Таяние снега - Snowmelt

Основная статья: Талая вода
Промежуток времени снеготаяния Оканаган озеро в британская Колумбия

В гидрология, таяние снега является поверхностный сток произведен из плавки снег. Его также можно использовать для описания периода или сезона, в течение которого образуется такой сток. Вода, получаемая в результате таяния снегов, является важной частью годовой круговорот воды во многих частях мира, в некоторых случаях внося значительную часть годового стока в водораздел. Прогнозирование стока талых вод с водосборный бассейн может быть частью разработки проектов управления водными ресурсами. Быстрое таяние снега может вызвать наводнение. Если таяние снега затем замерзнет, ​​могут возникнуть очень опасные условия и аварии, что приведет к необходимости поваренная соль растопить лед.

Потоки энергии, связанные с таянием снега

Растительность испускает высокая температура, в результате чего круговой узор таяния снега.[1]

В таянии снега участвует несколько потоков энергии.[2] Эти потоки могут действовать в противоположных направлениях, то есть либо доставлять тепло, либо отводить тепло от снежный покров. Земной тепловой поток - это энергия, передаваемая снежному покрову из почвы под ним посредством теплопроводности. Радиационные поступления в снежный покров включают чистую коротковолновый (солнечное излучение, включая видимый и ультрафиолетовый свет) и длинноволновое (инфракрасный ) радиация. Чистое коротковолновое излучение - это разница в энергии, полученной от солнца и отраженной снежным покровом из-за снежного покрова. альбедо. Снежный покров получает длинноволновое излучение из многих источников, включая озон, углекислый газ и водяной пар, присутствующие на всех уровнях атмосферы. Длинноволновое излучение также излучается снежным покровом в форме, близкой кИзлучение черного тела, где у снега коэффициент излучения от 0,97 до 1,0.[3] Обычно чистая величина длинноволнового излучения отрицательна, что означает чистую потерю энергии из-за снежного покрова. Скрытый температурный поток - это энергия, отводимая от снежного покрова или передаваемая в него, которая сопровождает перенос массы испарение, сублимация, или конденсация. Явный тепловой поток - это тепловой поток за счет конвекция между воздухом и снежным покровом.

Оттепель кружит вокруг стволов деревьев

Дерево сундуки поглощающий Солнечный лучик стать теплее, чем воздуха и вызывают более раннее таяние снега вокруг них. Снег не тает постепенно по мере удаления от ствола, а скорее создает вокруг него стену, окружающую бесснежную землю. По некоторым данным, североамериканский весна эфермальный растения как весенняя красота (Клейтония каролиниана), форель лилия (Erythronium americanum) и красный триллий (Trillium erectum L.) выигрывают от такого круга оттаивания. Они могут появиться раньше внутри этих кругов, что дает им больше времени до развития дерева. навес листва отсекая значительную часть света. Они выполняют почти все свои ежегодные фотосинтез в течение этого периода.[4]

Вечнозеленый деревья, как правило, образуют более крупные круги оттепелей, чем лиственный деревья. Это в значительной степени связано с другим механизмом, и весенние эфемерные растения здесь не встречаются.[4]

Снег тает раньше в лесу, например, на микротопографических насыпях (небольшие возвышенности) или во влажных местах, таких как края ручьи или в просачивается. Эти микросайты влияют на распространение многих травы тоже.[4]

Исторические случаи

На севере Аляски срок таяния с середины 1960-х годов увеличился на 8 дней. Уменьшение количества снегопадов зимой с последующим более теплым весенним климатом, кажется, является причиной прогресса.[5] В Европе аномальная жара 2012 г. была особенно аномальной на больших высотах. Впервые в истории некоторые из самых высоких альпийских вершин в Европе оказались бесснежными. Хотя может показаться, что эти два отношения связаны, вопрос о том, насколько это связано с изменением климата, остается в центре дискуссий.[6]

Таяние снега впадает в озеро в провинциальном парке горы Оканаган

Повышенный сток воды из-за таяния снегов стал причиной многих известных наводнений. Один хорошо известный пример - это Красная река наводнение 1997 года, когда Красная река севера в Долина Красной реки из Соединенные Штаты и Канада затоплен. Наводнение в долине Красной реки усугубляется тем фактом, что река течет на север через Виннипег, Манитоба и в Озеро Виннипег. Как снег в Миннесота, Северная Дакота, и Северная Дакота начинает таять и течет в Красную реку, наличие льда ниже по течению может действовать как плотина и заставлять воду вверх по течению подниматься. Более низкие температуры ниже по течению также могут потенциально привести к замерзанию воды при ее движении на север, что усугубляет проблему ледяной плотины. Некоторые области в британская Колумбия также подвержены паводкам из-за таяния снегов.[7]

Научный разговор

Дата ежегодного таяния воды представляет большой интерес как потенциальный индикатор изменения климата. Для того чтобы определить, связано ли более раннее исчезновение весеннего снежного покрова на севере Аляски с глобальным потеплением или с появлением более естественного, непрерывного цикла климата, необходимы дальнейшие исследования и мониторинг.[8]

Большая изменчивость от года к году усложняет картину и способствует спорам. Межгодовая изменчивость весеннего снежного покрова в значительной степени связана с изменчивостью осадков за зимний месяц, которая, в свою очередь, связана с изменчивостью основных моделей атмосферной циркуляции.

Изучение гор на западе Соединенных Штатов показывает, что с середины 1900-х годов весенний снежный покров во всем регионе уменьшился, причем преобладали потери на низких высотах, где зимние температуры близки к нулю. Эти потери свидетельствуют о повышении температуры, которое приводит к выпадению снега из-за некоторой комбинации повышенной регулярности дождя по сравнению со снегом и повышенного таяния в зимние месяцы. Эти естественные вариации затрудняют достоверную количественную оценку тенденций, вывод наблюдаемых изменений для прогнозирования будущего климата или четкое обнаружение изменений снежного покрова из-за антропогенного воздействия на тенденции потепления.[9]

Смотрите также

Галерея

  • Пыль ускоряет таяние снега в Горы Сан-Хуан

  • 2005 (меньше пыли)

  • 2006 (Больше пыли)

  • 2008 (меньше пыли)

  • 2009 (Больше пыли)

использованная литература

  1. ^ Рэй, Клэйборн С. (12 апреля 2011 г.). "Когда деревья размораживаются". Нью-Йорк Таймс, Нью-Йоркское издание: D2. Получено 11 декабря, 2017.
  2. ^ Грей Д.М., Мале Д. Х. (1981). Справочник по снегу: принципы, процессы, управление и использование. Pergamon Press. ISBN  978-1-932846-06-5.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  3. ^ Кондратьев, К.Я.. (1969). «Радиация в атмосфере». Интер. Geophys. Сер. 12.
  4. ^ а б c Велленд, Марк; Янг, Аманда Б.; Летендре, Габриэль; Ривест, Себастьен (15 ноября 2017 г.). «Круги оттепели вокруг стволов деревьев дают весенним эфемерным растениям большую фору в вегетационный период» (PDF). Экология. Экологическое общество Америки. 98 (12): 3224–3226. Дои:10.1002 / ecy.2024. Получено 11 декабря, 2017.
  5. ^ Стоун, Роберт (2002). «Раннее весеннее таяние снега на севере Аляски как индикатор изменения климата» (PDF). Журнал геофизических исследований. 107 (4089): ACL 10-1-ACL 10-13. Дои:10.1029 / 2000jd000286.
  6. ^ Берт, Кристофер. «Беспрецедентное таяние снега и жара в европейских Альпах». Блог Weather Underground. Погода под землей. Архивировано из оригинал на 2019-03-24. Получено 4 октября 2012.
  7. ^ «События наводнения в Канаде - Британская Колумбия». Окружающая среда и изменение климата Канада. Environment Canada. Получено 12 марта 2017.
  8. ^ Хоффман, Дэвид. «Лаборатория исследования системы Земля». Сводный отчет Лаборатории мониторинга и диагностики климата № 24. Министерство торговли США. Получено 4 октября 2012.
  9. ^ Миндер, Джастин (2009). «Чувствительность накопления снежного покрова в горах к потеплению климата». Журнал климата. 23 (10): 2634–650. Дои:10.1175 / 2009jcli3263.1.