Наступила зима. Выпал снег. Белое пушистое покрывало, как охватывает взгляд, окутало почву.
Снег — неизбежный спутник отечественной зимы — явление общеклиматическое.
Зимний период практически вся территория нашей страны покрывается снегом. Толщина снежного покрова понемногу значительно уменьшается от севера к югу. Это уменьшение, подчас совсем незаметное для глаза, в конечном итоге достаточно существенно: через каждые 100 километров к югу снежный покров убывает от 2 до 10 сантиметров. Но куда более существенно может изменяться другой раз снежный покров на расстоянии всего лишь нескольких километров, в противном случае и десятков метров.
Кто не знает, как зимний период в иных местах наметает огромные сугробы, а в иных снег лежит таким узким слоем, что через него видна Почва. В поле снега практически нет, а в лесу, в особенности у опушки, в него проваливаемся по колено.
Эти различия в залегании снежного покрова относятся к области микроклиматических изюминок местности. И, как мы заметим, они играются для нас громадную роль.
Большое значение снега в сельском хозяйстве общеизвестно. «Снежное одеяло» — не только образное выражение. Оно абсолютно передает и настоящее значение снега для озимых и почвы хлебов.
Снег предохраняет озимь и почву от промерзания. Он же при весеннем таянии увлажняет землю. Чем меньше промерзла земля, тем лучше впитывает она влагу, тем лучше и обильнее на ней растительность весной и летом. Исходя из этого достаточно замечательный снежный покров — залог хорошего урожая. Но его распределением и снегом интересуются не только колхозники и агрономы. Затруднения, каковые испытывает зимний период транспорт, и гужевой и ЖД, довольно часто бывают обусловлены снежными заносами. Исходя из этого решение вопроса, каким законам подчинено распределение снежного покрова и как вынудить снег ложиться в том месте, где нужно, и, напротив, помешать ему накапливаться в том месте, где он вреден, имеет громадное народнохозяйственное значение.
Первые широкие изучения снежного покрова были поставлены в конце прошлого столетия превосходным русским климатологом А. И Воейковым.
От чего зависит неравномерное распределение снега? Казалось бы, падая на Землю, он совсем однообразным слоем обязан покрыть и равнину, и обе стороны бугра, и поле, и лес, и ЖД полотно.
Так бы оно и было в конечном итоге, если бы воздушное пространство над Почвой был неподвижен. Но вы уже понимаете, что земная воздух ни при каких обстоятельствах не будет в состоянии спокойствия. Ветер и в большинстве случаев насыщающие воздушный поток бесчисленные вихри, обусловленные трением о неровности земли, — виновники той пестроты, которую мы замечаем в распределении снежного покрова по поверхности Почвы.
Снег легко переносится ветром не только на протяжении снегопадов. Вы, возможно, неоднократно замечали в ясный зимний сутки не сильный приземные метели — поземки, в то время, когда ветер переметает снег, оголяя поля и погребая под сугробами полотно железной дороги.
Ровное, ровное поле не мешает ветру, ничем ни останавливает, ни тормозит воздушный поток, следовательно, на нем скорость ветра куда больше, чем в углублении железной дороги. Тут ветер не сильный, исходя из этого в ней и скапливаются сугробы.
Скорость ветра — обстоятельство самых разных микроклиматических явлений, и о ней необходимо поболтать пара подробней.
До самого последнего времени было мало известно о том, как изменяется скорость ветра в пространстве и каким закономерностям она подчиняется. А они были весьма необычными.
У самой поверхности Почвы скорость ветра везде равна нулю. На высоте 50 метров она на всей европейской территории Альянса в среднем за год равна 5—б метрам в секунду, на морях, в особенности северных, увеличивается до 7—8 метров в секунду. В нижнем слое воздуха скорость ветра очень во многом зависит от характера местности. Бугор, строение, лес — все является препятствием на пути воздушного потока. Обтекая их, он тратит часть собственной энергии на трение и на завихрения.
Над всяким препятствием воздушный поток в той либо другой мере сужается по вертикали, и это сужение увеличивает его скорость. За препятствием воздушный поток расширяется — скорость ветра сходу падает.
Изменение скорости весьма легко подметить. Каждый знает, как очень сильно дует ветер на вершине бугра и как он ослабевает на его подветренном склоне.
На рис. 3 видно, как распределяется скорость ветра перед бугром, на его вершине и на склонах.
На подветренной стороне скорость ветра на 30 процентов меньше если сравнивать с ровным, открытым местом, а на вершине, напротив, больше. В следствии данной отличия вершина бугра более либо менее свободна от снега, а у подножья его — громадные сугробы.
По большому счету отложения снега, подобно отложениям песков, помогают как бы фотографией ветров, и по узору этих отложений возможно делать выводы о скорости и направлении воздушных потоков.
Разглядите пристально картинки на данной странице. На одном из них (рис. 4) у основания маленького обрыва, с той его стороны, которая обращена к ветру, небольшие воздушные вихри выдули жолоб. С противоположной, подветренной, стороны обрыва, у вершины его, вихри выдули клювовидный козырек, у основания — намели сугробы.
На рис. 4 и 5 вы видите и схему вращения этих вихрей.
Воздушный поток обтекает густой лес практически равно как и бугры, а в самом лесу ветра, как вы понимаете, практически не бывает.
Исходя из этого снег в густых лесах лежит ровным слоем, но на окраинах его высятся снежные сугробы.
На опушке рощи либо негустого леса сугробы малы. Такие леса с редкостоящими деревьями ветер не обтекает, как целое препятствие. Он проходит вовнутрь леса и разбивается тут между деревьями на небольшие струйки.
О том, как много энергии тратит в таком лесу воздушный поток на создание небольших вихрей, на трение о стволы, возможно делать выводы по тому, как качаются кроны деревьев. Попытайтесь раскачать громадное дерево так, дабы его вершина клонилась от ваших упрочнений. Вряд ли это вам удастся. А ветер, кроме того не через чур сильный, вольно раскачивает не одно дерево, а тысячи и сотни.
Кроме того из того немногого, что мы тут поведали, возможно заключить, что леса, бугры а также не сильный рельеф поверхности земли весьма значительно влияют на скорость воздушных потоков, мчащихся в слое от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров над поверхностью Почвы.
О том, что растительность задерживает не только снег, но и ослабляет влияние пыльных бурь и суховеев, было известно в далеком прошлом. Но возможность активного применения растительности, и конкретно древесной, для уменьшения скорости ветра и вместе с тем для задержания снега на полях была научно доказана и подтверждена намерено поставленными опытами лишь в конце прошлого столетия доктором наук его учениками и Докучаевым.
Чем выше лесная полоса, тем на большем расстоянии отражается обусловленное ею уменьшение скорости ветра. Лесные полосы ослабляют ветры в зоне, шириной в 20—30 раз превышающей их высоту. На такое же расстояние распространяется и их влияние на снежный покров. Но лесные полосы смогут быть различной конструкции, и в зависимости от этого различно и их влияние.
Лесные полезащитные полосы смогут быть плотной и ажурной конструкции.
В непродуваемой лесной полосе плотной конструкции кустарники и деревья находятся так, что они образуют густую целую стенке — чащу. Ветер через такую полосу попадает слабо либо практически не попадает, и полоса оказывает ветру такое же сопротивление, как стенки. Около таковой полосы образуется громадной сугроб снега (рис. 6).
Весной снег тут медлительно тает и может задержать развитие сельскохозяйственных культур. Ветер, натыкаясь на непродуваемую полосу, как на препятствие, переваливает через нее, а за полосой опускается вниз и снова дует практически с такой же силой.
самоё благоприятное влияние на распределение и скорость ветра снежного покрова оказывают ажурные лесные полосы, редкие внизу и более частые в верхней собственной части. Нижние слои воздушного потока с мелкими вихрями и малой скоростью, просачиваясь через такую полосу, еще более ослабевают, но вместе с тем мешают опусканию на Землю той части воздушного потока, которая, практически не ослабев, перевалила поверх лесной полосы.
Лесная полоса, имеющая большие просветы не только в нижней, но и в верхней собственной части, пропускает через себя и верхние слои воздуха, имеющие громадную скорость и завихренность. Такая полоса, подобно плотной полосе, есть менее надежной защитой от вредоносных ветров: метелей, суховеев и пр.
Ветрозащитное воздействие лесных полос самый полно проявляется при ширине их от 10 до 20 метров.
У ажурных полос скорость ветра понижается более равномерно, и территории затишья перед ними не отмечается. Исходя из этого и сугробы снега у таких полос накапливаются намного меньших размеров, а на полях между ними снег распределяется более ровным и глубоким слоем (рис. 7).
* * *
На снежный покров конкретно воздействует скорость ветра у самой Почвы, на высоте всего лишь нескольких сантиметров.
На таковой высоте она зависит не только от больших препятствий, но и от мельчайших рытвин, кочек, ветхой травы и пр. Влияние этих столь, казалось бы, малых преград сильно: засохшие стебли травы в пределах собственной высоты задерживают снег кроме того лучше, чем деревья либо кустарники. Исходя из этого все, что увеличивает неровности на поверхности Почвы, содействует тому, что снег не сдувается, а задерживается на полях.
Чтобы удержать на поле как возможно больше снега, применяют как кулисы стебли кукурузы либо подсолнуха. Кулисный способ снегозадержания отыскал на данный момент широкое распространение в отечественных южных областях.
Для получения высоких и стойких урожаев необходимо накапливать и удерживать на лугах и полях как возможно больше снега — утеплителя земли зимний период и источника обильной жидкости весной. И мы видим, как по большей части эти задачи решаются. Но время от времени необходимо решить задачу обратную — обезопасисть дорогу либо селение от снежных заносов. В этих обстоятельствах снег разными преградами заставляют скапливаться в стороне от защищаемого места. Древесные щиты, заборы, живые изгороди, тянущиеся на протяжении дорог, преграждают путь снежным сугробам (рис. 8).
* * *
Но вот зима подходит к концу. Все чаще и чаще наступают оттепели. Под лучами Солнца снег начинает таять. И в эту часть года мы снова видимся с рядом изюминок, которые связаны с микроклиматом.
Вы, правильно, подмечали, что снег тает далеко не сходу и не везде одинаково скоро. Нечистый, чёрный снег тает стремительнее, чем чистый, белый. Это и ясно. Так как чистый снег отражает 60—80 процентов солнечных лучей и поглощает, следовательно, лишь третью либо кроме того пятую часть солнечного тепла. Нечистый же, как и всякое чёрное тело, поглощает тепла от Солнца значительно больше — до двух третей. Вот по какой причине в городах и вблизи них снег, загрязненный копотью и пылью, сходит намного раньше, чем в сельских местностях.
Продолжительнее всего снег задерживается в лесу, и в этом, кстати, содержится громадная роль леса в регулировании и сохранении жидкости, а следовательно, и в создании благоприятного для растительности микроклимата.
Таяние снега происходит в лесу медлительно, понемногу. Эта постепенность, как мы уже говорили, сокращает весенние паводки в отечественных реках, содействует более равномерному поверхностному и грунтовому стоку вод и тем самым повышает в реках их летний уровень.