Снежный покров
Днем со снежным покровом считается день, в который более половины видимой местности, окружающей метеостанцию, покрыто снегом. Устойчивым считается снежный покров, который лежит непрерывно в течение зимы или не менее месяца с перерывами не более трех дней подряд или в общей сложности.
На Европейской части России первый снег появляется в первой декаде октября на севере и в первой декаде декабря на юге. Устойчивый снежный покров образуется примерно через месяц после его появления, постепенно распространяясь с северо-востока на юго-запад. Средняя дата его образования на северо-востоке Европейской части России приходится на 20.X–30.X, в центральных районах – на 30.XI–10.XII, на юге – на 20.XII–30.XII. Стаивание снега начинается в третьей декаде марта на юге и заканчивается во второй декаде мая на севере. Поэтому наибольшее число дней со снежным покровом наблюдается в северных и, особенно, в северо-восточных районах, достигая на Урале 250 дней. По мере продвижения к югу число дней со снежным покровом уменьшается. В Астраханской и Волгоградской областях оно составляет в среднем 60–100 дней, на юге Ставропольского и Краснодарского краев, где снежный покров неустойчив – не более 40 дней. Изменчивость этой характеристики из года в год велика. Так, на Ставрополье максимум и минимум соответственно составляют 133 и 21 день.
В Западной Сибири первый снег появляется на севере в сентябре, а ко второй декаде октября почти на всей территории региона. Устойчивый снежный покров на побережье Карского моря образуется в начале октября, в центральной части – в третьей декаде октября и в южной – в начале ноября. Процесс весеннего снеготаяния и разрушения устойчивого снежного покрова начинается в апреле и завершается окончательно в южных степных районах в конце апреля, в лесной зоне – в конце мая, в северных районах – в середине июня. Но в зависимости от характера зимних условий, эти сроки могут сдвигаться на две недели или даже на месяц. В высокогорных районах Алтая снег сохраняется большую часть года, а снежники сохраняются в течение всего лета, как на Алтае, так и в горах Кузнецкого Алатау. Число дней со снежным покровом на севере составляет около 250 дней, уменьшаясь до 160–140 в степных районах.
На большей части Восточной Сибири сроки появления снега и образования устойчивого снежного покрова близки. В течение 10 дней снежный покров становится устойчивым и лежит всю зиму. На побережье северных морей первый снег появляется в конце августа – начале сентября, а с конца сентября образуется уже устойчивый снежный покров. В центральных районах устойчивый снежный покров образуется в течение октября. В малоснежных долинах Минусинской котловины снежный покров образуется в начале ноября, а в сухих долинах Забайкалья даже в декабре. Разрушение устойчивого снежного покрова на большей части Восточной Сибири происходит в течение апреля, на юге – в третьей декаде марта. На самом же севере Восточной Сибири полное разрушение снежного покрова отмечается в конце июня. Среднее число дней со снежным покровом на севере составляет 260 дней, убывая к югу до 180–160 дней, и снова возрастая в Саянах до 250 дней. На горных хребтах Якутии бывает до 180 дней, а в сухих долинах Забайкалья – до 140–160 дней со снежным покровом.
На территории Дальнего Востока, на северном побережье Чукотского полуострова снег появляется во второй половине сентября. По мере продвижения на юг эти сроки сдвигаются на более поздние. Так, на юге Приморского края снег появляется в конце ноября. В северных районах Дальнего Востока сроки появления и образования устойчивого снежного покрова близки. Здесь образование устойчивого снежного покрова приходится на первую половину октября. В береговой зоне Берингова и Охотского морей устойчивый снежный покров образуется во второй половине октября, в Приамурье и Приморском крае, центральных районах Камчатки и Сахалина – в первой декаде декабря. Разрушение устойчивого снежного покрова на территории Дальнего Востока начинается во второй декаде марта на юге Приморья и заканчивается во второй декаде июня на Чукотском полуострове. Таким образом, в зависимости от различных климатических условий продолжительность залегания снежного покрова сильно колеблется. На севере Чукотки снег лежит более 260 дней, в Приамурье – 180–200 дней, в Приморье –140 дней.
Значительную часть года (более 200 дней) находится под снегом большая часть территории Камчатки и Сахалина и лишь около 100 дней – юг Приморья.
По мере поднятия в горы довольно быстро увеличивается продолжительность залегания снежного покрова. В средних широтах при общем поднятии местности (плато, пологие склоны) на 100 метров высоты длительность залегания снежного покрова увеличивается на 3–4 дня. На склонах гор, отличающихся обилием осадков, она увеличивается примерно на 8 –10 дней.
Запас воды в снежном покрове измеряется толщиной слоя воды (в миллиметрах), образующейся при полном таянии снежного покрова. Снегонакопления, определяемые запасом воды в снеге численно равны весу снежного покрова (кг/м2), который является основой расчета снеговых нагрузок, в обязательном порядке учитываемых при проектировании зданий и сооружений. Запас воды в снежном покрове определяется его высотой и плотностью.
Высота снежного покрова зависит как от общей продолжительности периода с температурой воздуха ниже 0°С, так и от интенсивности твердых осадков, от осо-бенностей подстилающей поверхности, залесенности территории, ветровых условий. На защищенных от ветра местах высота снега, как правило, больше.
Плотность снежного покрова существенно меняется как во времени, так и в пространстве. Она постепенно нарастает от начала зимы к весне и достигает своего максимума в период таяния снега (к моменту максимума запаса воды в снеге). Плотность снега определяется продолжительностью залегания и высотой снежного покрова, скоростью ветра и колебаниями температуры воздуха в зимние месяцы. Больших значений плотность может достигать в районах с высоким снежным покровом и про-должительной зимой, благодаря уплотнению снега под влиянием силы тяжести. Она может быть большой также и в районах с невысоким снежным покровом, если в течение зимы наблюдаются сильные ветры, способствующие уплотнению снега, или возможны оттепели, вызывающие подтаивание снега.
Поскольку запас воды в снеге зависит от высоты снежного покрова, то общие закономерности распределения этих характеристик по территории России близки. И в годовом ходе запас воды в снежном покрове, как и высота снежного покрова возрастает от зимы к весне, однако, максимум снегозапасов наблюдается позднее, чем максимум высоты снежного покрова, так как на нем в значительной степени сказывается плотность снега, которая больше в весенние месяцы. В это время снег уплотняется и оседает. В период формирования снежного покрова, когда температурный режим неустойчив, возможны оттепели, холодный воздух дольше задерживается в лесу и предохраняет снег от таяния. С момента установления снежного покрова снегозапасы в лесу увеличиваются быстрее, чем в поле, особенно большое различие в снегозапасах между полем и лесом отмечается в конце зимы.
Наступление максимума запаса воды в снежном покрове укладывается практически в 2 месяца: от третьей декады февраля (южнее 50°с.ш.) до третьей декады апреля на большей части территории России, за исключением севера, где может быть сдвиг на более поздние сроки.
Наибольший запас воды в снеге в пределах Европейской части России наблюдается в Предуралье. Здесь его величина составляет 150–200 мм, а в отдельные годы может достигать 300 мм. В высокогорной зоне Урала запас воды возрастает до 500 мм.
В северо-западном и центральном районах средний запас воды в снежном покрове равен 80–150 мм, а в отдельные многоснежные годы превышает 200 мм. По направлению к югу запас воды уменьшается и в Краснодарском и Ставро-польском краях составляет около 30 мм. В прибрежной части Черного и Каспийского морей и невысокой предгорной зоне Кавказа запас воды не показателен, так как снегопады здесь редки. По мере приближения к горам количество снега возрастает. В горных районах Республики Дагестан на высоте 2500 метров запас воды достигает 450 мм. В Зауралье, на восточных склонах Урала и прилегающей к нему части Западно-Сибирской низменности запас воды уменьшается по сравнению с западными склонами Уральских гор и составляет 100–150 мм. По мере продвижения на восток запас воды увеличивается и составляет более 200 мм, а в отдельные годы достигает 300 мм.
В южных степных районах Западной Сибири запас воды в снежном покрове становится существенно меньше и не превышает 100 мм. Горные районы Алтая и Кузнецкого Алатау отличаются многоснежностью, особенно это характерно для юго-западных склонов Кузнецкого Алатау, где запасы воды возрастают до 400–500 мм. Также велики запасы воды в Саянах, где они составляют более 200 мм. Совершенно иная картина наблюдается в котловинах. Особенной сухостью отличается Минусинская котловина, где средний запас воды менее 30–40 мм.
Северная часть озера Байкал отличается большим запасом в снежном покрове воды – 180–200 мм, а Предбайкалье и Забайкалье (особенно его восточные и юго-восточные районы) малым запасом воды – менее 50 мм.
В бассейнах рек Амура, Зеи и Буреи больше снега накапливается у предгорий и в нижней части горной системы Сихотэ-Алиня, где запас воды составляет 80–100 мм, в южной части запас воды существенно меньше – менее 50 мм.
Северо-восточные районы Азиатской части России в силу обширности территории, разнообразия физико-географических условий и погодных процессов отличаются пестротой распределения запаса воды в снежном покрове при общей тенденции увеличения его с запада на восток. Здесь снег залегает очень неравномерно, он сдувается с тундровых участков побережья и накапливается на подветренных склонах гор.
Самым многоснежным регионом на территории России является Камчатка, особенно южная часть полуострова, где запас воды в снеге достигает 1000 мм.
С увеличением высоты места осадки все чаще выпадают в виде снега. Вместе с увеличением количества твердых осадков и продолжительности залегания снежного покрова в горах увеличивается высота снежного покрова и запас воды в снеге. Например, в горах Корякского нагорья запас воды в снеге более 300 мм, а на побере-жье Охотского моря – около 100 мм.
В высокогорной зоне запас воды в снежном покрове зависит от разнообразия форм рельефа, экспозиций склонов и защищенности местности в районах расположения станций. Важнейшим климатическим фактором, определяющим контрасты снежного покрова в условиях расчлененного рельефа горных стран, является ветер. Он вызывает интенсивный метелевый перенос снега и перераспределение его на склонах гор и других формах горного рельефа. Обычно станции, находящиеся на подветренных склонах или в замкнутых горных долинах, в соответствии с различиями в осадках и частыми феновыми явлениями, отличаются малым запасом воды в снеге. Но часто и наветренные склоны хребтов, несмотря на обилие осадков на них, благодаря влиянию ветра, почти совершенно оголяются от снега. На подветренных же склонах снег накапливается в огромных количествах.