличивается по мере снижения влажности. Температура влажного термометра используется в качестве метрики, поскольку она учитывает температуру воздуха и относительную влажность. Производство снега является относительно дорогим процессом с точки зрения потребления энергии, что ограничивает его использование. [96]

Лыжный воск повышает способность лыж (или других полозьев) скользить по снегу, уменьшая коэффициент трения, который зависит как от свойств снега, так и от свойств лыж, чтобы обеспечить оптимальное количество смазки от таяния снега трением с лыжей — слишком мало, и лыжа взаимодействует с твердыми кристаллами снега, слишком много, и капиллярное притяжение талой воды замедляет лыжу. Прежде чем лыжа сможет скользить, она должна преодолеть максимальное значение статического трения. Кинетическое (или динамическое) трение возникает, когда лыжа движется по снегу. [97]

Война

Снег влияет на ведение боевых действий зимой, в альпийских условиях или в высоких широтах. Основными факторами являются ухудшение видимости для обнаружения целей во время снегопада, улучшение видимости целей на снежном фоне для наведения и мобильность как механизированных , так и пехотных войск. Снегопад может серьезно затруднить логистику снабжения войск . Снег также может обеспечить укрытие и укрепление от огня стрелкового оружия. [98] Известные зимние военные кампании, где снег и другие факторы влияли на операции, включают:

Воздействие на растения и животных

Водоросли Chlamydomonas nivalis , которые процветают на снегу, образуют красные пятна в солнечных чашах на этой снежной поверхности.

Растения и животные, эндемичные для заснеженных территорий, вырабатывают способы адаптации. Среди адаптивных механизмов для растений — химия, адаптирующаяся к заморозкам, [105] покой, сезонное отмирание, выживание семян; а для животных — спячка, изоляция, химия антифриза, запасание пищи, использование резервов внутри тела и объединение для взаимного тепла. [106]

Снег взаимодействует с растительностью двумя основными способами: растительность может влиять на отложение и удержание снега, и наоборот, наличие снега может влиять на распределение и рост растительности. Ветви деревьев, особенно хвойных, задерживают падающий снег и предотвращают его накопление на земле. Снег, находящийся на деревьях, тает быстрее, чем на земле, из-за большего воздействия солнца и движения воздуха. Деревья и другие растения также могут способствовать удержанию снега на земле, который в противном случае был бы сдут в другом месте или растоплен солнцем. Снег влияет на растительность несколькими способами: наличие накопленной воды может способствовать росту, однако ежегодное начало роста зависит от схода снежного покрова для тех растений, которые погребены под ним. Кроме того, лавины и эрозия от таяния снега могут смыть растительность с территории. [1]

Песец , хищник, питающийся мелкими животными, которые живут под снегом.

Снег поддерживает существование множества животных как на поверхности, так и под ним. Многие беспозвоночные процветают в снегу, включая пауков , ос , жуков , снежных скорпионов и ногохвосток . Такие членистоногие обычно активны при температурах до −5 °C (23 °F). Беспозвоночные делятся на две группы в отношении выживания при отрицательных температурах: устойчивые к замерзанию и те, которые избегают замерзания, потому что они чувствительны к замерзанию. Первая группа может быть морозостойкой из-за способности вырабатывать антифризы в жидкостях своего тела, что позволяет выживать при длительном воздействии отрицательных температур. Некоторые организмы голодают зимой, что вытесняет чувствительное к замерзанию содержимое из их пищеварительных трактов. Способность выживать при отсутствии кислорода во льду является дополнительным механизмом выживания. [106]

Мелкие позвоночные активны под снегом. Среди позвоночных альпийские саламандры активны в снегу при температуре до −8 °C (18 °F); они роют норы на поверхности весной и откладывают яйца в талых прудах. Среди млекопитающих те, которые остаются активными, обычно меньше 250 граммов (8,8 унций). Всеядные чаще впадают в оцепенение или впадают в спячку , тогда как травоядные чаще держат запасы еды под снегом. Полевки запасают до 3 килограммов (6,6 фунтов) пищи, а пищухи — до 20 килограммов (44 фунта). Полевки также сбиваются в общие гнезда, чтобы согреться друг у друга. На поверхности волки , койоты , лисы , рыси и ласки полагаются на этих подземных жителей в поисках пищи и часто ныряют в снежный покров, чтобы найти их. [106]

За пределами Земли

Внеземной «снег» включает в себя осадки на основе воды, а также осадки других соединений, распространенных на других планетах и ​​лунах в Солнечной системе . Примеры:

Смотрите также

Лексикон

Известные снежные события

Отдых

Связанные концепции

Наука и ученые

Снежные конструкции

Ссылки

  1. ^ abcdefghijklmn Майкл П. Бишоп; Хельги Бьёрнссон; Вильфрид Хаеберли; Йоханнес Орлеманс; Джон Ф. Шрёдер; Мартин Трантер (2011), Сингх, Виджай П.; Сингх, Пратап; Хариташья, Умеш К. (ред.), Энциклопедия снега, льда и ледников, Springer Science & Business Media, стр. 1253, ISBN 978-90-481-2641-5
  2. ^ Хоббс, Питер В. (2010). Физика льда . Оксфорд: Oxford University Press. стр. 856. ISBN 978-0199587711.
  3. ^ Риз, В. Гарет (2005). Дистанционное зондирование снега и льда. CRC Press. стр. 312. ISBN 978-1-4200-2374-9.
  4. ^ abcdefg Fierz, C.; Armstrong, RL; Durand, Y.; Etchevers, P.; Greene, E.; et al. (2009), Международная классификация сезонного снега на земле (PDF) , Технические документы IHP-VII по гидрологии, т. 83, Париж: ЮНЕСКО, стр. 80, архивировано (PDF) из оригинала 29 сентября 2016 г. , извлечено 25 ноября 2016 г.
  5. ^ DeCaria (7 декабря 2005 г.). «ESCI 241 – Метеорология; Урок 16 – Внетропические циклоны». Кафедра наук о Земле, Университет Миллерсвилля . Архивировано из оригинала 8 февраля 2008 г. Получено 21 июня 2009 г.
  6. ^ Толм, Пол (декабрь 2004 г.). «Погода 101: Как отслеживать и предотвращать сильные штормы». Ski Magazine . 69 (4): 126. ISSN  0037-6159.
  7. ^ ab Метеорологическая служба Канады (8 сентября 2010 г.). "Снег". Зимние опасности . Environment Canada . Архивировано из оригинала 11 июня 2011 г. Получено 4 октября 2010 г.
  8. ^ "NOAA - Национальное управление океанических и атмосферных исследований - Мониторинг и изучение нашей меняющейся планеты". Архивировано из оригинала 2 января 2015 г.
  9. ^ "Fetch". Архивировано из оригинала 15 мая 2008 года.
  10. ^ Масс, Клифф (2008). Погода на северо-западе Тихого океана . Издательство Вашингтонского университета . С. 60. ISBN 978-0-295-98847-4.
  11. ↑ Томас В. Шмидлин. Климатическое резюме снегопадов и глубины снежного покрова в снежном поясе Огайо в Чардоне. Архивировано 8 апреля 2008 г. на Wayback Machine. Получено 1 марта 2008 г.
  12. ^ Физическая география. ГЛАВА 8: Введение в гидросферу (e). Процессы образования облаков. Архивировано 20 декабря 2008 г. на Wayback Machine . Получено 1 января 2009 г.
  13. ^ Стоелинга, Марк Т.; Стюарт, Рональд Э.; Томпсон, Грегори; Терио, Жюли М. (2012), «Микрографические процессы в зимних орографических облаках и системах осадков», в Chow, Fotini K.; et al. (ред.), Исследования и прогнозирование погоды в горах: недавний прогресс и текущие проблемы, Springer Atmospheric Sciences, Springer Science & Business Media, стр. 3, Bibcode : 2013mwrf.book.....C, ISBN 978-94-007-4098-3
  14. ^ Марк Закари Якобсон (2005). Основы атмосферного моделирования (2-е изд.). Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-83970-9.
  15. ^ P., Singh (2001). Гидрология снега и ледников. Библиотека водных наук и технологий. Том 37. Springer Science & Business Media. стр. 75. ISBN 978-0-7923-6767-3.
  16. ^ Гаффин, Дэвид М.; Паркер, Стивен С.; Кирквуд, Пол Д. (2003). «Неожиданно сильный и сложный снегопад в регионе Южных Аппалачей». Погода и прогнозирование . 18 (2): 224–235. Bibcode : 2003WtFor..18..224G. doi : 10.1175/1520-0434(2003)018<0224:AUHACS>2.0.CO;2 .
  17. ↑ Джон Роуч (13 февраля 2007 г.). «"Двух одинаковых снежинок не существует" — скорее всего, так и есть, показывают исследования». National Geographic News. Архивировано из оригинала 9 января 2010 г. Получено 14 июля 2009 г.
  18. ↑ Jon Nelson (26 сентября 2008 г.). «Происхождение разнообразия в падающем снеге». Atmospheric Chemistry and Physics . 8 (18): 5669–5682. Bibcode :2008ACP.....8.5669N. doi : 10.5194/acp-8-5669-2008 .
  19. ^ Кеннет Либбрехт (зима 2004–2005). «Snowflake Science» (PDF) . American Educator . Архивировано из оригинала (PDF) 28 ноября 2008 г. . Получено 14 июля 2009 г. .
  20. ^ Брент К. Кристнер; Синди Э. Моррис; Кристин М. Форман; Ронгман Кай; Дэвид К. Сэндс (2008). «Повсеместность биологических ледяных нуклеаторов в снегопадах». Science . 319 (5867): 1214. Bibcode :2008Sci...319.1214C. CiteSeerX 10.1.1.395.4918 . doi :10.1126/science.1149757. PMID  18309078. S2CID  39398426. 
  21. ^ Глоссарий метеорологии (2009). "Cloud seeding". Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года . Получено 28 июня 2009 года .
  22. ^ ab M. Klesius (2007). «Тайна снежинок». National Geographic . 211 (1): 20. ISSN  0027-9358.
  23. ^ Дженнифер Э. Лоусон (2001). Практическая наука: свет, физическая наука (материя) – Глава 5: Цвета света. Portage & Main Press. стр. 39. ISBN 978-1-894110-63-1. Получено 28 июня 2009 г. .
  24. ^ Уоррен, Израиль Перкинс (1863). Снежинки: глава из книги природы. Бостон: Американское общество трактатов. стр. 164. Архивировано из оригинала 9 сентября 2016 г. Получено 25 ноября 2016 г.
  25. ^ Крис В. Тангхэм (7 декабря 2008 г.). «Нет двух одинаковых снежинок». Цифровой журнал . Архивировано из оригинала 28 декабря 2009 г. Получено 14 июля 2009 г.
  26. ^ Рэндольф Э. Шмид (15 июня 1988 г.). «Идентичные снежинки вызывают шквал». The Boston Globe . Associated Press. Архивировано из оригинала 24 июня 2011 г. Получено 27 ноября 2008 г. Но там два кристалла были бок о бок на стеклянном предметном стекле, выставленном в облаке во время исследовательского полета над Восау, штат Висконсин.
  27. ^ Мэтью Бейли; Джон Халлетт (2004). «Скорости роста и привычки кристаллов льда между −20 и −70C». Журнал атмосферных наук . 61 (5): 514–544. Bibcode :2004JAtS...61..514B. doi : 10.1175/1520-0469(2004)061<0514:GRAHOI>2.0.CO;2 .
  28. ^ Кеннет Г. Либбрехт (23 октября 2006 г.). «A Snowflake Primer». Калифорнийский технологический институт . Архивировано из оригинала 10 июля 2009 г. Получено 28 июня 2009 г.
  29. ↑ Кеннет Г. Либбрехт (январь–февраль 2007 г.). «Формирование снежных кристаллов». American Scientist . 95 (1): 52–59. doi :10.1511/2007.63.52.
  30. ^ Магоно, Чоджи; Ли, Чунг Ву (1966), «Метеорологическая классификация природных снежных кристаллов», Журнал факультета естественных наук , 7, 3 (4) (ред. Геофизики), Хоккайдо: 321–335, hdl :2115/8672
  31. ^ "Nipher Snow Gauge". On.ec.gc.ca. 27 августа 2007 г. Архивировано из оригинала 28 сентября 2011 г. Получено 16 августа 2011 г.
  32. ↑ Офис Национальной метеорологической службы, Северная Индиана (13 апреля 2009 г.). «8-дюймовый нерегистрирующий стандартный дождемер». Штаб-квартира Центрального региона Национальной метеорологической службы . Архивировано из оригинала 25 декабря 2008 г. Получено 2 января 2009 г.
  33. ↑ National Weather Service Office Binghamton, New York (2009). Rainauge Information. Архивировано 13 октября 2008 г. на Wayback Machine . Получено 2 января 2009 г.
  34. ^ "All-Weather Precipitation Gauge". On.ec.gc.ca. 27 августа 2007 г. Архивировано из оригинала 28 сентября 2011 г. Получено 16 августа 2011 г.
  35. ^ Глоссарий метеорологии (2009). "Снежный шквал". Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала 27 ноября 2007 г. Получено 28 июня 2009 г.
  36. ^ "Глоссарий Национальной метеорологической службы". Национальная метеорологическая служба . 2009. Архивировано из оригинала 9 мая 2009 года . Получено 12 июля 2009 года .
  37. ^ "Blizzards". Winter Surre Weather . Environment Canada. 4 сентября 2002 г. Архивировано из оригинала 11 февраля 2009 г. Получено 12 июля 2009 г.
  38. ↑ Met Office (19 ноября 2008 г.). "Ключ к критериям предупреждения о вспышке". Архивировано из оригинала 29 декабря 2010 г. Получено 12 июля 2009 г.
  39. ↑ National Weather Service Forecast Office, Флагстафф, Аризона (24 мая 2007 г.). «Метели». Штаб-квартира National Weather Service Western Region. Архивировано из оригинала 15 января 2009 г. Получено 12 июля 2009 г.{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  40. ↑ Национальное управление океанических и атмосферных исследований (ноябрь 1991 г.). «Зимние штормы... обманчивые убийцы». Министерство торговли США . Архивировано из оригинала 8 июня 2009 г. Получено 28 июня 2009 г.
  41. ^ Глоссарий метеорологии (2009). "Снег". Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала 20 февраля 2009 года . Получено 28 июня 2009 года .
  42. ^ «Самолеты NASA, преследующие штормы, пролетают сквозь метели, чтобы улучшить прогнозы снегопадов». Popular Science . 3 февраля 2022 г. . Получено 9 марта 2023 г. .
  43. ^ NOAA. «Что вызывает полосы сильного снегопада?». weather.gov . Министерство торговли США . Получено 9 марта 2023 г. .
  44. ^ Кумбс, Митчел (28 ноября 2022 г.). «3D Weather: Science of snow bands». KECI . Получено 9 марта 2023 г. .
  45. ^ Офис прогнозов Национальной метеорологической службы Северной Индианы (октябрь 2004 г.). "Руководство по измерению снега для наблюдателей за снегом Национальной метеорологической службы" (PDF) . Штаб-квартира Центрального региона Национальной метеорологической службы. Архивировано (PDF) из оригинала 15 февраля 2010 г.
  46. ^ Чанг, АТС; Фостер, Дж. Л.; Холл, Д. К. (1987). «Глобальные параметры снега, полученные с помощью NIMBUS-7 SMMR». Annals of Glaciology . 9 : 39–44. doi : 10.1017/S0260305500200736 .
  47. ^ Лемке, П. и др. (2007), «Наблюдения: изменения в снеге, льду и мерзлой земле», в Соломон, С. и др. (ред.), Изменение климата 2007: Физическая научная основа , Нью-Йорк: Cambridge Univ. Press, стр. 337–383
  48. ^ ab Déry, S. J; Brown, RD (2007), "Современные тенденции распространения снежного покрова в Северном полушарии и их значение для обратной связи между альбедо и снегом", Geophysical Research Letters , 34 (L22504): L22504, Bibcode : 2007GeoRL..3422504D, doi : 10.1029/2007GL031474
  49. ^ "NOAA: рекорд по количеству снега на горе Бейкер держится". USA Today . 3 августа 1999 г. Архивировано из оригинала 24 апреля 2009 г. Получено 30 июня 2009 г.
  50. ↑ Национальный парк Маунт-Рейнир (14 апреля 2006 г.). «Часто задаваемые вопросы». Служба национальных парков . Архивировано из оригинала 21 февраля 2007 г. Получено 30 июня 2009 г.
  51. ^ "JMA" (на японском). JMA. Архивировано из оригинала 18 июня 2013 г. Получено 12 ноября 2012 г.
  52. ↑ Уильям Дж. Брод (20 марта 2007 г.). «Гигантские снежинки размером с фрисби? Возможно». New York Times . Архивировано из оригинала 4 ноября 2011 г. Получено 12 июля 2009 г.
  53. ^ "10 самых снежных крупных городов мира". Accuweather . Получено 4 марта 2023 г.
  54. ^ Дэвид МакКлунг и Питер Шерер (2006). Справочник по лавинам. The Mountaineers Books. стр. 49–51. ISBN 978-0-89886-809-8. Получено 7 июля 2009 г. .
  55. ^ California Data Exchange Center (2007). "Глубина и плотность". Департамент водных ресурсов Калифорнии. Архивировано из оригинала 13 июля 2009 года . Получено 8 июля 2009 года .
  56. ^ Глоссарий метеорологии (2009). "Firn". Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала 24 августа 2007 года . Получено 30 июня 2009 года .
  57. ^ Pidwirny, Michael; Jones, Scott (2014). "ГЛАВА 10: Введение в литосферу — ледниковые процессы". PhysicalGeography.net . Университет Британской Колумбии, Оканаган . Получено 20 декабря 2018 г. .
  58. ^ Джой Хейден (8 февраля 2005 г.). «CoCoRaHS в холоде – измерения в снежную погоду» (PDF) . Colorado Climate Center. Архивировано (PDF) из оригинала 18 июля 2011 г. . Получено 12 июля 2009 г. .
  59. ↑ Кэролайн Гэммел (2 февраля 2009 г.). «Снежная Британия: снежные заносы и метели прошлого». Telegraph Media Group. Архивировано из оригинала 5 февраля 2009 г. Получено 12 июля 2009 г.
  60. ^ abc МакКлунг, Дэвид и Шерер, Питер: Справочник по лавинам, The Mountaineers: 2006. ISBN 978-0-89886-809-8 
  61. ↑ Howard Perlman (13 мая 2009 г.). «Круговорот воды: сток талых вод». Геологическая служба США . Архивировано из оригинала 13 августа 2009 г. Получено 7 июля 2009 г.
  62. ^ Рэнди Бауэрсокс (20 июня 2002 г.). «Гидрология ледниковой системы, река Коппер, Аляска» (PDF) . Калифорнийский университет в Дэвисе. стр. 2. Архивировано (PDF) из оригинала 12 июня 2010 г. Получено 8 июля 2009 г.
  63. ^ "All About Snow—Snow Science". Национальный центр данных по снегу и льду . Университет Колорадо, Боулдер. 2016. Архивировано из оригинала 1 декабря 2016 года . Получено 30 ноября 2016 года .
  64. ^ abc Fox-Kemper, B.; Hewitt, HT ; Xiao, C.; Aðalgeirsdóttir, G.; Drijfhout, SS; Edwards, TL; Golledge, NR; Hemer, M.; Kopp, RE; Krinner, G.; Mix, A. (2021). Masson-Delmotte, V.; Zhai, P.; Pirani, A.; Connors, SL; Péan, C.; Berger, S.; Caud, N.; Chen, Y.; Goldfarb, L. (ред.). "Ocean, Cryosphere and Sea Level Change" (PDF) . Изменение климата 2021: Физическая научная основа. Вклад Рабочей группы I в Шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата . 2021 . Cambridge University Press, Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: 1283–1285. doi : 10.1017/9781009157896.011. ISBN 9781009157896.
  65. ^ Холл, Дороти К. (1985). Дистанционное зондирование льда и снега . Дордрехт: Springer Netherlands. ISBN 978-94-009-4842-6.
  66. ^ Холл, Дороти К.; Бокс, Дж.; Кейси, К.; Хук, С.; Шуман, К.; Стеффен, К. (15 октября 2008 г.). «Сравнение спутниковых и натурных наблюдений за температурами поверхности льда и снега над Гренландией». Дистанционное зондирование окружающей среды . 112 (10): 3739–3749. Bibcode : 2008RSEnv.112.3739H. doi : 10.1016/j.rse.2008.05.007. hdl : 2060/20080030345 . S2CID  91180832.
  67. ^ ab Dietz, A.; Kuenzer, C.; Gessner, U.; Dech, S. (2012). «Дистанционное зондирование снега – обзор доступных методов». International Journal of Remote Sensing . 33 (13): 4094–4134. Bibcode : 2012IJRS...33.4094D. doi : 10.1080/01431161.2011.640964. S2CID  6756253.
  68. ^ ab Дэвид А. Кюммель (1994). Управление операциями по контролю за снегом и льдом на дорогах. Исследовательский совет по транспорту. стр. 10. ISBN 978-0-309-05666-3. Получено 8 июля 2009 г. .
  69. ^ Ketcham, Stephen A.; Minsk, L. David; et al. (июнь 1995 г.). «Руководство по практике эффективной программы защиты от обледенения: руководство для персонала по зимнему обслуживанию автомагистралей». Федеральное управление автомобильных дорог (FHWA) . FHWA. Архивировано из оригинала 1 декабря 2016 г. Получено 1 декабря 2016 г. Защита автомагистралей от обледенения — это практика борьбы со снегом и льдом, заключающаяся в предотвращении образования или развития связанного снега и льда путем своевременного применения химических депрессантов точки замерзания.
  70. ^ Джайрелл, Р.; Шмидт, Р. (1999), "133", Управление снегом и ветрозащита (PDF) , Симпозиум по коровам на пастбищах, Университет Небраски–Линкольн , стр. 12, архивировано (PDF) из оригинала 7 мая 2016 г.
  71. ^ ScienceDaily (6 февраля 2009 г.). «Программное обеспечение 'SnowMan' помогает удерживать снежные заносы на дороге». Архивировано из оригинала 16 апреля 2009 г. Получено 12 июля 2009 г. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  72. ^ Джон К., Беккер; Эш, Дэвид К. (1996), «Техническое обслуживание дорог и аэродромов», в Винсон, Тед С.; Руни, Джеймс У.; Хаас, Уилбур Х. (ред.), Дороги и аэродромы в холодных регионах: отчет о состоянии практики, Отчеты CERF, Публикации ASCE, стр. 252, ISBN 978-0-7844-7412-9
  73. ^ Transport Canada, Оттава, Онтарио (2016). «TP 14052. Руководство по наземному обледенению воздушных судов. Глава 8. Жидкости». Архивировано 27 мая 2014 г. на Wayback Machine. Получено 14 мая 2016 г.
  74. ^ Райт, Тим (март 2004 г.). «Электромеханическое противообледенение». Air & Space Magazine . Smithsonian . Получено 20 февраля 2017 г. .
  75. ^ Эллс, Стив (2004). "Aircraft Deicing and Anti-icing Equipment" (PDF) . Safety Advisor – Weather No. 2 . Aircraft Owners and Pilots Association. Архивировано (PDF) из оригинала 3 декабря 2016 г. . Получено 1 декабря 2016 г. . Противообледенительное оборудование включается перед входом в условия обледенения и предназначено для предотвращения образования льда. Противообледенительное оборудование предназначено для удаления льда после того, как он начинает скапливаться на планере самолета.
  76. ^ Бианкулли, Энтони Дж. (2001). Американская железная дорога в девятнадцатом веке – автомобили. Поезда и технологии. Том 2. Дувр: Издательство Делавэрского университета. стр. 170. ISBN 978-0-87413-730-9. Получено 2 декабря 2016 г. .
  77. ^ ФАО, Сотрудники. «Борьба с лавинами и ливнями в испанских Пиренеях». Национальная лесная организация Испании . Patrimonio Forestal del Estado. Архивировано из оригинала 24 сентября 2015 г. Получено 1 декабря 2016 г.
  78. ^ Абеле, Г., 1990. Снежные дороги и взлетно-посадочные полосы, Лаборатория исследований и разработок холодных регионов армии США, Монография 90-3, Вашингтон, округ Колумбия.
  79. ^ «Названа новая взлетно-посадочная полоса для станции Мак-Мердо». Национальный научный фонд. 7 апреля 2016 г. Архивировано из оригинала 23 апреля 2016 г.
  80. ^ Кришна Мурти, CR (1991). Ганга, научное исследование . Ганга Парийоджана Нидешалая; Индийский комитет по экологическим исследованиям. Северный книжный центр. ISBN 978-8172110215. OCLC  853267663.
  81. ^ Альбиния, Элис . (2008) Империи Инда: История реки . Первое американское издание (20101) WW Norton & Company, Нью-Йорк. ISBN 978-0-393-33860-7 . 
  82. ^ "Глобальное потепление приносит пользу Тибету: китайский чиновник. Сообщается 18 августа 2009 года". 17 августа 2009 года. Архивировано из оригинала 23 января 2010 года . Получено 4 декабря 2012 года .
  83. ^ Каммерер, Дж. К. (май 1990 г.). «Крупнейшие реки в Соединенных Штатах». Геологическая служба США. Архивировано из оригинала 29 января 2017 г. Получено 2 июля 2010 г.
  84. ^ "Салазар выделяет 20,1 миллиона долларов четырем ирригационным округам Западного Колорадо для улучшения ирригационных систем и снижения солености реки Колорадо". Бюро мелиорации США. 21 октября 2011 г. Архивировано из оригинала 30 октября 2011 г. Получено 17 марта 2012 г.
  85. ^ ab Объединенная Европейская Комиссия (2003), «Общие воздействия - Снеговые нагрузки», Еврокод 1 , EN 1991-1-3:2003 (Воздействия на конструкции - Часть 1–3)
  86. ^ ab Комитет по минимальным расчетным нагрузкам для зданий (2013), Минимальные расчетные нагрузки для зданий и других сооружений (PDF) , Американское общество инженеров-строителей, стр. 636, ISBN 9780784413227, заархивировано (PDF) из оригинала 11 октября 2016 г. , извлечено 2 декабря 2016 г.
  87. ^ Пол Фисетт, «Предотвращение образования ледяных заторов», Кровля, гидроизоляция и гидроизоляция . Ньютаун, Коннектикут: Taunton Press, 2005. 54.
  88. ↑ Ледяные плотины, Министерство торговли Миннесоты, архивировано с оригинала 24 августа 2007 г.
  89. ^ MacKinley, I.; Flood, R.; Heidrich, A. (2000), «Проектирование крыш в регионах со снегом и холодом», в Hjorth-Hansen, E.; Holand, I.; Loset, S.; Norem, H. (ред.), Snow Engineering 2000: Recent Advances and Developments, Роттердам: CRC Press, стр. 470, ISBN 9789058091482
  90. ^ Технический персонал (2015). "Штормы и отключения". Duke Energy. Архивировано из оригинала 20 декабря 2016 г. Получено 6 декабря 2016 г. И снег, и лед вызывают отключения электроэнергии, в первую очередь, отягощая ветви деревьев и линии электропередач, что приводит к их обрыву.
  91. ^ Фарзане, Масуд (2008), Атмосферное обледенение электросетей, Springer Science & Business Media, стр. 141, ISBN 9781402085314
  92. ^ Бонелли, П.; Лакавалла, М.; и др. (2011), «Опасность мокрого снега для линий электропередач: система прогнозирования и оповещения, применяемая в Италии», Natural Hazards and Earth System Sciences , 11 (9): 2419–2431, Bibcode : 2011NHESS..11.2419B, doi : 10.5194/nhess-11-2419-2011 , S2CID  15569449
  93. ^ Хадсон, Саймон (2000). Снежный бизнес: исследование международной горнолыжной индустрии. Туризм (Кассел). Cengage Learning EMEA. стр. 180. ISBN 9780304704712.
  94. ↑ Патент США 2676471, WM Pierce Jr., «Способ производства и распределения снега», выдан 14 декабря 1950 г. 
  95. ↑ В этот день: 25 марта Архивировано 12 апреля 2011 г. на Wayback Machine , BBC News , дата обращения 20 декабря 2006 г. «Первый искусственный снег был изготовлен два года спустя, в 1952 г., на курорте Гроссингер в Нью-Йорке, США».
  96. ^ Йорген Рогстам и Маттиас Дальберг (1 апреля 2011 г.), Использование энергии для производства снега (PDF) , архив (PDF) из оригинала 1 февраля 2014 г.
  97. ^ Бхавикатти, СС; К.Г. Раджашекараппа (1994). Инженерная механика. Нью Эйдж Интернэшнл. п. 112. ИСБН 978-81-224-0617-7. Получено 21 октября 2007 г. .
  98. ^ Чу, Аллен Ф. (декабрь 1981 г.). «Сражение с русскими зимой: три примера» (PDF) . Leavenworth Papers (5). Форт Ливенворт, Канзас. ISSN  0195-3451. Архивировано из оригинала (PDF) 13 октября 2011 г. . Получено 10 декабря 2016 г. .
  99. ↑ Профессор Сол Дэвид (9 февраля 2012 г.). «Неудача Наполеона: из-за отсутствия зимней подковы». Журнал BBC News . Архивировано из оригинала 9 февраля 2012 г. Получено 9 февраля 2012 г.
  100. ↑ Карманная энциклопедия Вордсворта, стр. 17, Хартфордшир, 1993.
  101. ^ ab Clemmesen, Michael H.; Faulkner, Marcus, ред. (2013). Североевропейская увертюра к войне, 1939–1941: от Мемеля до Барбароссы . Brill. стр. 76. ISBN 978-90-04-24908-0.
  102. ^ Паркер, Дэнни С. (1991), Битва за выступ: наступление Гитлера в Арденнах, 1944–1945 , Объединенные книги, ISBN 978-0-938289-04-3
  103. ^ Халберстам, Дэвид (2007). Самая холодная зима: Америка и Корейская война . Нью-Йорк: Hyperion. ISBN 978-1-4013-0052-4.
  104. ^ Тилстра, Рассел К. (2014). Боевая винтовка: развитие и использование после Второй мировой войны. Макфарланд. стр. 28. ISBN 978-1-4766-1564-6.
  105. ^ Gusta, Lawrence V.; Tanino, Karen K.; Wisniewski, Michael E. (2009). Устойчивость растений к холоду: от лаборатории к полю. CABI. стр. 19–27. ISBN 978-1-84593-513-9.
  106. ^ abc Jones, HG (2001). Экология снега: междисциплинарное исследование экосистем, покрытых снегом. Cambridge University Press. стр. 248. ISBN 978-0-521-58483-8.
  107. ↑ Энн Минард (2 июля 2009 г.). ""Алмазная пыль" выпадает на Марсе каждую ночь". National Geographic News . Архивировано из оригинала 17 сентября 2009 г.
  108. ^ Агустин Чикарро, Агустин (22 сентября 2008 г.). «Тайна полярной шапки Марса решена». Spaceref.com . Европейское космическое агентство . Архивировано из оригинала 7 марта 2023 г. . Получено 8 декабря 2016 г. . ...температура системы низкого давления часто ниже точки конденсации углекислого газа, поэтому газ конденсируется и падает с неба в виде снега и скапливается на земле в виде инея.
  109. ^ Кэролин Джонс Оттен (2004). «Снег из „тяжелых металлов“ на Венере — это сульфид свинца». Университет Вашингтона в Сент-Луисе. Архивировано из оригинала 15 апреля 2008 г. Получено 21 августа 2007 г.
  110. ↑ Каролина Мартинес (12 декабря 2006 г.). «Огромный горный хребет, запечатленный на спутнике Сатурна Титане». NASA . Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г.
  111. ^ «Метановый снег на вершинах Плутона | NASA». 5 марта 2016 г. Архивировано из оригинала 5 марта 2016 г. Получено 26 сентября 2024 г.

Внешние ссылки