Снег
Снег — твёрдые осадки в виде шестиугольных снежинок (ледяных кристаллов) и скоплений, которые они образуют на земной поверхности[1].
Выпадает в основном из слоисто-дождевых облаков. Относится к обложным осадкам.
Отдельной разновидностью снега является мокрый снег — смешанные осадки, выпадающие при положительной температуре воздуха в виде хлопьев тающего снега.
Общая информация[править]
Жизненный цикл снега начинается в атмосфере, где при соответствующих условиях образуются кристаллы льда, вырастают до размеров порядка миллиметров, выпадают в виде осадков и накапливаются на поверхности земли, претерпевают структурные изменения на месте и, наконец, тают, оседают или сублимируются[1]. Метели зарождаются и развиваются под воздействием источников атмосферной влаги и холодного воздуха. Снежинки не задерживаются в атмосфере на мелких частицах, притягивая к себе переохлажденные капли воды, которые замерзают, превращаясь в кристаллы шестигранной формы. Накапливаясь, снег может образовывать сугробы. Со временем накопленный снег трансформируется в результате спекания, сублимации и последовательных циклов таяния и замерзания. В местах с достаточно холодным климатом, не позволяющим снегу полностью растаять летом, он может образовывать ледники. В других случаях снег тает в теплое время года, стекая по рекам и пополняя запасы грунтовых вод[2].
Основными районами, где выпадает снег, являются полярные области, северная половина Северного полушария и высокие горы с достаточным увлажнением по всему миру. В Южном полушарии, за исключением Антарктиды, снег выпадает в основном в высокогорных районах[3].
Снег оказывает влияние на различные виды деятельности человека, такие как транспорт (необходимость расчистки дорог, крыльев и окон самолётов), сельское хозяйство (намокание и промерзание посевов), спорт и некоторые другие аспекты. Снег влияет и на экосистемы, создавая зимой изолирующий слой, под которым растениям и животным легче пережить холода[4].
Выпадение снега[править]
Снег образуется в облаках, являющихся частью больших погодных систем. В редких случаях снежинки могут образовываться под ясным небом при очень низких температурах и температурных инверсиях. Физика образования снежных кристаллов в облаках зависит от сложного сочетания параметров, включая влажность и температуру. Характер снегопада зависит от широты, высоты над уровнем моря и других факторов, влияющих на погоду в целом[5].
Снежные облака[править]
Снежные облака чаще всего образуются в областях пониженного атмосферного давления, где обычно сочетаются теплый и холодный фронты. Двумя другими локальными источниками снежных облаков являются озерные или морские штормы и влияние высоких гор[6].
Внетропические циклоны — это области низкого атмосферного давления, которые могут вызывать любые явления — от пасмурной погоды и умеренного снегопада до сильных метелей. Осенью, зимой и весной атмосфера над континентами охлаждается достаточно сильно во всей толще тропосферы для возникновения снежных бурь. В Северном полушарии наибольшее количество снега образуется в северной части зоны низкого давления[7].
Холодные фронты, это фронты движущейся массы холодного воздуха. Они могут вызывать фронтальную метель — область интенсивной атмосферной конвекции при температуре поверхности около нуля. Сильная конвекция приносит достаточно влаги для образования снега в тех местах, через которые проходит фронт, и снегопад сочетается с сильным ветром. Обычно такая метель длится не более 30 минут в любой точке на своем пути, но движение фронта может охватить большую территорию. Фронтальные метели могут формироваться на небольшом расстоянии впереди или позади самого фронта, в последнем случае они могут сочетаться с системой низкого давления или локальными перепадами давления, которые действуют аналогично типичному прохождению холодного фронта. При развитии метели за фронтом нередки случаи быстрого прохождения серии линейно-полосчатых метелей, разделенных расстоянием в 40 км и проходящих через точку с интервалом около 30 минут. При значительном вертикальном движении воздуха гроза может также образовывать шаровидные дождевые облака, вызывающие молнии и гром[8].
Тёплые фронты могут также вызывать кратковременные снежные ливни, когда теплый влажный воздух проходит над воздушной массой с отрицательной температурой, и на границе между ними образуются осадки. В этом случае снег часто превращается в дождь в теплой области за самим фронтом[8].
Горные снегопады вызываются воздушными массами, поднимаемыми ветром на горных склонах, как правило, больших гор. Поднимающийся воздух подвергается адиабатическому охлаждению, что приводит к конденсации влаги и выпадению осадков. Осадки удаляют влагу из воздуха, который становится сухим по мере спуска с подветренного склона. Высокая интенсивность снегопада и снижение температуры по мере подъёма приводят к увеличению высоты снежного покрова и его сезонной устойчивости с ростом высоты[9].
Измерение[править]
Измерение количества замерзшей жидкости, выпавшей при снегопаде, может производиться с помощью снегомера или обычного дождемера. При использовании обычного дождемера необходимо снять воронку и внутренний цилиндр, чтобы снег падал и собирался во внешнем цилиндре. Можно также добавить антифриз[10].
Талый снег весной является значительным источником воды для районов с жарким климатом, расположенных вблизи гор, которые захватывают и удерживают зимний снег. Значение этого источника возрастает, если лето сухое и продолжительное. В таких местах измерение количества снега имеет первостепенное значение для городов, расположенных у подножия той или иной горы. Часто измерения производятся и простым измерением глубины снежного покрова, что можно сделать с помощью шеста. Однако такое измерение не дает представления о плотности и эквиваленте жидкости[3].
В районах с полным снежным покровом на поверхности происходит значительное отражение света обратно в атмосферу Земли, в результате чего земля нагревается меньше. С другой стороны, длинноволновые тепловые лучи достаточно хорошо поглощаются снегом. В процессе таяния снега эти лучи служат главным образом для преодоления энергетических связей в молекуле воды, но они не нагревают ни снег, ни растаявшую воду. Свежевыпавший снег на 95 % состоит из воздуха, запертого между снежинками, что делает его очень хорошим теплоизолятором, защищающим семена и растения под ним от суровых зимних ветров и холода[11].
Влияние на человека и природу[править]
Если снежный покров обычно присутствует только зимой, то снег и происходящие с ним изменения важны и с эстетической точки зрения. Снег является метафорой зимы в целом. Обычная деятельность, сенсорное восприятие и досуг отличаются от таковых в другое время года. Для туризма снег играет важную роль. Для детей снег часто является источником различных развлечений, включая лепку снеговиков и бои снежками[12].
Серьёзную опасность представляют снежные лавины, которые могут погрести под собой небольшие населённые пункты. Сильные снегопады также могут привести к серьёзным разрушениям (перегрузка или завал зданий, нарушение электроснабжения, падение деревьев, отрезание деревень от цивилизации и прочие)[13].
Снежный покров и обледенелые дороги чрезвычайно опасны и часто приводят к полному нарушению транспортного сообщения. Улицы после обильных снегопадов зачастую доступны и проходимы только после их обработки специальными противосколзящими химическими средствами[13].
Туристические курорты, используемые для занятий зимними видами спорта, зависят от наличия снежного покрова и поэтому при его недостатке или отсутствии используют специальные машины для создания искусственного снежного покрова. Искусственный снег по своим свойствам отличается от естественного[14].
Снежинки[править]
Снежинки чрезвычайно разнообразны по форме и никогда не повторяются.
Отдельная снежинка состоит примерно из 1019 молекул воды, которые с разной скоростью присоединяются к её ядру и образуют различные формы в зависимости от температуры и влажности воздуха, в котором падает снежинка на пути к земле. В результате снежинки отличаются друг от друга, но имеют схожую форму[15].
Диаметр снежинок — от одного до нескольких миллиметров. В безветренную погоду при температуре около 0 градусов по Цельсию при столкновении снежинки могут соединяться в более крупные, диаметром в несколько сантиметров.
Снежные кристаллы образуются, когда начинают замерзать крошечные переохлажденные облачные капелли диаметром около 10 мкм. Такие капли могут оставаться жидкими при температурах ниже −18 °C, поскольку для замерзания несколько молекул в капельке должны случайным образом собраться в структуру, подобную кристаллической решетке льда. Затем капля замерзает вокруг этого ядра. В более теплых облаках для выполнения роли ядра необходимо присутствие аэрозольной частицы. Такую роль могут играть частицы глины, пустынной пыли или биологического вещества. Искусственными ядрами могут быть частицы йодистого серебра и сухого льда, используемые, например, для стимулирования выпадения осадков при засеве облаков[15] Микроскопические капли воды в облаках притягиваются к таким частицам и замерзают. Образованные кристаллы льда изначально не превышают 0,1 мм в диаметре, а падают и растут в результате конденсации влаги из воздуха. При этом образуются шестиконечные кристаллические формы. Через структуру молекул воды между лучами кристалла возможны углы только в 60 и 120°. Основной кристалл воды имеет в плоскости форму правильного шестиугольника. На вершинах такого шестиугольника затем осаждаются новые кристаллы, на них следующие, и так образуются различные формы снежинок-звёздочек.
После первоначального замерзания капли она растет в пересыщенной среде — воздух насыщен по отношению ко льду, если температура ниже нуля. Рост капли происходит за счет диффузии молекул воды, находящихся в воздухе, по поверхности кристалла льда. Поскольку капли воды гораздо более многочисленны, чем кристаллы льда, кристаллы могут расти до сотен микрометров или до миллиметров за счет капель воды в результате процесса Вегенера-Бержерона-Финдейзена. Связанное с этим уменьшение количества водяного пара приводит к росту кристаллов за счет капель воды. Образовавшиеся крупные кристаллы являются эффективным источником осадков, так как, начиная падать, они из-за своей большой массы могут сталкиваться и слипаться в скопления. Образующиеся скопления, называемые снежинками, представляют собой тип ледяных частиц, которые обычно образуют снегопад[16].
Хотя лед прозрачен, рассеяние света от стенок кристаллов и дефектов в их структуре делает цвет снега белым — из-за диффузного отражения всего спектра света мельчайшими частицами льда[17].
В высоких термальных колоннах кристаллы неоднократно частично тают и кристаллизуются заново. Из-за этого нарушается регулярность кристаллизации и образуются смешанные формы. Кристаллизация всех шести лучей происходит одновременно в практически одинаковых условиях и поэтому формы отдельных лучей снежинки получаются одинаковыми.
См. также[править]
- Первый снег
- Расчистка снега
- Снеговик
- Снегопад
- Системы снеготаяния
- Снегоплавильня
- Снежная мелиорация
- Циклопедия:Списки:Коктейли-снеги
Источники[править]
- ↑ 1,0 1,1 Снег / Статья в Большой Российской Энциклопедии. БРЭ. Проверено 13 октября 2003.
- ↑ Что такое снег, как появляется и зачем он нужен?. Альфашкола. Проверено 13 октября 2023.
- ↑ 3,0 3,1 Марк Софер Как исчезает снег. Наука и жизнь (2017). Проверено 13 октября 2023.
- ↑ Глава IV. Экологическое значение снега и снежного покрова. Саратовский государственный университет. Проверено 13 октября 2023.
- ↑ Анималов В.С. Снег: что это такое, как образуется, почему белый, откуда берется.. Журнал "Как и Почему" (02.12.2020). Проверено 13 октября 2023.
- ↑ Ирина Слепухина Какие бывают облака и как по ним предсказывать погоду. techinsider.ru (05.05.2023). Проверено 13 октября 2023.
- ↑ Атмосферная циркуляция / Внетропическая циркуляция. Московский государственный горный университет. Проверено 13 октября 2023.
- ↑ 8,0 8,1 Типы фронтов: теплый, холодный, фронты окклюзии. Барановичский государственный университет. Проверено 13 октября 2023.
- ↑ Мария Уголькова Метеорология: погода в горах. alpindustria.ru (05.07.2023). Проверено 13 октября 2023.
- ↑ Метеорология и климатология Учение об атмосфере / Весовой снегомер. Алтайский государственный университет. Проверено 13 октября 2023.
- ↑ Как от снега отражается солнце. Сайт - МКС Онлайн. Проверено 13 октября 2023.
- ↑ Печерская М.А. Снег: значение, символика и примеры из литературы. Государственная научная библиотека Кузбасса им. В.Д.Федорова,. Проверено 13 октября 2023.
- ↑ 13,0 13,1 Экологические последствия сильных снегопадов, заносов, обледенений и лавин. Институт архитектуры и строительства Волгоградского государственного технического университета. Проверено 13 октября 2023.
- ↑ Галина Осадчая, Нелла Шполянская, Виталий Дудников Динамика глобального изменения климата и эволюция криолитозоны.. — М: ЛитРес, 2021. — 294 с. — ISBN 5043770139.
- ↑ 15,0 15,1 Павел Ковриго Метеорология и климатология. — М: ЛитРес, 2020. — 414 с. — ISBN 978-985-06-3435-1.
- ↑ Управление погодой. Наука (телеканал) (23.09.2019). Проверено 13 октября 2023.
- ↑ Никита Шевцев Почему снег белого цвета?. techinsider.ru (27.03.2022). Проверено 13 октября 2023.
Литература[править]
- Павел Ковриго Метеорология и климатология. — М: ЛитРес, 2020. — 414 с. — ISBN 978-985-06-3435-1.
- Сергей Хромов, Михаил Петросянц Метеорология и климатология. — М: Наука, 2006. — 582 с. — ISBN 5-02-035762-6.
- Татьяна Кладо, Даниил Святский Занимательная метеорология. — М: ЛитРес, 2020. — 2013 с. — ISBN 978-553-40-9300-1.
Ссылки[править]
- В.В.Бровкин АТМОСФЕРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ - КЛАССИФИКАЦИЯ И ОПИСАНИЕ. Метеоцентр. Проверено 5 ноября 2011.
 Снег и лёд в природе ↑ [+] | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Снег |
| ||||||||
| Лёд | |||||||||
| Науки | |||||||||
 ↑ [+] | |
|---|---|
| Общие понятия и концепции |
Погода (прогноз) • Климат (восстановление, изменение, политика изменения, смягчение последствий изменения, противодействие изменению • роль женщин, роль в гендерном неравенстве) • Круговорот воды в природе |
| Классификация |
Геологические явления • Гидрологические явления • Атмосферные явления • Биологические явления • Небесные явления • Стихийное бедствие |
| Природные явления |
Буран • Ветер • Вьюга • Град • Гроза • Гром • Дождь • Засуха • Землетрясение • Лавина • Ледяной дождь • Лёд • Ливень • Метель • Метеор • Молния (кометная) • Наводнение • Облакопад • Полярное сияние • Провал грунта • Пурга • Сель • Смерч • Снег • Снегопад • Суховей • Ураган • Цунами • Шаровая молния • Шторм |
| Теории |
11-летний цикл солнечной активности • Биотическая регуляция окружающей среды • Вулканическая зима • Маундеровский минимум • Солярная теория климата • Теория биотического насоса • Ядерная зима • Ядерная осень |
| Мемы | |
Основные элементы природы ↑ [+] | |
|---|---|
| Вселенная | |
| Земля | |
| Погода | |
| Окружающая среда | |
| Жизнь | |
 | Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Снег», расположенная по адресу:
Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?». |
|---|