Поднивийский климат

Субнивийский климат (от латинского «под» ( sub- ) и «снежного» ( niveus ) и английского -an.) ^{[ 1 ]} это среда между выпавшим снегом и местностью. Это среда обитания многих спящих животных, поскольку она обеспечивает изоляцию и защиту от хищников. Поднивийский климат формируется тремя различными типами метаморфоза снега: деструктивным метаморфозом, начинающимся с выпадением снега; конструктивная метаморфоза, перемещение водяного пара на поверхность снежного покрова; и талая метаморфоза, таяние / сублимация снега до водяного пара и его повторное замерзание в снежном покрове. Эти три типа метаморфозы превращают отдельные снежинки в кристаллы льда и создают под снегом пространства, по которым могут передвигаться мелкие животные.

Поднивийская фауна

Поднивийская фауна включает мелких млекопитающих, таких как мыши , полевки , землеройки и лемминги , которым для выживания приходится полагаться на зимний снежный покров. Эти млекопитающие передвигаются под снегом для защиты от потери тепла и некоторых хищников. В зимних регионах, где нет вечной мерзлоты , в субнивской зоне поддерживается температура около 32 °F (0 °C) независимо от температуры над снежным покровом, как только снежный покров достигает глубины шести дюймов (15 см). или больше. Извилистые туннели, оставленные этими мелкими млекопитающими, можно увидеть сверху, когда снег тает до последнего дюйма или около того.

Некоторые зимние хищники, такие как лисы и крупные совы , могут услышать свою добычу сквозь снег и наброситься сверху. Горностаи (горностаи) могут проникать и охотиться под снежным покровом. Снегоходы и квадроциклы могут обрушить подземное пространство. Лыжи и снегоступы с меньшей вероятностью провалят подземное пространство, если снежный покров достаточно глубокий.

Более крупные животные также используют поднивальное пространство. В Арктике кольчатые нерпы имеют закрытые пространства под снегом и над полыньями льда. Помимо отдыха и сна там, самки тюленей рожают детенышей на льду. Самки белых медведей также укрываются в снежных пещерах, чтобы рожать детенышей. Оба типа логовищ защищены от внешних температур. Образование этих больших пространств происходит в результате деятельности животных, а не тепла земли.

Формирование субнивийского климата

Разрушительная метаморфоза

Разрушительные метаморфозы начинаются, когда снег падает на землю, часто тает, замерзает и оседает. Молекулы воды переупорядочиваются, в результате чего снежинки становятся более сферическими. ^{[ 2 ]} Эти тающие снежинки сливаются с другими снежинками вокруг себя, становясь больше, пока все не станут одинаковыми по размеру. Пока снег лежит на земле, таяние и соединение снежных хлопьев уменьшает высоту снежного покрова за счет сокращения воздушного пространства, в результате чего плотность и механическая прочность снежного покрова увеличиваются. Свежевыпавший снег плотностью 0,1 г/см. ³ имеет очень хорошие изоляционные свойства; однако со временем из-за деструктивного метаморфизма изолирующие свойства снежного покрова уменьшаются, поскольку воздушные промежутки между снежинками исчезают. Снег, находящийся на земле длительное время, имеет среднюю плотность 0,40 г/см. ³ и хорошо проводит тепло; однако однажды на базе 50 см снега плотностью около 0,3 г/см ³ накопилось, температура под снегом остается относительно постоянной, поскольку большая глубина снега компенсирует его плотность. Разрушительная метаморфоза зависит от времени, места и погоды. Это происходит быстрее при более высоких температурах, в присутствии воды, при больших температурных градиентах (например, теплые дни сменяются холодными ночами), на более низких высотах и на склонах, которые получают большое количество солнечной радиации . Со временем снег оседает, уплотняя воздушные пространства, и этот процесс ускоряется уплотняющей силой ветра. ^{[ 3 ]}

Уплотнение снега уменьшает проникновение длинноволновой и коротковолновой радиации за счет отражения большего количества радиации от снега. Это ограничение пропускания света через снежный покров снижает доступность света под снегом. Только 3% света может проникнуть на глубину 20 см в снег при плотности 0,21 г/см. ³. На глубине 40 см с поверхности снега на землю под ним передается менее 0,2% света. Это снижение светопропускания происходит до момента достижения критического уплотнения. Это происходит потому, что площадь поверхности кристалла льда уменьшается, что вызывает меньшее преломление и рассеяние света. Как только плотность достигнет 0,5 г/см. ³Общая площадь поверхности уменьшается, что, в свою очередь, уменьшает внутреннее преломление и позволяет свету проникать глубже в снежный покров. ^{[ 3 ]}

Конструктивная метаморфоза

Конструктивная метаморфоза вызвана движением водяного пара вверх внутри снежного покрова. Более высокие температуры наблюдаются ближе к земле, потому что она получает тепло от ядра Земли. Снег имеет низкую теплопроводность , поэтому это тепло сохраняется, создавая температурный градиент между воздухом под снежным покровом и воздухом над ним. Более теплый воздух содержит больше водяного пара. В процессе сублимации вновь образовавшийся водяной пар перемещается вертикально путем диффузии от более высокой концентрации (рядом с землей) к более низкой концентрации (около поверхности снежного покрова), проходя через воздушные пространства между кристаллами льда. ^{[ 4 ]} Когда водяной пар достигает верхней части снежного покрова, он подвергается воздействию гораздо более холодного воздуха, в результате чего он конденсируется и повторно замерзает, образуя кристаллы льда в верхней части снежного покрова, которые можно рассматривать как слой корки поверх снега.

Расплавный метаморфизм

Талый метаморфизм – это разрушение снега в результате таяния. Таяние может стимулироваться более высокой температурой окружающей среды , дождем и туманом. Когда снег тает, образуется вода, и сила гравитации тянет эти молекулы вниз. По пути к земле они повторно замерзают, утолщаясь в среднем слое. Во время этого процесса повторного замораживания энергия высвобождается в виде скрытого тепла. Чем больше воды спускается с поверхности, тем больше тепла создается и весь столб снежного покрова достигает почти одинаковой температуры. Фирнификация . снега укрепляет снежный покров за счет склеивания снежных крупинок Снег вокруг деревьев и под кронами тает быстрее из-за переизлучения длинноволновой радиации. По мере старения снега в нем накапливаются частицы примесей (например, хвои, почвы и листьев). Эти затемненные объекты поглощают больше коротковолнового излучения, вызывая повышение их температуры, а также отражают больше длинноволнового излучения.

Ссылки

^ «Определение ПОДНИВИЯ» .
^ Халфпенни, Джеймс 69; Озанн, Рой (1989). Зима: Экологический справочник . Издательство Джонсон. {{cite book}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
^ Jump up to: ^а ^б Маршан, Питер (1996). Жизнь на холоде . Ганновер: Университетское издательство Новой Англии. ISBN 978-0874517859 .
^ Хинделанг, Мэри. «Наука зимней экологии» .

[1] «Определение ПОДНИВИЯ» .

[halfpenny-2] Халфпенни, Джеймс 69; Озанн, Рой (1989). Зима: Экологический справочник . Издательство Джонсон. {{cite book}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )

[marchand-3] Jump up to: ^а ^б Маршан, Питер (1996). Жизнь на холоде . Ганновер: Университетское издательство Новой Англии. ISBN 978-0874517859 .

[hindelang-4] Хинделанг, Мэри. «Наука зимней экологии» .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]