1.4 Экологические и геофизические функции снежного покрова и его роль в дифференциации ландшафтов регионального и локального уровня

Снежная поверхность отличается от бесснежной многими физическими показателями, а сам снежный покров влияет на формирование геофизических свойств литогенной основы ландшафтов.

Особенно заметна роль снега в тепловом и водном режимах природных комплексов. В снежной толще консервируется вода, которая при таянии быстро и в большом количестве поступает в ландшафты, светлая поверхность снега обладает повышенной отражательной способностью (альбедо), а сравнительно небольшая его теплопроводность является причиной сохранения тепла в литогенной основе ландшафта. Значение снега в формировании геофизических свойств литогенной основы ландшафта в основном определяется снегозапасом, плотностью и структурой снежной толщи. Снегозапас в пределах того или иного природного комплекса зависит от многих причин – количества осадков в твердой фазе, оттепелей, метелевого переноса снега ветром, рельефа, растительности – и отличается большой территориальной изменчивостью даже в пределах небольшого района.

Плотность снега связана со снегозапасом, силой ветра, оттепелями, растительным покровом и также колеблется в довольно широких пределах. Так, в лесу плотность рыхлого снега составляет всего 0,03-0,05 г/см3, а более плотного снега открытых участков – 0,4-0,6 г/см, т. е. на порядок выше.

Плотность снега меняется в связи с продолжительностью его лежания – рыхлый свежевыпавший снег постепенно уплотняется. Толщина снежного покрова, снегозапас и плотность снега во многом определяют его теплопроводность, а также молекулярный теплообмен почвы с атмосферой. В этом теплообмене снег выполняет посредническую роль. Будучи плохим проводником тепла, он способствует его сохранению. Поэтому с установлением снежного покрова температура под снегом на поверхности почвы на 5-10° выше, чем температура приземного слоя воздуха. Снег предохраняет почву от резких колебаний температуры, которые распространяются в толщу снега на глубину 30-40 см. Чем мощнее пласт снега, тем надежнее он изолирует почву от термического воздействия атмосферы.

Кроме того, снег сам непосредственно взаимодействует с солнечной энергией, обладая прозрачностью для световых и тепловых лучей. Прозрачность снега для солнечной радиации зависит от его плотности. Так, в рыхлый снег (плотность 0,04 г/см³) на глубину 20 см проникает около 16% поглощенной поверхностью радиации, а в снег с вдвое большей плотностью – всего 4%. В ясные дни солнечная радиация проникает на 20-25 см в снег, и, если его слой ограничивается этой величиной, то она достигает поверхности почвы и нагревает ее.

Снег обладает малой теплоемкостью. Он состоит из кристаллов, разделенных воздухом, что способствует как поглощению, так и излучению длинноволновой радиации. Высокая излучающая способность снега приводит к тому, что в безоблачные ночи снег выхолаживается не только с поверхности, но и в слое 20-30 см. Поэтому, если снежный покров маломощный, может происходить сильное выхолаживание почвы. Только слой снега более 30 см надежно предохраняет почву от больших потерь тепла путем радиационного излучения.

Большое влияние на термический режим снега и литогенной основы ландшафтов оказывает альбедо снежной поверхности. Наибольшие величины альбедо характерны для свежевыпавшего снега (до 85-90%). По мере загрязнения поверхности снега и его таяния альбедо уменьшается (до 25% к окончанию таяния). Большое значение альбедо наряду с излучением тепла из верхних слоев снега способствует охлаждению приземного слоя воздуха на 5-10°. Большое рассеивание света, а иногда направленное отражение от поверхности снега приводит к ожогам коры деревьев и кустарников.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, вода – это один из основных лимитирующих экологических факторов и от ее количества в ландшафте, сбалансированности потоков влаги зависят численные параметры геосистемы, определяющие ее потенциал.

Влагооборот относится к прекрасно изученным процессам функционирования ландшафта. Можно считать, что из всех вещественных потоков в геосистеме потоки жидкости изучены самый детально. В ландшафтной экологии влагооборот исследуется в пределах конкретных геосистем, а не в связи с речными бассейнами, как это принято в гидрологии.

Роль жидкости в формировании ландшафтов подчеркивается фактом прямого совпадения характера ландшафтов с числом жидкости в тропических широтах, где тепловой фон приблизительно однообразен по всей территории и как раз отличие в увлажнении наравне с литогенной базой определяет и ландшафтные различия. Тут влага есть одним из ведущих геофизических факторов пространственной разделении ландшафтной оболочки. В других районах, где возрастают термические различия от места к месту, роль жидкости в дифференциации ландшафтов не теряется: она вместе с теплом и литогенной базой определяет геофизические и экологические особенности ландшафтов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Бакарасов, В. А. Экология ландшафтов. / В. А. Бакарасов. — Минск: БГУ, 2010. — 135 с.

2. Гродзинский, М. Д. Основы ландшафтной экологии. / М. Д. Гродзинский. — Киев, 1993. — 224 с.

3. Дьяконов К.Н. Геофизика ландшафтов. Метод балансов. / К.Н. Дьяков –– М.: МГУ, 1988. –– 95 с.

4. Исаченко, А. Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование. / А. Г. Исаченко. — М., 1991. — 366 с.

5. Курс по общей географии [Электронный ресурс] / Раздел «Влагооборот в ландшафтах». Режим доступа: https://geograf-stud.ru/znachenie-vody-v-sozdanii-ekologicheskix-i-geofizicheskix-uslovij-landshafta.html — Дата доступа: 21.03.2021 г.

6. Эколог [Электронный ресурс] / Раздел «Ландшафты». Режим доступа: https://ekolog.org/books/54/6_1_4.htm — Дата доступа: 21.03.2021 г.