Предмет и задачи гляциологии

реферат

3. Снежный покров

Снежный покров, слой снега на поверхности Земли, возникающий в результате снегопадов. Ежегодно покрывает площадь от 115 до 126 млн. км2, приблизительно 2/3 этой территории приходится на сушу, а 2/3 на морские льды (главным образом в Арктическом и Антарктическом бассейнах). С. и., залегающий непрерывно более 1 мес, называется устойчивым, а при залегании менее этого срока - временным. На суше постоянный Снежный покров формируется на ледниках Антарктиды, Гренландии, некоторых островов Северного Ледовитого океана, а также в высокогорных районах с интенсивным оледенением (Анды, Кордильеры, Гималаи, Каракорум и др.). Устойчивый Снежный покров образуется на большей части территории СССР (за исключением южных районов Украины, Молдавии, Прикаспийской низменности, равнинных районов Закавказья, Средней Азии и Южного Казахстана); в Центральной Азии, на С.-В. Китая, в северных частях Кореи и Японии; в Северной Америке - к С. от 40° с. ш.; в Африке - в горах Атласа. На большей части Западной Европы, нагорий Передней Азии, в Восточном Китае, на Ю. США и во многих горных районах снежный покров неустойчив.

На равнинах на территории СССР средняя высота С. и. колеблется от 30 до 70 см; на наветренных склонах крупных горных хребтов, а также в наиболее увлажнённых районах на З. и В. страны она возрастает местами до 200-400 см. Продолжительность залегания Снежный покров в пределах СССР увеличивается с Ю. и Ю.-З. на С. и С.-В. от 20 сут (в равнинных районах Крыма, Закавказья и Средней Азии) до 240-280 сут в северных районах страны. Во всех горных районах на Ю. СССР выше 2000 м снег лежит более 200 сут в году, а выше снеговой линии - в течение всего года. Формирование С. и. на земном шаре предопределяется общей циркуляцией атмосферы. Количество твёрдых осадков особенно возрастает при встрече воздушных течений с горными хребтами (распределение Снежный покров в горах крайне неравномерно из-за частой смены крутизны и экспозиции склонов и особенностей ветрового переноса снега). На равнинах Снежный покров наиболее равномерно залегает под пологом леса; в условиях лесостепей и степей значительная часть снега сдувается в балки и овраги. В СССР к районам с повышенной интенсивностью метелей относятся арктические острова, побережье Северного Ледовитого океана и все горные районы субарктического пояса. В высокогорных районах умеренного и субтропического поясов (Карпаты, Кавказ, Памир, Тянь-Шань, Алтай, Саяны, горы Прибайкалья и Забайкалья) интенсивный метелевый перенос происходит в гляциально-нивальном поясе.

Поверхность Снежный покров в значительной степени формируется под воздействием солнечной радиации и ветров. Ветровые формы снежного микрорельефа могут быть аккумулятивными (снежные сугробы, дюны, барханы) и дефляционными (заструги, впадины).

Снежный покров обладает следующими физическими свойствами. Отражательная способность его колеблется от 80-90% у свежевыпавшего снега до 30-40% у старого снега в период таяния. Из-за малой плотности Снежный покров (0,05-0,1 г/см3 у свежевыпавшего снега, 0,3-0,4 г/см3 у сухого снега в конце зимы, 0,5-0,6 г/см3 у многолетнего снега на ледниках) велика его теплопроводность. Снежный покров характеризуется слоистостью и зернистостью. Слоистость образуется в результате перерывов в отложении снега, когда происходит загрязнение поверхности и формирование на ней корок и наста. Зернистость возникает вследствие процессов перекристаллизации снежной толщи - превращения пластинчатых и столбчатых снежинок в бесформенные зёрна разной величины. На протяжении зимы Снежный покров оседает и уплотняется. Разрезы Снежный покров к концу зимы отражают историю прошедших снегопадов и сопровождавших их состояний погоды, запасы тепла в подстилающих грунтах. При значительных перепадах температуры внутри Снежный покров отдельные его слои подвергаются разрыхлению, что ослабляет связи между ними.

Снежный покров оказывает огромное влияние на климат, рельеф, гидрологические и почвообразовательные процессы, жизнь растений и животных. Снежный покров предохраняет почву от глубокого промерзания и сохраняет озимые посевы, поглощает азотистые соединения, удобряя тем самым почву, адсорбирует атмосферную пыль, охлаждает приземные слои воздуха. Снежный покров питает все ледники и многие реки во время таяния. Талые воды являются основным источником питания рек равнин Восточной Европы, Сибири, северной части Северной Америки, а также большинства горных рек умеренных поясов. В горах значительная часть снега перемещается в форме лавин. При большой метелевой концентрации в лесостепной и степной зонах Снежный покров весной усиливает овражную эрозию. Использование Снежный покров в сельском хозяйстве имеет исключительное значение. Слой Снежный покров содержит значительные запасы влаги, обеспечивающие во многих районах устойчивый урожай. Закрепление Снежный покров на полях производится комплексным снегозадержанием. Запасы скопившегося за зиму снега и характер снеготаяния предопределяют размеры весеннего половодья. Зимой в заболоченных и труднодоступных таёжных и тундровых районах строятся снежно-ледяные дороги - автозимники, создаются снежно-ледяные склады - холодильники, на снегу устраиваются аэродромы. Большие работы по защите от снежных заносов проводятся на железных и автомобильных дорогах.

Регулярные наблюдения над высотой, плотностью, продолжительностью залегания, альбедо поверхности Снежный покров осуществляются в СССР на метеорологических станциях. Величины снегозапасов измеряются с помощью снегомерных съёмок на станциях и во время маршрутов. Для исследования Снежный покров применяют также дистанционные съёмки с вертолётов, используются аэрофотосъёмки, наблюдения с космических аппаратов и измерение радиоактивности подснежных грунтов.

Формирование снежного покрова

Снежный покров на склонах гор характеризуется значительной пространственной неоднородностью и изменчивостью. Неоднородность высоты, плотности и строения снежного покрова образуется с самого начала выпадения снега на поверхность склонов, увеличиваясь за счет процессов перекристаллизации, уплотнения и течения снега и формирования новых слоев снежного покрова.

При выпадении снега без ветра на склонах крутизной менее 50° формируется снежный покров примерно одинаковой высоты, однако толщина покрова при этом на более крутых склонах будет меньше, чем на пологих. На более крутых склонах весь снег не удерживается и часть его скатывается вниз на более пологие участки, что увеличивает неоднородность снежных отложений. Выпадение снега, сопровождающееся ветром, приводит к тому, что наветренные склоны получают его больше подветренных. Усиление ветра вызывает общую метель, резко меняющую условия формирования снежного покрова в зависимости от местных орографических особенностей горной поверхности.

Существенные перераспределения снега в снежном покрове происходят при низовых метелях, которые часто бывают спустя некоторое время после прекращения снегопада. Ветер поднимает в воздух ранее выпавший рыхлый снег и переносит его на другое место. Сильный ветер вырывает зерна снега даже с относительно плотного снежного покрова. Частицы снега перемещаются преимущественно перекатыванием и последовательными скачками. При ударах этих частиц о поверхность снежного покрова они выбивают из него новые частицы снега. В результате на поверхности снежного покрова образуется система “застругов”.

При метелевом переносе снега может создаваться очень большая неоднородность снежного покрова вследствие перераспределения ранее отложенного снега, выдувания его на положительных формах рельефа, создания больших надувов в понижениях и образования снежных карнизов. На неровной поверхности земли с мелкими формами рельефа метелевый перенос нивелирует неровности и делает их мало заметными на снежном покрове. Вблизи от препятствий снегоперенос вызывает образование сугробов сложной формы. Плотность снежного покрова после низовой метели существенно увеличивается и может достигать 400 кг/м3.

Свежевыпавший снег под действием собственного веса уплотняется. По мере образования новых слоев снежного покрова нагрузка на предыдущие слои увеличивается, вызывая дополнительное уплотнение.

Наряду с механическим уплотнением в снежном покрове происходят интенсивные процессы изменения структуры зерен снега в результате термодинамической нестабильности поверхности кристаллов и массопереноса. Такие процессы называют метаморфизмом, в результате которого снежинки изменяют форму и размеры. Звездчатые кристаллы распадаются на части. Зубчики кристаллов испаряются, и пар конденсируется на лее крупных зернах, которые при этом увеличиваются и округляются. В снежном покрове возникают слои снега из округлых зерен. Затем они могут превращаться в ограненные зерна и глубинную изморозь.

Существенные изменения снежного покрова происходят также из-за процессов таяния и испарения с поверхности, под воздействием жидких осадков и других метеорологических факторов.

В процессе формирования снежного покрова в нем могут возникать ледяные корки, слои уплотненного ветром снега, слои глубинной изморози и слои с различной структурой снега. В течение времени залегания снежного покрова различия в характеристиках соседних слоев могут нарастать или, наоборот, исчезать в зависимости от конкретных термодинамических условий их существования.

Таким образом, снежный покров не является стабильным. Все параметры, характеризующие мощность, строение, плотность и физико-механические свойства снежного покрова, непрерывно изменяются. На рисунке показано изменение высоты Н, плотности r и структуры снежного покрова в течение зимнего периода в долине Юкспориок Хибинского горного массива. (Автор: К.Ф. Войтковский, профессор кафедры гляциологии географического факультета МГУ

Делись добром ;)