Изморозь - отложения мелких кристаллов льда на ветвях деревьев, проводах и др. Кристаллы изморози очень похожи на снежинки.
В долгие зимние ночи зеленоватый свет луны заливает безбрежную снежную равнину России. Деревья в белом серебре, кусты под пушистыми шапками, рыхлые подушки на широких мохнатых лапах стройных елей, чуть заметная змейка дороги сквозь занесённые снегом поля... Белое царство взрастило многие черты характера, отличающие живущий в России народ. Выносливость, умение переносить трудности и вести хозяйство в самых сложных условиях - этому в немалой степени способствовала и способствует длительная многоснежная зима, приходящая вслед за ненастной осенью.
Неудивительно, что снеговеде-ние - наука о снежном покрове - зародилось именно в России. В 1871 г. известный русский климатолог Александр Иванович Воейков опубликовал небольшую статью "Влияние снеговой поверхности на климат", где впервые отразил важную роль снега в жизни природы. А спустя 14 лет этот же учёный в труде "Снежный покров, его влияние на почву климат и погоду и способы исследования" заложил основы совершенно новой отрасли науки.
СНЕГОПАДЫ, СНЕГОВАЛЫ, СНЕГОЛОМЫ
В умеренных широтах, где лежит Россия, влага в основном переносится с запада на восток, и лишь в Арктике, севернее 73° с. ш., наоборот, с востока на запад. По мере продвижения воздушных масс от Атлантического океана в глубь материка количество влаги в них постепенно уменьшается, достигая минимума в центральной части Якутии. Если на западе России основные осадки выпадают осенью и зимой и снежный покров достигает толщины в несколько десятков сантиметров, то в глубине материка пик осадков приходится на лето, а зима холодная и малоснежная.
На выпадание снега существенное влияние оказывает рельеф. Горы, встающие на пути воздушных масс, заставляют их подниматься в более высокие холодные слои атмосферы ещё на дальних подступах к хребтам. Поэтому верхние части склонов, обращённых к потоку влаги, отличаются обилием снега. Это свойственно всем горам умеренных широт.
С высотой продолжительность залегания снега быстро растёт: с каждым километром она увеличивается на 45-55 дней. Даже перед небольшими возвышенностями, не говоря уже о горных хребтах, количество выпадающего снега возрастает. На Русской равнине перед Валдайской, Среднерусской возвышенностями, Уральскими горами снежный покров значительно более мощный, чем на равнинах. В то же время за горными хребтами возникают зоны "тени", где снега накапливается мало: например, в восточной части Среднесибирского плоскогорья, к востоку от Алтая, Кузнецкого Алатау, Саян, Байкальского и Верхоянского хребтов.
Максимальная толщина снежного покрова изменяется от менее 10 см на юге Восточно-Европейской равнины до 1 м и более на Камчатке, Кольском полуострове и севере Средней Сибири. В центральных областях России толщина снежного покрова достигает полуметра. На севере страны больше всего снега накапливается к концу марта, а на юге - в середине или конце января.
Снежный покров образуют главным образом снегопады, а также иней и изморось. Залегает "белое одеяло" неравномерно: причиной тому сильные ветры, особенно в горах. Самый ровный покров снега зимой можно увидеть под пологом леса, а в лесостепи, степи и тундре он перераспределяется по поверхности метелями, при этом значительная его часть сносится в речные русла, овраги и балки.
На равнинных пространствах снежный покров появляется, когда средняя суточная температура воздуха опускается ниже О "С. В тех районах, где осадков мало, первый снег покрывает землю лишь при устойчивых морозах. В малоснежных южных и юго-восточных частях Русской равнины первый снежный покров устанавливается лишь на 20-25-й день морозной погоды. А в местах с обильными осадками поля белеют, когда столбик ртути ещё держится на отметке выше нуля.
Снежный покров состоит из отдельных слоев, отложившихся в разных условиях и неодинаковых по структуре и плотности. Снег, выпавший при штиле, лёгок как пух - всего 10 кг/мЗ. Гораздо чаще плотность свежевыпавшего снега составляет 50 кг/мЗ. с усилением ветра этот показатель возрастает до 150-180 кг/мЗ, а когда метели бушуют долго - до 400-450 кг/мЗ. На холмах, где ветер дует с большой силой, плотность свежеотложенного снега на 20 % выше, чем в долинах.
Всем знаком скрип снега под ногами: это ломаются и смещаются снежные кристаллы. Скрип хорошо слышен при температуре от -2 до
-20 "С. Чем холоднее, тем сильнее этот звук, однако при морозах ниже
-20 °С он опять слабеет. Звуковые волны хорошо распространяются внутри снежного покрова, но на границе снега с воздухом почти полностью отражаются обратно и вверх не распространяются. Вот почему людям, засыпанным лавиной, хорошо слышны шаги по снегу, но до спасателей их голоса из-под снега совсем не доносятся.
Снежный покров играет большую роль в жизни растений и животных. "Белое безмолвие" снежной целины - только кажущееся. Стоит приглядеться, и можно различить на снегу следы зайцев, лис, волков, кабанов и других обитателей леса. Если медведи спят в снегу глубоким сном, то мыши-полёвки, лемминги и другие мелкие зверьки ведут активный образ жизни. Ходят по глубокому снегу на своих ногах-ходулях лоси, протаптывают в сугробах тропы-траншеи кабаны, прыгают по насту зайцы-беляки, заметают следы пушистым хвостом лисы. Плохо приходится некоторым лесным жителям, особенно копытным, когда снежный покров достигает большой толщины; но ещё хуже бывает всем животным, если снега выпадает совсем мало или его сдувает ветер.
Укрывшись под снежным одеялом, набирают силу для летней жизни растения. Только кусты и деревья испытывают на себе неприятную тяжесть снега. Под его давлением стволы искривляются и пригибаются к земле, деревья и кустарники так и продолжают расти в согнутом состоянии. Это снеговал, но затем наступает снеголом, который ещё страшнее: ветви и даже стволы деревьев обламываются, не выдержав тяжести снега. Снеголом вызывается обильными снегопадами и сильной изморозью. Особенно страдают от него широкие и густые полосы снегозащитных насаждений: когда снежный вал вырастает до самых крон деревьев. Там, где зимой накапливается больше всего снега, нередко образуются снежники: они сохраняются и тогда, когда тает весь окружающий их снежный покров, и держатся порой целый год благодаря глубокой тени. В степях снежники чаще всего встречаются в оврагах и балках; в тундрах - под береговыми уступами, в мелких долинах и оврагах, у подножий холмов и гряд; в горах - с подветренной стороны гребней, в узких ущельях, на уступах и у подножий склонов.
МЕТЕЛИ
Ещё вчера поля искрились снежным серебром в лучах низкого зимнего солнца, на ветвях деревьев сверкал пушистый убор изморози. А сегодня тучи сыплют колючим снегом, воет ветер, крутит буран, оголяя поля, засыпая дороги и тропы. Порывы ветра взметают с земли лежащий снег, вихри увлекают снежинки, бьют их друг о друга, ломают, превращая в мельчайшую пыль. И вот уже несётся, закрывая горизонт, мутная снежная пелена.
Метели возникают при сильных ветрах и долгом отсутствии оттепели. Попавшим в такую погоду приходится нелегко. Видимость при метели в 1 О- 12 раз хуже, чем при снегопаде. Это происходит оттого, что вьюга с большой скоростью несёт мелкие угловатые обломки кристаллов снега. Такие частицы в полёте измельчаются, испаряются или выпадают и закрепляются в снежном покрове. Дальность переноса снега на равнинах достигает нескольких километров; в умеренных широтах - в среднем 1-3 км.
Различают несколько видов метелей. Верховая метель - это снегопад при ветре, когда снежинки движутся вместе с потоком воздуха, не касаясь земной поверхности. Такая вьюга наблюдается редко - при ней снег обычно выпадает над большим лесным массивом, кустарником, незамерзающим водоёмом.
Метель бывает и без снегопада. Сильный ветер разрушает снежную поверхность и вовлекает в движение ранее отложенный снег. Сначала он поднимается не выше 10-20 см, и возникает позёмок. Но сила ветра растёт, и вот уже снегом насыщается полутора-двухметровый приземный слой воздуха; разыгрывается низовая метель, при которой в одних местах покров полностью сдувается, тогда как в других вырастают сугробы. В умеренных широтах чаще всего приходится сталкиваться с общими метелями, когда одновременно переносится снег, выпадающий из облаков и поднимаемый с поверхности.
Неровности рельефа, строения и заросли на пути метели гасят скорость ветра. В результате образуются сугробы. С буйством метелей России пришлось вплотную столкнуться в середине XIX в., когда широко развернулось строительство железных дорог. Во второй половине столетия русские инженеры-путейцы приступили к изучению законов метелево-го переноса, чтобы правильно защищаться от снежных заносов. В начале XX в. силу метели научились измерять непосредственно в поле; а вскоре выдающиеся русские учёные, основоположники аэродинамики, Николай Егорович Жуковский и Сергей Алексеевич Чаплыгин приступили к созданию гидродинамической теории метелей.
Снежные заносы в метелевых районах - бич дорог, карьеров, посёлков, аэродромов. Чего только ни приходится выдумывать, чтобы предупредить беду! Вдоль дорог ставят снегозащитные щиты и заборы, роют траншеи, высаживают деревья и кустарники. Переносные решётчатые щиты на железных дорогах России применялись ещё с 1863 г. Зимой вдоль этих щитов растёт снежный вал, и время от времени их приходится переставлять.
Одна из основ сельского хозяйства в России - использование снежного покрова. Он важен не только как накопитель влаги, но и как надёжная "шуба", укрывающая поля от суровой зимы. Чтобы получить хороший урожай, необходимо выполнить комплекс работ по снежной мелиорации: регулировать снеготаяние и сток талых вод, проводить снегозадержание. Снежный покров удерживается на полях от сдувания ветром и накапливается дополнительно с помощью ряда агротехнических приёмов: посева высокостебельных растений, например кукурузы, полезащитных лесонасаждений, уплотнения снега и расстановки различных препятствий, снегопахания. Всё это не только способствует росту урожайности, но и уменьшает заносы на дорогах. Работы по снегозадержанию широко велись в России ещё в XIX в.
В условиях севера верную службу несут снежно-ледяные дороги - автозимники, или зимники. Их прокладывают по руслам рек и болотам, совершенно непроходимым в летнее время. Отдалённо автозимники напоминают дороги-ледянки, которые делали на лесозаготовках во время Великой Отечественной войны. С первыми снегопадами люди проходили первопутком по лесу, плотно утрамбовывали снег и прорубали в нём две глубокие параллельные колеи, которые заливали водой. По таким колеям двигались тяжело гружённые сани с полозьями из круглых оструганных брёвен. Груз весом до 8 тонн по ледянке спокойно тянула одна лошадь. Нужно было только идти впереди воза и сметать с ледяной колеи мусор и рыхлый снег.
Сменилась техника, и зимники стали строить на современной инженерной основе. Из предварительно разрыхлённого снега образуют насыпи, возвышающиеся на 25-35 см, которые затем уплотняют катками или виброуплотнителями. Такие пути служат по многу месяцев.
ТАЯНИЕ СНЕГА
Но вот приходит конец долгой зиме. Солнце всё выше поднимается над горизонтом, всё чаще и чаще тёплые дни. И снежный покров начинает стаивать: сначала медленно, неохотно, а затем дружно и быстро.
В зависимости от весенней погоды - ясной или облачной - различают два типа снеготаяния. При первом (радиационном) под действием проникающих в снег солнечных лучей он тает не только на поверхности, но и в верхнем слое толщиной 20-40 см. Это характерно для континентальных территорий Сибири, Заволжья. В районах России с морским климатом, например в западных областях Карелии, преобладает второй тип снеготаяния (адвективный): снег стаивает только с поверхности за счёт обмена теплом с воздухом. На значительной части европейской территории России оба типа снеготаяния в течение весны сменяют друг друга.
Далеко не сразу снег отдаёт воду. Первое время он впитывает её как губка и лишь через несколько дней, а то и недель начинает отдавать воду. Объём талых вод быстро нарастает, и вот уже ручьи и реки выходят из берегов: это весеннее половодье. Таяние снежного покрова даёт более половины стока российских рек.
ЛЕДНИКИ
Многолетние скопления льда, обладающие собственным движением, называют ледниками. Они образуются в местах, где накопившийся за долгую зиму снег летом не успевает растаять полностью. Уровень, на котором стаивает как раз столько снега, сколько его накопилось зимой, называется снеговой линией. Эту линию можно увидеть в горах в конце лета: она отделяет верхние ослепительно белые части склонов от тёмных и бесснежных нижних.
Если взглянуть на горный хребет сверху, одновременно можно увидеть десятки ледников разных размеров и форм. Вверху, у гребня, располагаются обширные массивы снега и льда; отсюда начинаются сразу несколько ледников, спускающихся в разные стороны. Здесь же в расщелинах скал залегают небольшие изолированные ледники. Ниже, в долинах, тянутся узкие ледниковые языки. А на боковых склонах лежат ледники средних размеров, иногда соединяющиеся с нижним долинным.
Движущийся под действием силы тяжести лёд может принимать форму не только потока, но также купола или плавучей плиты. Именно такие ледники встречаются в полярных широтах - на островах и архипелагах Арктики, где сосредоточены основные скопления льда в России.
Земля Франца-Иосифа покрыта льдом на 87 %. На всех островах архипелага встречаются ледниковые купола, особенно много их на юго-восточной стороне, где больше всего осадков (до 500 мм на высоких куполах). Только 10 % из них выпадают в виде дождя и мороси, остальные 90 % - это снег. Он часто сносится ветром с вершин куполов и откладывается у подножий склонов.
Один из самых крупных в Арктике - ледниковый покров Новой Земли. Он занимает почти всю центральную часть Северного острова, оставляя свободными ото льда лишь узкие полосы вдоль берега; однако языки многих выводных ледников (подобные ледяным рекам среди ледяных берегов), начинающихся от покрова, достигают моря и рождают айсберги.
Ледники северных островов на протяжении XX в. отступали, причём особенно сильно в 30-60-х гг., когда отмечалось "потепление" Арктики.
Для развития оледенения благоприятен рельеф Кавказа. Горные склоны здесь сильно расчленены, в верховьях большинства долин и на их бортах находятся креслообраз-ные углубления - цирки или кары. Почти три четверти ледников на Кавказе небольшие по площади - меньше 1 км2. Они располагаются на горных склонах (висячие ледники) и в днищах каров (каровые ледники). Лишь на Центральном Кавказе много долинных ледников, в том числе длиной до 11 - 13 км. Вершины древних вулканов Эльбруса и Казбека покрыты ледниковыми шапками. За 70-80 лет ледники на западных склонах отступили на 900-1100 м, а на восточных - на 450-550 м. Продолжается этот процесс и сейчас.
На Кавказе встречаются так называемые пульсирующие ледники, которые время от времени внезапно продвигаются вниз по долине. Наиболее известен ледник Колка, неподалёку от Владикавказа, длиной около 3 км. Летом 1902 г. здесь случилась катастрофа: могучий вал из воды и льда пронёсся по долине на 11 км. В наиболее узких её местах он достигал стометровой высоты. Этот "каток" погубил десятки людей и многочисленные стада овец. Зимой 1969/70 г. ледник снова резко продвинулся вперёд: за три месяца его язык удлинился более чем на 4 км, создав угрозу паводков и ледовых выбросов.
На Полярном Урале ледники "предпочитают" западный склон, где выпадает много осадков (до 900 мм в год). Лед здесь лежит на высоте около 1000 м и образуется за счёт метелево-го накопления снега и схода лавин. На протяжении второй половины XIX в. уральские ледники практически не изменялись, но в XX в. они начали быстро таять. Этот процесс продолжается до сих пор.
Среди гор Сибири наиболее богат ледниками Алтай: на Катунском и Чуйских хребтах встречаются долинные, каровые и множество висячих ледников. Есть ледники и на других горных хребтах: в Забайкалье (на хребтах Кодар и Южно-Муйском), Верхоянье (в основном на хребте Орулган), в горах Восточного Саяна и Прибайкалья, на Момском хребте и в отдельных массивах Колымского нагорья. Все они сравнительно невелики. Исключением являются массив Буордах в хребте Черского и Сунтар-Хаята, где есть долинные ледники длиной в несколько километров.
Много ледников расположено на Камчатке, встречаются они также на Чукотке и Корякском нагорье. Соседство с океаном сказывается на значительном количестве осадков, которые выпадают на ледники в основном в мае, сентябре и в летние месяцы, что характерно для муссонного климата.
Ледники покрывают крупнейшие действующие вулканы Камчатки и лежат также на Срединном хребте полуострова. Нередко здесь происходят подледниковые вулканические извержения; это приводит к резкому таянию ледников и возникновению сильных паводков. Так случилось в октябре 1974 г. при извержении вулкана Ключевская Сопка, когда раскалённая лава излилась прямо в толщу ледника Богдановича.
Главная