Снежный покров (обсуждение физических процессов с научной точки зрения)

[Lolka5039]

Steinberg
похоже, что через несколько дней, максимум неделю полный сход ПСП будет происходить почти одномоментно сразу на обширной территории - ежедневно будут целые пачки станций избавляться от него. Уж слишком большая территория будет охвачена сильными теплом, а градиент по высоте СП не сказать, чтобы уж прям громадный.

Вы про какие территории? Вижу в Москве даже ИКОН с натяжкой 11-12 видит до конца. А дальше вывернутый циклон с теплом на западе
Или Оренбург?

[Ilgiz]

Lolka5039
продолжаем в этой теме:
https://www.pogodaiklimat.ru/mf/index.php?topic=875.msg281713;topicseen#msg281713

[Alter]

Max_F

Так работает-то все в комплексе! Все сразу! А не так, что "точка росы отрицательная - и в +10 ничего таять не будет".
Я вот сначала прочитаю такое "не будет никакой убыли", а потом в окошко посмотрю, где за два дня половина газона примерно 100х30 м от снега освободилась. При отрицательной точке росы, но на солнышке.

И вот я позволю себе процитировать:

О каком половодье может идти речь, если днём снег просто сжигает солнцем, а ночью сублимируется, у нас от 75 осталось немногим больше 30

Чтобы при +10 ничего в тени не табло, нужна Тд не просто отрицательная, а ниже -10. Не знаю, как в Оренбурге, но в Москве даже в марте настолько сухой воздух- редкость. Особенно при наличии СП.

[Steinberg]

Чтобы при +10 ничего в тени не табло, нужна Тд не просто отрицательная, а ниже -10.

Может быть. Но я такого не помню... Даже и в Оренбурге. В текущие дни у нас влажность днем около 70%, точка росы -1...-3.

[Max_F]

Вы не можете просматривать это вложение.


Вы не можете просматривать это вложение.  ...  Вы не можете просматривать это вложение.

Отсюда

Графики хотя и теоретические и отчасти сферические в вакууме (например, непонятно, под каким углом падают солнечные лучи), показывают все-таки, что от солнца есть толк: его излучение, если уж зашло в сугроб, проникает довольно глубоко. Особенно в снеголед и чистый лед. Кстати, чистый лед практически любой разумной толщины под действием солнечных лучей тает в основном снизу. Даже на водоемах.

Но есть еще один механизм передачи тепла вглубь сугроба: стекание талой воды. Автор пишет, что при наличии заметного снеготаяния, когда поступившая энергия превосходит запас холода в сугробе (из-за его отрицательной Т), уже в первый день оттепели во всей толще снежного покрова устанавливается температура 0°С.
Но это должна быть хорошая оттепель. В условиях, характерных для нынешнего марта, похоже, больше воды испаряется, нежели стекает, и тогда солнечная радиация выходит на первый план в деле растопки снегольда.

Можно даже видеть это на практике: у меня валялись несколько толстых монолитных некогда практически прозрачных ледяных глыб, и после пары дней под прямыми солнечными лучами они потеряли прозрачность и превратились из монолита в некое подобие плотного снегольда.

[Max_F]

Ну и снова о влажности и таянии снега. Эта диаграмма для ситуации лучистого равновесия, когда сверху приходит 315W лучистой энергии и столько же излучается поверхностью СП при 0°С (что плюс-минус достигается пасмурной ночью или сильно пасмурным днем; для лучшего соответствия реальным условиям эти линии надо немного наклонить правым концом книзу, примерно параллельно красной линии или даже чуть ниже этого, т.к. при увеличении Т поток входящей лучистой энергии возрастает; хотя многое зависит от конкретных условий в нижних слоях атмосферы).
Слева от синей линии только испарение, таяния нет.
Справа линии проведены через равные промежутки интенсивности снеготаяния. Сколько конкретно растает зависит от плотности СП и интенсивности теплообмена (скорости ветра, "шершавости" СП).

Также добавил красную линию, которая плюс-минус соответствует нулевому таянию в условиях ясной прозрачной ночи (опять же при более-менее типичном состоянии атмосферы).

Вы не можете просматривать это вложение.


В таблице ниже, я так понял, имеется ввиду вероятность в зависимости от влажности (считая, что отн. влажность от 0 до 100% распределена равномерно).

Вы не можете просматривать это вложение.

[Nikls]

Max_F
По последним таблицам непонятен момент. Например указано что для 1 градуса тепла нужна влажность 83% что бы началось таяние, но я посчитал это выходит Тд -1,5, то есть не эффективная оттепель и так же с другими значениями. 2 градуса и 68% это Тд -3,2 и т д.

[Max_F]

Max_F
По последним таблицам непонятен момент. Например указано что для 1 градуса тепла нужна влажность 83% что бы началось таяние, но я посчитал это выходит Тд -1,5, то есть не эффективная оттепель и так же с другими значениями. 2 градуса и 68% это Тд -3,2 и т д.

А кто сказал, что неэффективная? Температура влажного термометра при этом +0°С, поэтому снег будет таять.
Но на практике даже ясным днем в тени СП, особенно относительно чистый, имеет отрицательный радиационный баланс, поэтому эффективная температура ниже. Видимо, для простоты ее оценивают как среднее между Т и Тd.

Однако, при пасмурном небе днем СП находится практически в состоянии лучистого равновесия с атмосферой, а ночью в незначительном отрицательном балансе, и эффективная температура снеготаяния - это температура смоченного термометра Тw в °С умноженная примерно на 1.8 (эффективная (эквивалентная) температура там определяется как температура, которую принял бы воздух, если бы весь содержащийся в нем пар сконденсировался и выделившейся теплотой нагрел воздух; т.е. в отношении снеготаяния эта температура характеризует действие воздуха, очищенного от влияния влажности на этот процесс (при зафиксированной абс. влажности, когда имеет значение только разность факт. температуры воздуха и температуры нулевого таяния при данной абс. влажности); как это связано с температурой смоченного термометра, почему коэффициент 1.8 - пока не спрашивайте, определено из номограмм; и да, такой коэффициент только для Тw в районе 0...+5, наиболее типичных в процессе снеготаяния).

По данным из книги, 1° эффективной температуры дает таяние 0.6 мм/сут в водном эквиваленте при ветре 1 м/с и 2 мм/сут при ветре 5 м/с.

* там приводится такая зависимость от скорости ветра на высоте 10м: 0.18 + 0.1V. Тогда что-то не сходится в предыдущем абзаце. Но т.к. 2 мм/сут при 5 м/с намерили немцы в Потсдаме (там что, обычно такие ветры весной?), можно попробовать от этого отталкиваться. Тогда при 1м/с таять будет 0.8 мм/с, при штиле 0.5 мм/сут на каждый градус эффективной температуры в условиях лучистого равновесия (в пасмурную погоду). На солнце будет таять заметно больше, в тени меньше, ясной ночью еще меньше (в этом случае надо отнять примерно 4° от эффективной температуры).
А вообще, мне кажется, зависимость от ветра вряд ли линейная, скорее всего там должно фигурировать V^1/2. Но в первом приближении сойдет.

Если не усложнять лишними коэффициентами, а брать температуру смоченного термометра за основу, то каждый градус будет давать таяние округленно 1, 1.5, 3.5 мм/сут при ветре 0, 1, 5 м/с соответственно. Ясной ночью надо вычесть 2-2.5°.