Что происходит внутри снежного покрова?
Отрывок из книги: Тарасов Л. В. Физика природных льдов Земли.
Отрывок из книги: Тарасов Л. В. Физика природных льдов Земли. — Долгопрудный: ИД «Интеллект», 2013.
Падающие на землю снежинки представляют собой маленькие ледяные образования с острыми концами и выступами — иглы, столбики, шестиугольные звёздочки. Когда множество снежинок накапливается на земной поверхности, возникает довольно рыхлая «постройка», пронизанная воздушными промежутками. Рыхлость такой «постройки» объясняет относительно низкую плотность выпавшего снега — всего 100—200 кг/м3. В этом снегу очень много воздуха.
Следует иметь в виду, что мириады снежинок, выпавших из облаков на земную поверхность, совсем не похожи на слой песчинок или, скажем, опилок. В отличие от песчинок или опилок, снежинки, оказавшись вместе на земной поверхности, начинают активно взаимодействовать друг с другом. Поэтому свойства снежного покрова с течением времени существенно изменяются.
Взаимодействие снежинок друг с другом связано с физическими процессами: таянием снежинок, замерзанием талой воды, испарением снежинок (напомним, что этот процесс называют также возгонкой или, иначе, сублимацией), конденсацией паров в лёд или в воду.
Снежный покров только-только стал расти, а в нём уже начались указанные выше процессы. Внутри пока ещё наполненного воздухом снежного покрова происходит испарение снежинок, причём в первую очередь испаряются острые концы снежинок, острые выступы, а также наиболее мелкие снежинки. Дело в том, что испарение идёт более интенсивно с более выпуклых поверхностей. Водяной пар в воздушных промежутках между снежинками быстро становится насыщенным, и активизируется обратный процесс: конденсация пара в твёрдое (лёд) или жидкое (вода) состояния. Этот процесс активнее идёт на менее выпуклых, а ещё лучше на вогнутых поверхностях воды или льда.
В целом получается такая картина: исчезают острые концы у снежинок, зато нарастает лёд в центре снежинок, постепенно превращая их в ледяные зёрна; исчезают мелкие снежинки, зато более укрупняются большие снежинки (зёрна); между снежинками (зёрнами) возникают многочисленные ледяные мостики.
Проходит некоторое время, и в снежном покрове уже нет снежинок как таковых. Ледяные зёрна всё более укрупняются и всё более утрачивают свою индивидуальность. Воздушные поры в снежной «постройке» уменьшаются, снег становится плотнее и прочнее. Как говорят, снег твердеет. Наконец, он становится фирном — весьма плотным крупнозернистым снегом, состоящим из спрессованных ледяных зёрен. Он имеет плотность от 600 до 800 кг/м3. Кратковременные оттепели и возрастающее давление со стороны верхних слоёв нарастающего снежного покрова ускоряют процесс преобразования слежавшегося снега в фирн.
Информация о книгах издательского дома «Интеллект» — на сайте www.id-intellect.ru
Статьи по теме
Читайте в любое время
