Автор: К.Ф.Войтковский, профессор кафедры гляциологии
географического факультета МГУ

ФОРМИРОВАНИЕ СНЕЖНОГО ПОКРОВА
Публикуется с любезного разрешения автора.

Снежный покров на склонах гор характеризуется значительной пространственной неоднородностью и изменчивостью. Неоднородность высоты, плотности и строения снежного покрова образуется с самого начала выпадения снега на поверхность склонов, увеличиваясь за счет процессов перекристаллизации, уплотнения и течения снега и формирования новых слоев снежного покрова.

При выпадении снега без ветра на склонах крутизной менее 50° формируется снежный покров примерно одинаковой высоты, однако толщина покрова при этом на более крутых склонах будет меньше, чем на пологих. На более крутых склонах весь снег не удерживается и часть его скатывается вниз на более пологие участки, что увеличивает неоднородность снежных отложений. Выпадение снега, сопровождающееся ветром, приводит к тому, что наветренные склоны получают его больше подветренных. Усиление ветра вызывает общую метель, резко меняющую условия формирования снежного покрова в зависимости от местных орографических особенностей горной поверхности.

Существенные перераспределения снега в снежном покрове происходят при низовых метелях, которые часто бывают спустя некоторое время после прекращения снегопада. Ветер поднимает в воздух ранее выпавший рыхлый снег и переносит его на другое место. Сильный ветер вырывает зерна снега даже с относительно плотного снежного покрова. Частицы снега перемещаются преимущественно перекатыванием и последовательными скачками. При ударах этих частиц о поверхность снежного покрова они выбивают из него новые частицы снега. В результате на поверхности снежного покрова образуется система “застругов”.

При метелевом переносе снега может создаваться очень большая неоднородность снежного покрова вследствие перераспределения ранее отложенного снега, выдувания его на положительных формах рельефа, создания больших надувов в понижениях и образования снежных карнизов. На неровной поверхности земли с мелкими формами рельефа метелевый перенос нивелирует неровности и делает их мало заметными на снежном покрове. Вблизи от препятствий снегоперенос вызывает образование сугробов сложной формы. Плотность снежного покрова после низовой метели существенно увеличивается и может достигать 400 кг/м³.

Свежевыпавший снег под действием собственного веса уплотняется. По мере образования новых слоев снежного покрова нагрузка на предыдущие слои увеличивается, вызывая дополнительное уплотнение.

Наряду с механическим уплотнением в снежном покрове происходят интенсивные процессы изменения структуры зерен снега в результате термодинамической нестабильности поверхности кристаллов и массопереноса. Такие процессы называют метаморфизмом, в результате которого снежинки изменяют форму и размеры. Звездчатые кристаллы распадаются на части. Зубчики кристаллов испаряются, и пар конденсируется на лее крупных зернах, которые при этом увеличиваются и округляются. В снежном покрове возникают слои снега из округлых зерен. Затем они могут превращаться в ограненные зерна и глубинную изморозь.

Существенные изменения снежного покрова происходят также из-за процессов таяния и испарения с поверхности, под воздействием жидких осадков и других метеорологических факторов.

В процессе формирования снежного покрова в нем могут возникать ледяные корки, слои уплотненного ветром снега, слои глубинной изморози и слои с различной структурой снега. В течение времени залегания снежного покрова различия в характеристиках соседних слоев могут нарастать или, наоборот, исчезать в зависимости от конкретных термодинамических условий их существования.

XI XII I II III IV V t, мес Стратиграфический разрез снежного покрова в Хибинах (по наблюдениям Н.И. Лаптевой): 1—свежевыпавший снег; 2— мелко- и среднезернистый; 3— крупнозернистый; 4 — глубинная изморозь; 5—ледяные корки; б—линии равной плотности r , кг/м3; 7—линии, характеризующие изменение высоты Н залегания слоя снега

Таким образом, снежный покров не является стабильным. Все параметры, характеризующие мощность, строение, плотность и физико-механические свойства снежного покрова, непрерывно изменяются. На рисунке показано изменение высоты Н, плотности r и структуры снежного покрова в течение зимнего периода в долине Юкспориок Хибинского горного массива.