МЕТЕОФОРУМ: форум о погоде и климате

Возможно я переборщил с тем что весь снег "высохнет". Вот примерная ситуация на основании научных исследований:

Сколько воды теряет снежный покров на сублимацию/испарение при весеннем сходе?

Условия задачи:
Снежный покров 55 см, запас воды (SWE) = 100 мм. Днём Т +3...+5°C, точка росы -3...-5°C, слабый ветер с порывами до 5 м/с. Ночью Т падает до -10°C. Такой режим сохраняется до полного схода. Вопрос: сколько воды уйдёт в атмосферу, не дойдя до почвы?

Ниже — только данные из реальных полевых измерений и опубликованных исследований.

Что говорят натурные измерения

Темпы поверхностной сублимации хорошо изучены методом вихревой ковариации (eddy covariance) и гравиметрически:

• Скалистые горы Колорадо (Sexstone et al., 2016, USGS) — открытые поляны среди леса, умеренный ветер: средний темп поверхностной сублимации 0,33–0,36 мм/сут по EC-методу. Потери за сезон — около 15% от максимального SWE (Hood et al., 1999), в период активного таяния — 1–4% от общей абляции (Cline, 1997).
  
  
• Алтай (станция Koktokay, данные 2011–2018, опубл. 2025) — при низких температурах и высокой влажности темп сублимации составил 0,2 мм/сут, потери — 2,6–5,6% от SWE.
  
  
• Аляска, тундра и тайга (Copernicus/The Cryosphere, 2025, данные EC 2010–2021) — средние темпы 0,08–0,15 мм/сут зимой, перед таянием возрастают до 5–7 мм/мес. В среднем ~21% от твёрдых осадков за весь сезон (включая всю зиму, не только период схода).
  
  
• 462 станции по западу США (Harpold et al., 2018, PNAS) — в сухих атмосферных условиях зимняя абляция составляла в среднем 12% от SWE и была обусловлена преимущественно сублимацией. Во влажных условиях — 21%, но там преобладало таяние.
  
  
• SOS Project, Колорадо (BAMS, 2024, NCAR) — масштабная кампания с >100 приборами подтвердила диапазон потерь от 10 до 90% в зависимости от экспозиции и ветра. Для защищённых участков — нижняя граница.
  

Применение к нашим условиям

Наш сценарий — режим дневного таяния / ночного промерзания с умеренно сухим воздухом. Разберём по факторам:

Что усиливает потери:

• Точка росы -3...-5°C при Т +3...+5°C → относительная влажность ~50–65%. Устойчивый градиент давления пара от снега в атмосферу.
• Днём с мокрой поверхности снега идёт уже испарение, а не сублимация. Оно энергетически «дешевле» (2501 кДж/кг против 2835 кДж/кг) и при прочих равных идёт быстрее.
  
• Ветер до 5 м/с эффективно уносит влагу от поверхности, поддерживая дефицит.

Что сдерживает потери:

• Ветер всё же слабый — не «метелевый» режим, при котором потери резко возрастают.
• Ночью при -10°C сублимация замедляется. Возможна обратная конденсация (иней), но она обычно мизерна — по данным с Гималаев за 32 дня ночная конденсация составила всего 1,3 мм при 31,6 мм дневной сублимации (Stigter et al., 2018).

Важный нюанс из энергобаланса: в период абляции потоки явного и скрытого тепла часто направлены в противоположные стороны — тёплый воздух греет снег (явное тепло внутрь), а испарение/сублимация охлаждают его (скрытое тепло наружу). Часть энергии, которая могла бы пойти на таяние, тратится на испарение. Поэтому снег тает медленнее, чем можно ожидать по одной лишь температуре воздуха.

Итоговый расчёт

Обоснованная оценка темпа потерь для наших условий: 0,3–0,5 мм/сут (сублимация ночью + испарение днём).

При дневном таянии ~2–4 мм/сут (при Т +3...+5°C) снег будет сходить примерно 25–40 дней.

За это время:

Исходный SWE:                      100 мм
Потери в атмосферу (субл.+исп.):   8–20 мм  (8–20% от SWE)
Наиболее вероятная оценка:         10–15 мм (10–15%)
В сток / почву поступит:           80–92 мм

Источники

• Sexstone G.A. et al. (2016) Comparison of methods for quantifying surface sublimation. — Hydrological Processes, 30, 3373–3389.
• Hood E., Williams M., Cline D. (1999) Sublimation from a seasonal snowpack at a continental, mid-latitude alpine site. — Hydrol. Processes, 13.
• Stigter E. et al. (2018) The Importance of Snow Sublimation on a Himalayan Glacier. — Frontiers in Earth Science, 6:108.
• Harpold A. et al. (2018) Humidity determines snowpack ablation under a warming climate. — PNAS, 115(6).
• Количественное исследование сублимации снега на Алтае (2025) — Science of the Total Environment.
• Sublimation measurements of tundra and taiga snowpack in Alaska (2025) — The Cryosphere, 19, 1739.
• Sublimation of Snow — SOS Project (2024) — Bull. Amer. Meteor. Soc., 105(6).