5.4.2. Снежный покров

В климатических условиях России роль снежного покрова в фор­мировании режима вод суши велика. Твердые осадки, аккумулирующиеся на поверхности речных водосборов умеренных широт в холодный период года, являются основным источником пи­тания рек этих районов. В весенний период талые воды, стекая в реку, образуют половодье, в течение которого проходит 50 - 80% годового стока. Помимо этого, на реках со снеговым питанием максимальные расходы воды весенних половодий яв­ляются наибольшими в году. В этот период вследствие инфильтра­ции талых вод происходит также усиленное питание подземных вод. Снежный покров, обладая малой теплопроводностью, уменьшает степень промерзания грунтов и водоемов.

На территории России снег выпадает почти повсюду, однако на юге он сразу же тает и только начиная с умеренных широт сохраняется надолго. Продолжительность залегания снежного покрова увеличивается с юга на север. Состояние снежного покрова характеризуется высотой его зале­гания и плотностью. Эти характеристики позволяют определить за­пас воды в снеге, его теплопроводность и другие свойства. Количе­ство атмосферных осадков, в том числе и твердых, зависит от фи­зико-географических условий, влияние которых было рассмотрено выше. Высота снежного покрова зависит от количества выпавшего снега, его плотности, рельефа местности и растительности.

Нарастание снежного покрова и изменение его плотности происхо­дит постепенно. Между последовательными снегопадами снег под­вергается воздействию солнечной радиации, метелей и оттепелей, в результате которых он уплотняется и оседает, снежная толща становится слоистой. При безоблачной погоде в конце зимы под действием солнечной радиации происходит многократное дневное таяние снега и последующее замерзание ночью. В результате этого образуется очень твердый слой поверхности снега - наст толщиной до 8 - 10 см.

С течением времени снег за­грязняется и его альбедо уменьшается. В период таяния наблю­дается наиболее резкое изменение альбедо снега, так как твердые частички, загрязняющие снег по его толще, по мере стаивания ока­зываются на его поверхности. Среднее значение альбедо для пери­ода таяния снега обычно принимается равным 50%.

Изменение мощности снежного покрова на поверхности водо­сбора имеет неравномерный характер. Наиболее пестрое рас­пределение снега наблюдается в горах. Однако и в условиях рав­нинного рельефа, но расчлененного оврагами и балками, распреде­ление снежного покрова весьма неравномерно. Во время метелей снег сдувается с водораздельных пространств и наветренных скло­нов холмов и переносится ветром в понижения рельефа.

Растительный покров также оказывает большое влияние на не­равномерность распределения снежного покрова на водосборах. Особенно много снега накапливается во время метели на опушках леса и местах произрастания кустарников вследствие сдувания его с открытых полевых участков.

Таяние снежного покрова начинается при положительном тепловом балансе его поверхности. Основными количественными ха­рактеристиками процесса являются интенсивность таяния и про­должительность. Весеннее снеготаяние можно подразделить на три характерных периода: 1) начальный период (сплошное залегание снежного покрова), 2) период схода основной массы снега (пест­рый ландшафт), 3) период конца таяния снега (сход отдельных пятен снега). Каждый период обладает своими особенностями и оказывает различное влияние на формирование элементов весен­него половодья.

По продолжительности весны подразделяются на растянутые (ранние) и дружные (поздние), в последних наблюдается приток значительных масс теплого воздуха. Интенсивность таяния и водоотдача из снега оказывают боль­шое влияние на формирование максимальных расходов воды ве­сенних половодий, так как одновременным снеготаянием охвачены огромные территории. Особенно большие максимумы талого стока образуются при поздних и дружных веснах со значительной интен­сивностью таяния и водоотдачей из снега.

Средний слой осадков (жидких и твердых) на водосборе за лю­бые периоды времени определяется по данным об осадках на метеорологических станциях, расположенных в пре­делах его площади. На равнинной территории дополнительно ис­пользуются данные метеорологических станций, близлежащих к водосбору. Для определения среднего слоя осадков для водосбора существует ряд способов, использующихся на практике, например, способ среднего арифметического, способ среднего взвешенного. Выбор спо­соба вычисления зависит от количества метеорологических станций на водосборе, степени равномерности их распределения по террито­рии, рельефа местности, распределения осадков на водосборе и за­данной точности их определения.