метель

МЕТЕЛЬ

Перенос снега ветром над поверхностью земли. Ветер с включением снега отличается от чистого ветра, т. к. метелевые частицы влияют на его скорость и турбулентность. Исследования М. предпринимались еще во второй половине XIX в. в связи с практическими потребностями защиты от снежных заносов развивающейся сети железных дорог (Э. Д. Злотницкий, Э. Шуберт). В начале XX в. начали применять полевые приборы для измерения ветрового переноса снега (H. Е. Долгов), были сделаны первые попытки создания гидродинамической теории Μ. (H. Е. Жуковский, С. А. Чаплыгин, Н. А. Рынин). Велось накопление полевых и экспериментальных дачных, преимущественно в России. Интерес к М. резко возрос с началом систематического изучения обширных ледниковых покровов. Была оценена роль метелевого переноса в балансе массы покровных ледников Антарктиды и Гренландии (Ф. Лёве, В. М. Котляков, У. Радок). Важный вклад в изучение М. в 50-х и 60-х годах внес А. К. Дюнин [67]. Он провел серии полевых экспериментов, создавал искусственную М. в аэродинамических трубах, исследовал форму и размеры метелевых частиц, их механическую прочность и способность к возгонке. В настоящее время сформировались советская и австралийская школы исследователей М.

М. — сложное природное явление. В ней принимают участие как снег, отложенный на поверхности земли, так и снег, зародившийся в облаках и еще не достигший земли. Различают верховую М. — снегопад при ветре до приземления атмосферных снежинок; низовую Al, т. е. перемещение ветром вдоль земной поверхности и только что упавших, и ранее отложенных снежных частиц; общую Al — сочетание верховой и низовой М.

Интенсивность М. зависит от особенностей снеговетрового потока (его скорости и турбулентности), интенсивности снегопада, формы и размеров частиц снега, характера поверхности снега, температуры и влажности воздуха. По максимальному снегопереносу q_t зависящему прежде всего от скорости ветра 6%, измеряемой на высоте флюгера (10— 15 м), выделяют следующие виды M.:

[s]image_110.png[/s]

Низовые М. могут быть насыщенными, когда ветровой поток переносит количество снега, соответствующее его максимальной транспортирующей способности, и ненасыщенными, когда масса снега, переносимого ветром, меньше максимума, насыщающего ветровой поток. Движение метелевых снежинок при низовой М. происходит тремя способами: влечением вдоль поверхности снежного покрова, льда или земли, сальтацией, когда снежинки подскакивают сперва почти вертикально вверх, а затем снижаются по отлогой кривой, витанием, или диффузией, когда снежинки, сорванные со снежного покрова, взвешиваются ветром и поднимаются высоко над поверхностью земли. В общей М. могут проявлять себя все три формы дефляции снега одновременно с падением атмосферных снежинок. М. формирует рельеф снежного покрова. При слабых М. создается снежная рябь, похожая на рябь песчаных барханов и на подводную рябь песчаных отмелей. При усилении ветра на поверхности снега появляются снежные барханы, валы, волны и гряды, медленно перемещающиеся по ветру. Эти и другие формы рельефа сами оказывают влияние на структуру метелевого потока. Сильные М. имеют много народных синонимов: снежная буря, вьюга, пурга, буран и др. Иногда для обозначения интенсивной низовой М. при сильном морозе употребляется английское слово близзард.

[s]image_111.png[/s]

_{Зависимость общего твердого расхода метели Q от скорости ветра U 0>о} (на высоте 0,2 м) и ί/φ (на высоте флюгера 10 — 15 м); кривая ί построена для ветрового переноса снега на высоте 100 м над поверхностью при общей метели, когда интенсивность снегопада i = 5 мм/ч, а вертикальная скорость падения снежинок ω — 1 м/с; кривая 2 — линия максимумов насыщенной низовой метели. Показана также классификация метелей по их силе.

Для возникновения низовой М. требуются отрицательная температура воздуха и снега, скорость ветра по флюгеру не менее 4—5 м/с, наличие снежных частиц, способных к смещению ветром. C течением времени снежный покров твердеет и сопротивляется дефляции, если происходящие в нем метаморфические процессы идут при отрицательном градиенте температур воздуха и снега. В этом случае М. насыщается сорванными со снежного покрова частицами постепенно до предельной стадии насыщения, приближенно характеризуемой формулой общего твердого расхода М.:

[s]image_112.png[/s]

При влечении и сальтации наиболее подвижны частицы размером 0,2—0,3 мм. Размеры диффундирующих или перемещающихся в виде взвеси снежных частиц значительно меньше, что обусловливает их быстрое испарение при наличии дефицита влажности воздуха. Поэтому общий слой низовой М. обычно не простирается вверх более чем на 1—3 м. При переувлажненном воздухе слой диффузии может быть много выше. Метелевым испарением снега лимитируется также предельная дальность его переноса вдоль земной поверхности, варьирующая в зависимости от дефицита влажности воздуха от сотен метров до десятков км.

Верховая М. на равнине создает ровные снегоотложения, а в поселках образует весьма неравномерный снежный покров вследствие влияния препятствий на структуру ветра. Особенно сложен и имеет большое значение метелевый перенос в горах.

^{Лит.: [67, 68, 139, 267, 279, 297]}

_{А. К. Дюнин}