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.

Комментарии: 0
ДРУГИЕ СТАТЬИ
16.04.2026
Инновации в медицине спасают жизни. Но не все инновации одинаково полезны Барьеры для инноваций в нелегальных или ограниченных рынках (каннабис, стволовые клетки, криптовалюты) обычно выше: исследователи сталкиваются с высокими издержками, ограниченным доступом к сырью и данным, жёсткими регуляциями. Каннабис — особенно запутанный случай. Федеральное правительство США до сих пор классифицирует его как вещество, «не имеющее признанного медицинского применения». При этом многие штаты легализовали его для медицинского или рекреационного
16.04.2026
Флорида растёт быстрее всех в США. Но сможет ли пантера пересечь шоссе? С 2010 по 2020 год население Флориды выросло почти на 3 миллиона человек — штат рос быстрее всех в Америке. Каждый день здесь происходят решения: окружная комиссия утверждает новый жилой комплекс, транспортное агентство выбирает маршрут для расширения шоссе, ранчеро решает, продавать ли землю под застройку. Новые районы, дороги и инфраструктура меняют не только города, но и природные системы, от которых зависит жизнь диких животных. Каждое решение локально и постепенно. Но в
15.04.2026
Новые часы будут тикать не атомами, а их ядрами — и они настолько точные, что смогут почувствовать тёмную материю Большинство часов — от наручных до систем GPS и интернета — работают, отслеживая регулярные повторяющиеся движения. Чтобы построить часы, нужно нечто, что тикает идеально повторяемо. В маятниковых часах это регулярное качание маятника. Наша команда физиков изучает, можно ли однажды построить ещё лучшие часы — из атомного ядра. Современные лучшие часы уже используют атомы для сверхточной синхронизации. Но в принципе часы на осно
14.04.2026
Антибиотики убивают бактерии, но некоторые из них заодно подливают масло в огонь воспаления Антибиотики созданы, чтобы убивать вредные бактерии и помогать организму выздоравливать. Но некоторые из них могут подталкивать бактерии к высвобождению крошечных частиц, которые усиливают воспаление. А воспаление — штука двойственная: это часть естественной защиты организма от инфекции, но когда его слишком много, оно повреждает здоровые ткани и мешает заживлению. В тяжёлых случаях избыточное воспаление становится опасным для жизни. Эти части
ПИШИТЕ

Техническая поддержка проекта ВсеТут

info@vsetut.pro