Метели. Выпадение снега часто сопровождается метелями. Больше всего метелей наблюдается на севере: от 40 до 57 дней за зиму. Они часто отмечаются на западном побережье, особенно в районе Углегорска – 53 дня за зиму. Меньше всего метелей бывает в долине р. Поронай – 19 метелей за зиму. В долине р. Тымь они возникают гораздо чаще – до 33 за зиму. На юго-востоке Сахалина число метелей изменяется от 22 в Долинске до 32 в Корсакове.
Метели могут возникать в период с ноября по апрель, в редких случаях они бывают в октябре и в мае. Чаще всего метели отмечаются в декабре: на севере и западном побережье в среднем до 215 дней и менее 10 дней в других районах (Земцова, 1968).
На севере Сахалина выпадение зимних осадков почти всегда связано с метелями. Например, в Охе в декабре в среднем бывает 15 дней с выпадением снега и 14 дней с метелями.
Наиболее интенсивные метели связаны с циклонами, возникающими в районе Японии и перемещающимися в Охотское море. Метели, связанные с прохождением западных циклонов не отличаются большой интенсивностью. В связи с тем, что метели на Сахалине в основном связаны с холодными фронтами, преобладающими ветрами при метелях являются ветры северных румбов. В большинстве районов это северо-западные ветры, но, например, на восточном побережье, прикрытом с запада горами, метели чаще бывают при северном ветре, на юго-западе при метелях велика повторяемость северо-восточных ветров.
Скорость ветра при метелях наиболее часто достигает 6 – 10 м/сек., но нередко она увеличивается до 10 – 15 м/сек. Метели при ветрах 20 – 25 м/сек. Наблюдаются не каждый год. За период (1947 – 1960 гг.) в Холмске были отмечены три случая метелей со скоростью ветра более 25 м/сек.
В большинстве случаев погода с метелями отмечается в течение 1 – 3 дней в месяц, но в отдельные месяцы она наблюдалась ежедневно 15 дней подряд. По ст. Пильво, где метели бывают часто, была подсчитана продолжительность метелей в часах. В среднем за период с 1947 по 1959 г. метель продолжалась: в декабре по 7,5 часа, в январе по 7,0 часа, в феврале по 7,2 часа (Земцова, 1968).
Поземки обычно наблюдаются при ясном небе и ветрах умеренной силы. При этом происходит перенос снега в самом приземном слое. Поземки играют большую роль в перераспределении снежного покрова. Продолжительность поземков примерно в два раза меньше, чем метелей. Например, на ст. Пильво в среднем за указанный выше период времени она была: в декабре 3,7 часа, в январе 4,0 часа, в феврале 3,6 часа.
Во всех районах Сахалина, кроме юго-западного, температура воздуха в дни с метелями несколько повышается по сравнению с холодными малооблачными днями. Это объясняется усилением скорости ветра при прохождении фронтов и увеличением облачности. В юго-западном районе на более теплом общем фоне декабрьские метели не вызывают значительных изменений температуры, а метели в январе – феврале обычно сопровождаются даже похолоданиями.
Климатическое значение снежного покрова
Снежный покров – продукт атмосферных процессов и, следовательно, климата, но в то же время он сам влияет на климат, как и на другие составляющие географического ландшафта. Температура на поверхности снежного покрова ниже, чем на поверхности почвы, не покрытой снегом, так как снег обладает исключительно высоким альбедо (80 – 90%). В то же время шероховатая поверхность снега сильно излучает. Малая теплопроводность снега приводит к тому, что потеря тепла с поверхности снежного покрова не покрывается притоком тепла из более глубоких его слоев и из почвы. Поэтому почва, покрытая снегом, сохраняет зимой достаточно высокую температуру. На этом основано и озимое земледелие: снежный покров предохраняет всходы от вымерзания. По наблюдениям в Павловске, поверхность почвы под снегом в январе в среднем на 15°С теплее, а за зиму на 5 – 7°С теплее, чем поверхность почвы, искусственно обнаженная от снега. Даже на глубине в несколько десятков сантиметров почва под снегом теплее, чем обнаженная почва.
В средней полосе Европейской территории России при снежном покрова высотой 40 – 50 см температура поверхности почвы под ним на 6 – 7°С выше, чем температура обнаженной почвы, и на 10°С выше, чем температура на поверхности снежного покрова. Зимнее промерзание почвы под снегом достигает глубины порядка 40 см, а без снега может распространяться до глубины более 100 см (Хромов, 2004).
Чем тоньше снежный покров зимой, тем сильнее промерзание почвы при прочих равных условиях. В Восточной Сибири и Забайкалье снежный покров очень невелик (в Забайкалье менее 20 см) вследствие господствующего там зимой режима высокого атмосферного давления, и температуры на поверхности снега зимой очень низкие. Поэтому в Иркутске, например, почва промерзает под снегом в среднем до глубины 177 см. В то же время в лесах Московской обл. почва под снегом обычно не промерзает вовсе.
Снежный покров охлаждает воздух. Над ним образуются значительные приземные радиационные инверсии температуры. Весной при таянии снежного покрова приток тепла идет на таяние снега, и температура воздуха остается близкой к нулю до тех пор, пока снег не стает. В теплом воздухе, перемещающемся над тающем снежный покровом, могут возникать так называемые весенние инверсии температуры. Запасы воды, накапливаемые за зиму в снежном покрове, примерно на 50% обеспечивают питание рек России. С весенним таянием снега связаны половодья на ее равнинных реках. Высота половодья зависит не только от накопленных за зиму запасов снега, но и от быстроты его таяния и от свойств поверхности почвы. Особенно высоки половодья, если снег осенью выпадает на замерзшую почву: весной талые воды вследствие этого не впитываются в почву, а стекают.
Наличие снежного покрова сильно повышает освещенность. Рассеянная радиация увеличивается вследствие отражения как прямой, так и рассеянной от снежного покрова и вторичного ее рассеивания, поэтому повышается и освещенность. Сильное отражение и рассеяние света в снежных горах могут вызвать временную слепоту у альпинистов. Особое значение имеет «снежная» добавка к рассеянной радиации в Арктике и Антарктике летом (Хромов, 2004).
Заключение
Таким образом, снежный покров самопроизвольно влияет на многие изменения климата. Он предохраняет почву зимой от чрезмерной потери тепла. Излучение идет с поверхности снежного покрова; почва под снегом остается более теплой, чем обнаженная почва. Суточная амплитуда температуры на поверхности почвы под снегом резко уменьшается.
Снежный покров предохраняет от вымерзания растительность, которая в свою очередь задерживает снег. И, например, если будет уничтожена растительность, задерживающая снег, то метели снимут снежный покров, обнажив грунт.
Исследования прогностических свойств снежного покрова открывают путь к созданию новых, значительно более надежных методик расчетов снеговых паводков и снегового стока, определение глубины сезонного промерзания грунта, прогноза условий снегозаносимости и лавинной опасности и т. д.
Снежный покров уменьшает потерю тепла почвой и колебания ее температуры. Но сама поверхность покрова сильно отражает солнечную радиацию днем и сильно охлаждается излучением ночью, поэтому она охлаждает и находящийся над ней воздух. Весной на таяние снежного покрова тратится большое количество тепла, которое берется из атмосферы; таким образом, температура воздуха над тающим снежным покровом остается близкой к нулю. Над снежным покровом часты и сильны инверсии температуры: зимой связанные с радиационным выхолаживанием, а весной – с таянием снега. Над постоянным снежным покровом полярных областей даже летом часты инверсии или изотермии.
Таяние снежного покрова обогащает почву влагой и имеет тем самым большое значение для климатического режима теплого времени года.
Литература:
1. Дюнин А.К. В царстве снега. – Новосибирск: Наука, 1983.
2. Земцова А.И. Климат Сахалина. – Л.: Гидрометеоиздат, 1968.
3. Никольская В.В. Дальний Восток. – М.: Гидрометеоиздат, 1962.
4. Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология. – М.: Изд-во МГУ, Изд-во КолосС, 2004.