Таяние снегов
В гидрологии образующийся таяние снега – это поверхностный сток, 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 водного цикла 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 потребуется соль таяния льда .
Потоки энергии, связанные с таянием снегов
[ редактировать ]
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, получаемой 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 показатель чистой длинноволновой радиации отрицательен, что означает чистую потерю энергии из-за снежного покрова. Скрытый температурный поток — это энергия, отводимая от снежного покрова или передаваемая ему, которая сопровождает массообмен при испарении , сублимации или конденсации . Явный тепловой поток – это тепловой поток, обусловленный конвекцией между воздухом и снежным покровом.
Круги оттепели вокруг стволов деревьев
[ редактировать ]деревьев, Стволы 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, североамериканским весенним эферным растениям, таким как весенняя красавица ( Claytonia caroliniana ), форелевая лилия ( Erythronium americanum ) и красный триллиум такой круг оттепели приносит пользу (Trillium erectum L.). Внутри этих кругов они могут появиться раньше, что дает им больше времени до развития кроны листвы деревьев , отсекающей значительную часть света. они выполняют почти весь свой годовой фотосинтез . В этот период [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]
В лесу снег тает раньше, например, на микротопографических холмах (небольших возвышенностях) или во влажных местах, таких как края ручьев или выходы из водоемов . Эти микросайты влияют и на распространение многих трав . [4]
Исторические случаи
[ редактировать ]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 тепла 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]
Научный разговор
[ редактировать ]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, что, в свою очередь, связано с изменчивостью основных закономерностей атмосферной циркуляции.
Исследование гор на западе Соединенных Штатов показывает, что с середины 1900-х годов весенний снежный покров во всем регионе снижается, причем преобладает его 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]
См. также
[ редактировать ]Галерея
[ редактировать ]- Пыль ускоряет таяние снега в горах Сан-Хуан
2005 (Меньше пыли)
2006 (Больше пыли)
2008 (Меньше пыли)
2009 (Больше пыли)
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Рэй, Клэйборн К. (12 апреля 2011 г.). «Когда деревья отмерзают» . The New York Times, New York Edition : D2 . Проверено 11 декабря 2017 г.
- ^ Грей, DM, Мужчина, DH (1981). Справочник по снегу: принципы, процессы, управление и использование . Пергамон Пресс. ISBN 978-1-932846-06-5 .
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ К.Я. Кондратьев , (1969). «Радиация в атмосфере». Интер. Геофиз. Сер . 12 .
- ^ Jump up to: а б с Велленд, Марк; Янг, Аманда Б.; Летендре, Габриэль; Ривест, Себастьян (15 ноября 2017 г.). «Круги оттепели вокруг стволов деревьев дают весенним эфемерным растениям большую фору в вегетационный период» (PDF) . Экология . 98 (12). Экологическое общество Америки: 3224–3226. Бибкод : 2017Ecol...98.3224V . дои : 10.1002/ecy.2024 . ПМИД 29141104 . Проверено 11 декабря 2017 г.
- ^ Стоун, Роберт (2002). «Раннее весеннее таяние снегов на Северной Аляске как индикатор изменения климата» . Журнал геофизических исследований . 107 (4089): ACL 10-1-ACL 10-13. Бибкод : 2002JGRD..107.4089S . дои : 10.1029/2000jd000286 .
- ^ Берт, Кристофер. «Беспрецедентное таяние снега и жара в Европейских Альпах» . Блог Weather Underground . Погода под землей. Архивировано из оригинала 24 марта 2019 г. Проверено 4 октября 2012 г.
- ^ «Наводнения в Канаде – Британская Колумбия» . Окружающая среда и изменение климата, Канада . Окружающая среда Канады . Проверено 12 марта 2017 г.
- ^ Хоффман, Дэвид. «Лаборатория исследования системы Земли» . Сводный отчет Лаборатории климатического мониторинга и диагностики № 24 . Министерство торговли США . Проверено 4 октября 2012 г.
- ^ Миндер, Джастин (2009). «Чувствительность накопления горного снежного покрова к потеплению климата» . Журнал климата . 23 (10): 2634–650. дои : 10.1175/2009jcli3263.1 . S2CID 17326866 .
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
