Таяние снега и поверхностный сток: важная часть водного цикла. Прогнозирование таяния необходимо для управления водными ресурсами и предотвращения наводнений.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Поверхностный сток, образующийся от таяния снега
Surface runoff produced from melting snow
В гидрологии снеготаяние – это поверхностный сток, образующийся в результате таяния снега. Этот термин также может использоваться для обозначения периода или сезона, когда происходит такой сток. Вода, образующаяся при снеготаянии, является важной частью годового гидрологического цикла во многих регионах мира, и в некоторых случаях составляет значительную долю годового стока в водосборном бассейне. Прогнозирование стока от таяния снега с водосборной территории может быть частью проектирования водохозяйственных сооружений. Быстрое таяние снега может вызывать наводнения. Если растаявший снег повторно замерзает, это может привести к очень опасным условиям и происшествиям, что обуславливает необходимость использования соли для растопки льда.
In hydrology, snowmelt is surface runoff produced from melting snow. It can also be used to describe the period or season during which such runoff is produced. Water produced by snowmelt is an important part of the annual water cycle in many parts of the world, in some cases contributing high fractions of the annual runoff in a watershed. Predicting snowmelt runoff from a drainage basin may be a part of designing water control projects. Rapid snowmelt can cause flooding. If the snowmelt is then frozen, very dangerous conditions and accidents can occur, introducing the need for salt to melt the ice.
Энергетические потоки, связанные с таянием снега
[[Файл:Возбуждённое растительностью круговое таяние снега.jpg|thumb|upright|Растительность выделяет тепло, что приводит к образованию кругового рисунка таяния снега. Эти потоки могут действовать в противоположных направлениях, то есть либо передавать тепло снежному покрову, либо отводить его. Тепловой поток из земли – это энергия, передаваемая снежному покрову из почвы в результате теплопроводности. Входящие в снежный покров потоки излучения включают в себя коротковолновое (солнечное излучение, включающее видимый и ультрафиолетовый свет) и длинноволновое (инфракрасное) излучение. Чистое коротковолновое излучение – это разница между энергией, получаемой от солнца, и энергией, отражаемой снежным покровом из-за альбедо снега. Длинноволновое излучение поступает в снежный покров из различных источников, включая озон, углекислый газ и водяной пар, присутствующие во всех слоях атмосферы. Снежный покров также излучает длинноволновое излучение, близкое к излучению абсолютно черного тела, с коэффициентом излучения от 0,97 до 1,0. Как правило, чистый поток длинноволнового излучения отрицателен, что означает чистую потерю энергии снежным покровом. Латентный тепловой поток – это энергия, отводимая от снежного покрова или передаваемая ему в процессе переноса массы при испарении, сублимации или конденсации. Поток тепла, обусловленный конвекцией между воздухом и снежным покровом, называется чувствительным тепловым потоком.
[[File:Vegetation Induced Circular Snowmelt. jpg|thumb|upright|Vegetation gives off heat, resulting in this circular snowmelt pattern. These fluxes can act in opposing directions, that is either delivering heat to or removing heat from the snowpack. Ground heat flux is the energy delivered to the snowpack from the soil below by conduction. Radiation inputs to the snowpack include net shortwave (solar radiation including visible and ultraviolet light) and longwave (infrared) radiation. Net shortwave radiation is the difference in energy received from the sun and that reflected by the snowpack because of the snowpack albedo. Longwave radiation is received by the snowpack from many sources, including ozone, carbon dioxide, and water vapor present in all levels of the atmosphere. Longwave radiation is also emitted by the snowpack in the form near Black body radiation, where snow has an emissivity between 0.97 and 1.0. Generally the net longwave radiation term is negative, meaning a net loss of energy from the snowpack. Latent temperature flux is the energy removed from or delivered to the snowpack which accompanies the mass transfers of evaporation, sublimation, or condensation. Sensible heat flux is the heat flux due to convection between the air and snowpack.
Научные беседы
Дата годового таяния представляет большой интерес как потенциальный индикатор изменения климата. Чтобы определить, связано ли более раннее исчезновение весеннего снежного покрова в северной Аляске с глобальным потеплением или является частью более естественного, цикличного изменения климата, необходимы дальнейшие исследования и мониторинг. Значительная межгодовая изменчивость усложняет ситуацию и поддерживает дискуссию. Межгодовая изменчивость весеннего снежного покрова в основном обусловлена изменчивостью осадков в зимние месяцы, которая, в свою очередь, связана с изменчивостью ключевых паттернов атмосферной циркуляции. Исследование горных районов на западе Соединенных Штатов показало общерегиональное сокращение весеннего снежного покрова с середины 1900-х годов, особенно заметное на низких высотах, где зимние температуры близки к точке замерзания. Эти потери свидетельствуют о повышении температуры, которое приводит к уменьшению снежного покрова из-за сочетания увеличения частоты дождей вместо снега и усиленного таяния в зимние месяцы. Эти естественные колебания затрудняют уверенное определение тенденций, объяснение наблюдаемых изменений для прогнозирования будущего климата и точное определение изменений в снежном покрове, вызванных антропогенным влиянием на потепление.
The date of annual melt is of great interest as a potential indicator of climate change. In order to determine whether the earlier disappearance of spring snow cover in northern Alaska is related to global warming versus an appearance of a more natural, continual cycle of the climate, further study and monitoring is necessary. Large year to year variability complicates the picture and furthers the debate. Inter annual variability of springtime snow pack comes largely from variability of winter month precipitation which is in turn related to the variability of key patterns of atmospheric circulation. A study of the mountains in the western United States show a region wide decline in spring snow pack since the mid 1900s, dominated by loss at low elevations where winter temperatures are near freezing. These losses are an indication of increased temperatures which lead to snow loss via some combination of increased regularity of rain versus snow and increased melting during winter months. These natural variations make it challenging to quantify trends with confidence, to deduce observed changes to predict future climate, or to clearly detect changes in snow pack due to human impact on warming trends.