испарение снега

ИСПАРЕНИЕ СНЕГА (син. возгонка снега)

Переход снега из твердого состояния в газообразное. Обычно термин испарение соответствует переходу жидкости в пар. Переход твердого тела в газ, минуя жидкую фазу, в физике называют возгонкой или сублимацией. Но при влажном снеге и во время снеготаяния со снежной поверхности одновременно происходит испарение жидкости и возгонка ледяных частиц. Термин И. с. часто используют для обозначения совокупности обоих процессов.

Массовое накопление экспериментальных и полевых данных по И. с. в СССР и за рубежом началось со второй половины XX в. Теория И. с. очень сложна по ряду причин: сразу испаряется множество частиц, влияющих друг на друга; процесс испарения существенно нестационарен; температура и концентрация пара в среде распределяются неравномерно;теплообмен осуществляется одновременно разными механизмами — теплопроводностью, конвекцией, радиацией; температура среды и самих частиц зависит от затрат и возвращения теплоты возгонки снега.

Различают метелевое И. с., внутреннее испарение частиц снежного покрова и испарение с поверхности снежного покрова. Наиболее интенсивное — метелевое испарение, т. к. испаряются снежинки, летящие в метелевом потоке. И. с. возможно лишь в воздухе, не насыщенном паром. Оно требует значительных затрат энергии. Внутри сухого снежного покрова обычно соблюдается равновесие возгонки и кристаллизации. Пар переносится от участков с более высокими температурами, соответствующими большим давлениям насыщенного пара, к охлажденным участкам, где происходит кристаллизация. Мелкие снежинки испаряются быстрее крупных, т к. время их полного испарения пропорционально квадрату их линейного размера. За счет испарения мелких частиц снега в порах снежного покрова создается режим перенасыщения паром с кристаллизацией на поверхностях крупных частиц и на вогнутых поверхностях между соприкасающимися частицами. Так осуществляется односторонний массоперенос в снежном покрове от мелких частиц к крупным, от выпуклых поверхностей к вогнутым, от более теплых участков к холодным.

Испарение с единицы площади поверхности снежного покрова En (г/(м2-с)) определяется выражением

[s]image_41.png[/s]

где d — коэф. диффузии пара в спокойной воздушной среде, h — высота приземного слоя атмосферы, выше которого концентрация пара в воздухе мало изменяется, Ae — дефицит насыщения, I — безразмерный коэф., учитывающий затраты тепла на испарение, f — безразмерный ветровой коэф., зависящий от чисел Рейнольдса и Шмидта.

Предложено много эмпирических выражений для оценки И. с., зависящих только от дефицита влажности воздуха и скорости ветра. Формулами не учитывается метелевое испарение, которое абсолютно преобладает в ветреных районах. Поэтому имеющиеся формулы плохо количественно согласуются, и расчетные методы определения И. с. требуют усовершенствования.

Лит.: [66, 314]

А. К. Дюнин

Источник: Толковый словарь по гляциологии на Gufo.me