Операция выполнена!
Закрыть

В жаркую и сухую погоду снег может исчезать прямо в атмосфере

Ручьи, реки и озера, питаемые тающим снегом, уже в середине июля 2021 года истощаются, что вызывает беспокойство у фермеров, биологов и специалистов по гидрологии снега. Это неудивительно в Калифорнии, где уровень снега за предыдущую зиму был значительно ниже нормы. Но это справедливо и для Колорадо и Скалистых гор, где в целом выпало нормальное количество снега. Казалось бы, при нормальном количестве снега должно быть много воды ниже по течению, верно?

Более века назад ученый-снеговед Джеймс Черч из Университета Невады в Рино начал изучать, как количество снега на горах связано с количеством воды в реках, питающихся тающим снегом. Но, как выяснили гидрологи за многие десятилетия, корреляция между количеством снега и речным стоком не является идеальной. Удивительно, но исследователи многого не знают о том, как снежный покров связан с реками.

Конечно, сухая зима приведет к скудному стоку весной и летом. Но есть и другие причины, по которым снег с гор не доходит до реки внизу. Одна из растущих областей исследований посвящена изучению того, как засухи могут привести к хронической сухости почвы, которая всасывает больше воды, чем обычно. Эта вода также пополняет грунтовые воды внизу.

Но есть и другой, менее изученный способ потери влаги - испарение прямо в атмосферу. Как количество снега меняется каждый год, так и потери воды в воздух. При благоприятных условиях в воздух может улетучиваться больше снега, чем тает в реках. Но то, как снегопады и потери влаги в воздух связаны с уровнем воды в реках и озерах, - важная и недостаточно хорошо изученная часть круговорота воды, особенно в засушливые годы.

Потеря влаги в воздухе

Существует два способа потери влаги в атмосферу до того, как она попадет в ручей или реку.

Первый - это испарение. Когда вода поглощает достаточно энергии от Солнца, молекулы воды превращаются в газ, называемый водяным паром. Этот испаряющийся водяной пар затем накапливается в воздухе. В основном это испарение происходит с поверхности озер, из воды в почве или при таянии снега, когда вода стекает по камням или другим поверхностям.

Еще один способ потери влаги в атмосфере, с которым вы, возможно, не так хорошо знакомы: сублимация. Сублимация - это когда твердое вещество превращается в газ, например, сухой лед. То же самое может происходить и с водой, когда снег или лед превращается в водяной пар. Когда воздух холоднее нуля, сублимация происходит, когда молекулы льда и снега поглощают столько энергии, что переходят в жидкую форму и сразу превращаются в газ.

Ряд атмосферных условий может привести к усиленному испарению и сублимации и, в конечном счете, к уменьшению количества воды в ручьях и реках. Сухой воздух может поглощать больше влаги, чем влажный, и втягивать больше влаги с земли в атмосферу. Сильные ветры также могут поднимать влагу в воздух и удалять ее от места, где она изначально выпала. И наконец, чем теплее воздух и чем больше светит солнце, тем больше энергии доступно для превращения снега или воды в пар. При сочетании этих факторов - например, теплых сухих ветров в Скалистых горах, называемых ветрами Чинук, - испарение и сублимация могут происходить довольно быстро. В сухой ветреный день в атмосферу может сублимироваться до двух дюймов снега. Это означает, что на каждую площадь снега размером с футбольное поле приходится примерно один бассейн воды.

Сублимация - это загадка

Измерить количество воды в реке или озере относительно просто. А с помощью спутников и снегомерных съемок гидрологи могут получить приличные оценки количества снега на горном хребте. Измерить испарение, и особенно сублимацию, гораздо сложнее.

Сегодня исследователи обычно оценивают сублимацию косвенно, используя физические уравнения и модели ветра и погоды. Но в этих расчетах много неопределенностей и неизвестных. Кроме того, исследователи знают, что наибольшая потеря влаги при сублимации происходит в альпийской местности выше линии тропиков, но ученые-снеговеды редко измеряют там глубину снега. Это еще больше увеличивает неопределенность вокруг сублимации, потому что если вы не знаете, сколько влаги было в системе изначально, трудно определить, сколько было потеряно.

Наконец, погода и глубина снежного покрова сильно варьируются от года к году. Все это делает измерение количества снега, который выпадает и затем теряется в атмосфере, невероятно сложным.

Когда ученым удавалось измерить и оценить сублимацию, они получали данные о потерях влаги, составляющих от нескольких процентов до более чем половины всего выпавшего снега, в зависимости от климата и места, где вы находитесь. И даже в одном месте сублимация может сильно варьироваться из года в год в зависимости от снега и погоды.

Когда влага уходит в атмосферу, она рано или поздно выпадает на поверхность в виде дождя или снега. Но это может произойти на другом конце Земли, и это не поможет пострадавшим от засухи районам.

Важные знания

Трудно сказать, насколько важны потери влаги в атмосферу для общего круговорота воды в каждом конкретном горном массиве. Автоматизированные системы мониторинга снежного покрова - особенно на больших высотах над линией горизонта - могут помочь исследователям лучше понять, что происходит со снегом и каковы условия, вызывающие его потери в атмосферу.

Количество воды в реках - и время ее появления - влияет на сельское хозяйство, экосистемы и образ жизни людей. Когда воды не хватает, возникают проблемы. Поскольку изменение климата ведет к увеличению засух и изменчивости погоды, восполнение пробелов в знаниях о круговороте воды, таких как сублимация, имеет большое значение.

ДРУГИЕ СТАТЬИ
30.07.2026
Постоянная база на Луне к 2030 году: что нужно учесть и где её построить Весной 2026 года космос снова зазвучал в новостях. Миссия Artemis II облетела Луну с четырьмя астронавтами, а NASA объявило о цели построить постоянную лунную базу к 2030 году. Вместе с этим агентство обозначило чёткий план по высадке людей на поверхность Луны, чтобы научиться жить и работать за пределами Земли — прежде чем отправиться дальше, на Марс. Да, мы снова летим на Луну, но на этот раз — чтобы остаться. Как геолог, я изучаю Луну и пилотируемые космические миссии уже 40 лет. Когд
29.07.2026
Отсутствие пирогов вместо пачки лжи: что оговорки по Спунеру рассказывают о том, как мозг производит речь «Вы прошипели лекцию тайны. Более того, вы откусили целого червя!» Если вы никогда не слышали эту фразу, вы, вероятно, понятия не имеете, что она означает. Её якобы произнёс рассеянный преподобный Уильям Арчибальд Спунер после того, как студент пропустил его лекцию по истории и потерял весь семестр. Эти случайные перестановки звуков, известные как спунеризмы, — одни из самых известных речевых ошибок. Они могут быть восхитительно смешными
27.07.2026
Ближе к Солнцу — но холоднее: почему Венера горячее Меркурия 4,5 миллиарда лет назад, когда Солнечная система только формировалась, Венера была, вероятно, тропическим раем. Океаны воды покрывали её поверхность, а облака плыли по небу. В то время Меркурий — ближайшая к Солнцу планета — был, несомненно, самым горячим местом в системе. Но затем Солнце стало ярче, и серия событий, известных как неконтролируемый парниковый эффект, подняла температуру на поверхности Венеры далеко за пределы меркурианской. Безусловно, как самая близкая к Солнцу пла
23.07.2026
Мяч круглый — и, вопреки мнению вратарей, на этом чемпионате мира он работает отлично Что показали ваши лабораторные тесты? Мои коллеги из Университета Цукуба в Японии взяли мяч чемпионата мира, просверлили в нём маленькое отверстие, насадили на стержень, прикрепили датчики силы и поместили в аэродинамическую трубу, чтобы получить всевозможные аэродинамические данные. Они отправили эти данные мне, чтобы я посмотрел, как моделирование траектории мяча предсказывало его поведение по сравнению с предшественниками. Ключевым фактором являет
ПИШИТЕ

Техническая поддержка проекта ВсеТут

info@vsetut.pro