Почему весной тает снег?

Узнайте, почему весной тает снег и как происходит процесс таяния. Разберем структуру снега, его влияние на дорожное покрытие и скорость таяния снега в разных местах.

Зима, как писал Ф. И. Тютчев, хлопочет и ворчит, но рано или поздно уступает место весне. И когда именно наступит этот переход от зимы к весне, наиболее точно можно определить по снегу. Наибольшая высота снежного покрова является переломным моментом в годовом цикле природы. Зима заканчивается, когда снежный покров перестает расти, за исключением неустойчивых или кратковременных участков. В северной Европе и Сибири в конце февраля - начале марта обычно накапливаются максимальные снежные запасы. Если сделать гигантский "снежный разрез", можно прочитать "биографию" ушедшей зимы, поскольку каждый слой представляет собой страницу из жизни снега.

Структура снега

Размер кристаллов свидетельствует о возрасте слоя снега. К марту кристаллы находящегося в нижней части, более старого снега становятся крупными и прозрачными. Чем выше слой, тем мельче кристаллы, а на самом верху снег не успевает перекристаллизироваться. По количеству ледяных прослоек можно определить, сколько раз была оттепель. Темные и грязные полоски, особенно заметные рядом с крупными населенными пунктами, свидетельствуют о длительном отсутствии снега. Каждый последующий слой указывает на новый снегопад.

Процесс таяния снега

В феврале-марте на большей части Евразии происходит уплотнение и таяние снега. Сначала солнечные лучи прогревают его толщу. Затем, когда температура во всем слое достигает нуля, начинается быстрое таяние. Снег насыщается водой, похоже на процесс растворения куска сахара в воде. Таящая вода проникает в снежный покров, образуя вертикальные ходы, придавая ему характерный "ноздреватый" вид, описанный Сергеем Есениным.

Основной период снеготаяния, продолжающийся до половины площади снежного покрова, имеет большое значение. Именно в этот короткий период, по сравнению с временем накопления снега, теряется до 80% его запасов. Обильные снега, накопленные природой в течение полугода, могут растаять всего за 20 дней. Например, Финляндия, Швеция и север России избавляются от снега за примерно такой же срок. В средней полосе процесс идет еще быстрее - за 8-10 дней. Практически всю Украину и Поволжье снег покидает за одну неделю.

Проблемы с асфальтом во время таяния снега

В период таяния снега, города сталкиваются с проблемами, связанными с качеством асфальта на дорогах. После схода снежного покрова на магистралях часто появляются ямы и колдобины. Это связано с несколькими факторами, такими как тип асфальтобетонной смеси, температурные качели и воздействие талой воды.

Одной из причин является использование асфальтных покрытий с гранитным заполнителем. Гранит является прочным материалом, однако он обладает низкой износостойкостью от шипов и низкой адгезией к битуму. В результате, смеси на основе гранита подвержены образованию трещин, особенно в зимний период. Чтобы избежать подобных проблем, в верхних слоях асфальта рекомендуется использовать щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА-смеси) на полимерно-битумном вяжущем и каменном заполнителе габбро-диабаз.

Температурные качели также представляют проблему. Во время потепления снег тает, а вода проникает в трещины асфальта. При наступлении заморозков влага внутри асфальта расширяется, нарушается целостность покрытия и образуются ямы и выбоины.

Для решения проблемы необходимо внимательно выбирать тип асфальтобетонной смеси и контролировать работу подрядчиков. Требуется также своевременное устранение дефектов, чтобы ямы и выбоины не успевали образовываться и сохранить дороги в хорошем состоянии.

Таяние снега в разных местах

Таяние снега происходит в разных местах с разной скоростью. В городах снег начинает таять раньше всего. В городской среде почва нагревается благодаря системе водоснабжения, а также из-за наличия автомобильных дорог, на которых температура покрытия всегда выше. Дома, отапливаемые людьми, также способствуют нагреву воздуха. Поля тают следующими после городов, поскольку открытая поверхность не мешает солнечным лучам плавить снег. В лесу сугробы сохраняются дольше всего из-за большого количества деревьев, мешающих солнцу прогревать землю.

Структура снежных кристаллов

Снег образуется, когда микроскопические капли воды в облаках притягиваются к пылевым частицам и замерзают. Кристаллы льда, имеющие диаметр не более 0,1 мм, падают на землю и растут благодаря конденсации влаги из воздуха. При этом образуются шестиконечные кристаллические формы. Структура молекул воды позволяет лучам кристалла формировать углы только в 60° и 120°, а основной кристалл воды имеет форму правильного шестиугольника. Кристаллы снежинок образуются благодаря соседству новых кристаллов на вершинах шестиугольника, что приводит к разнообразным формам звездочек-снежинок.

Что нам скажет Википедия?

Снег образуется, когда микроскопические капли воды в облаках притягиваются к пылевым частицам и замерзают. Появляющиеся при этом кристаллы льда, не превышающие поначалу 0,1 мм в диаметре, падают вниз и растут в результате конденсации на них влаги из воздуха. При этом образуются шестиконечные кристаллические формы. Из-за структуры молекул воды между лучами кристалла возможны углы лишь в 60° и 120°. Основной кристалл воды имеет в плоскости форму правильного шестиугольника. На вершинах такого шестиугольника затем осаждаются новые кристаллы, на них — новые, и так получаются разнообразные формы звёздочек-снежинок.

При высокой термике кристаллы неоднократно вертикально передвигаются в атмосфере, частично тая и кристаллизуясь заново. Из-за этого нарушается регулярность кристаллов и образуются смешанные формы. Кристаллизация всех шести лучей происходит в одно и то же время, в почти идентичных условиях, и поэтому особенности формы лучей снежинки получаются столь же идентичны.