perepsühholoogia 

Mis on lume temperatuur? Salvi valikut mõjutavad tegurid Mis on külmem lumi või õhk

Kell suuskade vahatamine professionaalidele Arvesse võetakse paljusid tegureid:

  • Temperatuuri, niiskuse, lume klassifikatsioon.
  • Lume hõõrdumise olemus.
  • Tuul ja palju muud.

Suuskade määrimine libisemiseks: parafiinid, pulbrid, kiirendid.

Lume temperatuur, niiskus, klassifikatsioon ja hõõrdumine

Temperatuur parafiini või salvi pakendile märgitud õhutemperatuur. Õhutemperatuuri on soovitav mõõta mitmes marsruudi punktis. Samuti on vaja teada lume temperatuuri, kuid siin on oluline meeles pidada, et lume temperatuur ei ületa 0 kraadi. Sel juhul peaksite keskenduma õhutemperatuurile.

Niiskus- paljude salvide või parafiinide kasutamine sõltub otseselt õhuniiskuse tasemest. Võistlused võivad toimuda alal, kus keskmine õhuniiskus on kuni 50%, õhuniiskusega 50-80% või niiske kliima 80 kuni 100%.

Lume klassifikatsioon
Parafiinide ja salvide valikul on oluline lumekristallide tüüp. Langev või värskelt sadanud lumi on suuskade määrimisel kõige kriitilisem olukord. Värskelt sadanud lume teravad kristallid nõuavad parafiinvaha või salvi, mis hoiab kristallid määrdekihist eemal. Positiivse õhutemperatuuri korral, kui lume küllastumine veega kogu aeg suureneb, on vaja vetthülgavaid salve. Lisaks tuleb olenevalt lume tera suurusest libisemispinnale rullida suuremad või väiksemad sooned:

  • Peeneteraline lumi, teravad kristallid nõuavad kitsaid, madalamaid sooni.
  • Vanem, roiskunud lumi mõõduka talvise temperatuuri juures nõuab keskmist soonitamist.
  • Vesi ja suured ümarad lumekristallid nõuavad suuri sooni.
  • Värske lumi – langev ja äsja sadanud lumi, mida iseloomustavad suhteliselt teravad kristallid ja mis nõuab kõva salvi.
  • Külmunud teraline lumi, kui märg lumi külmub, siis saame lume, mida iseloomustab jäme tera koos külmunud vee osakestega, pinnasena on vaja kasutada klistrit.

Lume hõõrdumine võidusõidusuuskade määrimisel jaguneb:

  • Lume märg hõõrdumine – positiivsel temperatuuril.
  • Keskmine hõõrdumine – temperatuurid umbes 0°C kuni -12°C. Hõõrdumine temperatuurist sõltuva libisemisfraktsiooniga.
  • Kuivhõõrdumine – temperatuurid alates umbes -12°C ja alla selle. Temperatuuri langedes väheneb määrdeveekilede paksus, kuni nende mõju lume hõõrdumisele muutub täiesti märkamatuks.

Tuul

Tuul võib kergesti muuta lume pinda. Tuule puhutud lumel kipuvad suusad halvasti libisema. Seda seetõttu, et lumeosakesed lagunevad väiksemateks, mis hõõrduvad üksteise vastu ja tulemuseks on tihedam lumi. Suurem pinnatihedus suurendab suusa ja lume kontaktpinda, mis toob kaasa suurema hõõrdumise.

  • Õhkkond ja lumeolud muutuvad pidevalt. Lumi mõju all atmosfääri nähtused saab soojendada või jahutada.
  • Õhu vesinemine põhjustab lume pinnale kondenseerumist, mille tulemusel eraldub varjatud soojust ning tekib vajadus kasutada soojemat salvi, kui ainuüksi temperatuurist lähtuvalt oleks vaja.
  • Kuiva ilmaga toimub vastupidine protsess, võttes lumekihilt soojuse ära, mistõttu on vaja kasutada kõvemaid salve, kui õhutemperatuur dikteerib.
  • Nõutav parafiini sulamistemperatuur: 120 kraadi juures, selle saavutamiseks tuleb triikrauda kuumutada 150 kraadini
  • Parafiini kuumutamiseks surutakse mitu kokku laotud parafiinipulka vastu triikraua kuuma pinda.
  • Pärast parafiini sulaosa asendit liugpinnal kuumutatakse ja lastakse jahtuda.
  • Pärast seda eemalda terava plastikkaabitsaga üleliigne parafiin ja lõpeta töö vastavate harjadega.

Parafiinid jaoks madalad temperatuurid tuleks samamoodi peale kanda, kuid liigne vaha tuleb kohe eemaldada, laskmata suusal jahtuda. Vastasel juhul eraldub eemaldamisel liigne parafiin. Pärast suusa jahtumist eemaldatakse terava plastikkaabitsaga parafiinijäägid ja pinda töödeldakse jäikade nailonharjadega.

Pulber pealekandmine

  • Enne puudri pealekandmist tuleb suusa pind vahatada vastavalt lume- ja ilmastikuoludele.
  • Puista libisevale pinnale õhuke kiht pulbrit ja kuumuta triikrauaga (üks kord).
  • Raua temperatuur umbes 150°C - salvi kuumutustemperatuur 110°C kuni 120°
  • Seejärel laske pinnal jahtuda ja seejärel pintseldage seda a-ga hobusejõhvid ja puhastage pehme nailonist poleerimisharjaga

Kuivpulbri pealekandmise meetod- hõõrudes seda puhta sünteetilise korgiga suusapinda. Sellele järgneb pinnatöötlus hobusejõhviharja ja pehme sinise nailonist poleerimisharjaga.

Lumi tekib madalatel temperatuuridel ja niiskusel atmosfääris pisikeste jääkristallidena.

Kui need pisikesed kristallid kokku põrkuvad, liituvad nad pilvedes üksteisega ja muutuvad lumehelvesteks. Kui piisavalt kristalle on omavahel ühendatud, muutuvad need raskeks ja kukuvad maapinnale.

Mis temperatuuril tekib lumi?

Sademeid sajab lumena, kui õhutemperatuur on alla 2°C. Levib müüt, et lume tekkimiseks peab temperatuur olema alla nulli. Tegelikult langevad kõige raskemad lumehelbed juba temperatuurivahemikus 0–2°C. Mahasadanud lumi hakkab sulama, kui temperatuur tõuseb üle 0 °C, kuid niipea, kui sulamisprotsess toimub, hakkab õhutemperatuur lumesadu piirkonnas langema.

Kui temperatuur on üle 2 °C, hakkavad lumehelbed sulama ja langema, tõenäoliselt pigem märja, mitte tavalise lumena. Ja kui temperatuur ei lange, siis selle asemel sajab lund vihma.

Märg lumi vs kuiv lumi

Lumehelveste suurus ja kuju sõltuvad rühmitatud kristallide arvust ning selle omakorda määrab õhutemperatuur. Kuiva külma õhu kaudu läbivad lumehelbed on väikesed, murenevad lumesadud, mis ei kleepu üksteise külge. See kuiv lumi sobib ideaalselt talvised vaated sport, kuid tuulistes oludes on tõenäolisem libisemine.

Kui temperatuur on veidi üle 0 °C, hakkavad lumehelbed servade ümbert sulama, kleepudes seega üksteise külge ja muutudes suurteks rasketeks lumehelvesteks. lumehelbed. Nii moodustub märg lumi, mis kleepub kergesti ja millest saab teha lumememme.

Lumehelbed

Lumehelbed on mitu jääkristalli, mis võivad olla erinevaid vorme ja vaated, sealhulgas prismad, kuusnurksed plaadid ja tähed. Iga lumehelves on ainulaadne, kuid kuna nad ühenduvad üksteisega kuusnurkse mustriga, on neil alati kuus külge.

Madalatel temperatuuridel tekivad väikesed lihtsa struktuuriga lumehelbed. Kõrgematel temperatuuridel võib iga lumehelbe moodustuda tohutul hulgal kristallidest (tähekujulised lumehelbed) ja nende läbimõõt võib olla mitu sentimeetrit.

Esimene lumi pakub alati rõõmu nii lastele kui ka täiskasvanutele. Ja järgmistel päevadel ei jäta nende sademete sadu kedagi ükskõikseks. Lapsed loobivad üksteist lumepalle, ehitavad muinasjutulisi losse, täiskasvanud lähevad suuskadele. Kuid kas keegi mõtles küsimustele: “Millest sõltub lume niiskusesisaldus? Miks mõnel päeval saab lumepalli teha ja mõnel teisel päeval - lumi muutub pudruks ega taha ühelgi päeval palliks eksida? Vastus peitub aga pinnal: kõik oleneb lume all oleva õhu ja pinnase niiskusest ja temperatuurist. Aga millest need näitajad sõltuvad?

Mulla temperatuur lume all.

Lumi on hea soojusisolaator suur mõju pinnase kaitsmiseks külmumise eest. Ja mida kobedam on lumi, seda tugevam on pinnase kaitse madalate temperatuuride mõju eest. Kuid see väärtus ei ole üheselt mõistetav ja üks näitaja võib teisest erineda mitte ainult piirkondade kauguse poolest, vaid ka sama piirkonna või ringkonna piires ning oleneb maapinna temperatuurist lumesaju ajal. Kui lumi langeb sügavkülmunud pinnasele ja lumikatte kõrgus ei ole suur, on lume all, selle pinnal oleva pinnase temperatuur ja selle kohal oleva õhu temperatuur peaaegu identne. Samal ajal, kui nendes piirkondades ulatub lume sügavus 15-20 cm, on pinnase ja lumepinna temperatuuride erinevus 6-8 kraadi; samal ajal kui maa pind läheb soojemaks. Teisest küljest, kui lund sajab külmutamata pinnasele ja lume "katte" sügavus on piisavalt suur, on maapinna temperatuur lume all ligikaudu nullist -0,5 kraadini. See viitab sellele, et lumi kui halb soojusjuht, mis peegeldab päikese ultraviolettkiiri, kaitseb usaldusväärselt maa pealmist kihti jahtumise eest. Samal ajal ei saa mullapinnal olla plusstemperatuuri, kuna sel juhul sulab lumi kokkupuutel maapinnaga.

Teadlaste katsed on näidanud, et õhutemperatuuril -25 ... -28 kraadi ja lumikatte kõrgusel 25 - 30 cm ei lange maakera temperatuur alla -10 kraadi ning sügavusel 35 - 40 kraadi. cm - alla -5 kraadi. Samal ajal õhutemperatuuril -45 gr. ja lume sügavus kuni 1,50 m ning eeldusel, et lumi on üsna lahtine, ei lange mulla temperatuur alla -8 gr. See tõestab veel kord, et lumi nagu usaldusväärne kilp katab maad külmumise eest.

Mis on soojem - lumi või õhk?

Lumikatte temperatuur sõltub nii selle paksusest kui ka selle kohal oleva õhu temperatuurist, aga ka pinnase temperatuurist. Suvel soojust koguv maa jahtub külma ilmaga aeglaselt. Maapinda kattev lumi kui suurepärane soojusisolaator säilitab selle soojuse ka kõige tugevamate külmade korral. Seetõttu sõltub lume temperatuur lume "levinud" paksusest ja selle kohal oleva õhu temperatuurist. Kui lumi kattis maad 10-15 cm, on selle temperatuur ja õhutemperatuur peaaegu samad. Kui lumi sajab 120–150 cm sügavusele, võib temperatuuride erinevus muutuda nii otse lumikattes endas kui ka õhutemperatuuri suhtes. Lumi tipus on külmem kui maapinnal, kuna sealt soojust võttes hakkab see end soojendama. Samal ajal mõjutab härmas õhk lume pinda, jahutades seda. Seetõttu on selle temperatuur ligikaudu 45–50 cm sügavusel kõrgem kui pinnal umbes 1,5–2 grammi ja maapinna lähedal 4–6 grammi. Sel juhul on õhutemperatuur kuni 1 m kaugusel sama, mis lumikatte temperatuur. Samal ajal on 1,50 m kõrgusel ja kõrgemal see näitaja oluliselt väiksem.


Õhu, aga ka lume temperatuur sõltub teadlaste katsete järgi ka kellaajast. Uuringuid jälgides jõudsid nad järeldusele, et kõige rohkem soojust lund (-0,5 gr.) täheldatakse päeval 13:00-15:00 ja kõige madalamat (-10) 02:00-03:00. Samal perioodil tõusis õhutemperatuur päeval +6 kraadini, öösel langes -15 kraadini. Seega võime järeldada, et lume temperatuuri juhivad kolm indikaatorit - õhutemperatuur, lume sügavus ja pinnase temperatuur. Olles neid näitajaid uurinud, on võimalik teha prognoose paljudes rahvamajanduse sektorites.

Lume mõju keskkonnale.

Maapinda kattev lumi hoiab selle soojas, kaitseb mulda külmumise eest. Ja see on esiteks väga oluline tegur Põllumajandus ja eelkõige taliviljade säilitamiseks. Sügisel külvatud ja lumikatte all idanenud terad taluvad rahulikult ka tugevaid pakase, samas kui lund pole ja pakane seob maad, külmuvad need välja. Sama juhtub aiataimedega. Lumeta talvedel muld külmub, mis aitab kaasa juurte lõhenemisele ja külmumisele, "põleb" puude koorel.


Samas võivad äkilised temperatuurimuutused avaldada negatiivset mõju nii loodusele kui ka inimtegevusele. Niisiis, kui õhutemperatuur muutub tunnis + kuni -, hakkab lumi positiivsetel temperatuuridel sulama ja seejärel, kui see väheneb, külmub, mis aitab kaasa külmunud kooriku ilmumisele. Nast raskendab talviste karjamaade kasutamist. Sulaveed uhuvad ära maa viljaka kihi, mis sageli põhjustab mulla erosiooni. Kogunedes madalikule, aitavad nad kaasa taliviljade leotamisele. Kuid nüüd on inimesed õppinud lume taset kontrollima. Nii et piirkondades, kus lund on vähe, asetatakse põldudele spetsiaalsed kilbid, mis lund kinni hoiavad. Ja kohtades, kuhu koguneb palju sulavett, murravad läbi äravoolukanalid.

Ja ometi, hoolimata kõigist negatiivsetest teguritest, oleme nende valgete kohevate tähtedega alati rahul. Ikka ja jälle jälgime naeratades lapsi, kes sealt kelkudel laskuvad lume liumägi, tee ilusad fotod lumega kaetud puud, voolime koos lastega lumememme. Ja naerda, naerda, naerda...

Lumega kaetud pinna mõju õhutemperatuurile

Minu poole pöördusid telefoni teel mitmed tuttavad aednikud palvega rääkida lumikatte mõjust selle kohal olevale õhutemperatuurile. Nad motiveerisid oma taotlust piisavalt vooluga karm talv. Sama palvega pöördusid minu poole ka põhitöökoha kolleegid, pärast seda, kui pidin neile pikka aega selgitama, milline on õhutemperatuuri muutumise mehhanism erinevatel kõrgustel lumepinnast. Tegelikult minu artikkel teemal see teema juba avaldatud USA-s (nr. 7/2004) ja viitasin kõigile huvilistele sellele artiklile. Kuid taotlused sellise artikli uuesti avaldamiseks olid väga tungivad. Ja otsustasin, et esimesest avaldamisest on tõepoolest juba kuus aastat möödas, ilmunud on palju uusi aednikke ja talved toovad igal aastal pidevalt ootamatuid üllatusi ja selle artikli kordustrükk on enamikule aednikele väga kasulik. Seetõttu trükitakse see artikkel allpool väikeste muudatustega uuesti.

Spetsialistide uuringutes täheldati erilist temperatuurimuutust lumepinnal ja selle läheduses õhus võrreldes õhutemperatuuriga 1–1,5 m kõrgusel. viljapuud paljudes Venemaa piirkondades ja endine liit, sealhulgas meie Sverdlovski piirkond.

Öösel jahtuvad lume pind ja külgnevad õhukihid palju tugevamini (keskmiselt 5–9 ° C) kui pealispinnad. Päeval tõuseb temperatuur plusspoolele. 50-100 cm kõrgusel õhus seda nähtust praktiliselt ei täheldata. Siin paiknevate õhukihtide ja taimekudede lumekihtide temperatuuri järske kõikumisi põhjustavad mitmed asjaolud: lume erilised soojusomadused, kokkupuude päikesega, atmosfääri seisund ja taimed ise. Lumi kaotab soojust kiirgusele, eriti öösel tuulevaikse ja selge ilmaga (värskelt sadanud lume pikalaine kiirguskoefitsient on 0,82, seisnud lumel 0,89). Täpselt sellistes tingimustes täheldatakse tugevaid ja pikaajalisi külmasid Siberis, Uuralites ja isegi Ukrainas. Suurtele soojakadudele aitab kaasa ka lume väga kare pind. Suurenenud õhukuivus talvel Siberis ja Uuralites viib suuri kaotusi lumi aurustumiseks, põhjustades täiendava siiski märkimisväärse soojuskulu. Lisaks on lume õhukihtide jahtumine seotud ka pinnase sügavuse kuumuse lakkamisega. Lumi kui halb soojusjuht katkestab soojusvahetuse pinnase ja õhu vahel. Selle tulemusena on selle pind väga jahtunud, kuigi selles täheldatakse väikeseid negatiivseid temperatuure (-5...-12°C).

Ülemiste lumehorisontide ja lumelähedaste õhukihtide temperatuuri tõus päevasel ajal on seotud päikesekiirgusega (värskelt sadanud lume lühilaine neeldumistegur on 0,13, seisnud lumel 0,33). Osa päikesekiirgusest tungib läbi lume paksuse ja soojendab selle üles. Seda soodustavad puuvilja- ja marjataimede oksad, mis tungivad sellesse igas suunas. Neid kuumutatakse positiivse temperatuurini negatiivsed temperatuurid ah õhku. Päevane lumi jaanuaris-veebruaris sulab okste ümber öisel temperatuuril lumepinnal kuni -40 ° C, mida suuresti soodustavad nn kasvuhooned okste ümber. Jääkoorik moodustub alguses okste ümber, seejärel kasvab, laseb vabalt valguskiiri läbi ning takistab okstelt ja lumelt atmosfääri paistvat soojuskiirgust. Selle tulemusena soojendatakse lumes jääpinna all taimekuded kõrgete plusstemperatuurideni ja algab nende elutegevus ning öösel jahtuvad nad väga madalale temperatuurile. Sellised järsud kõikumised ilmnevad kõige sagedamini talve teisel poolel, põhjustades koore surma - "põletused".

Õhu lumekihtide tugev jahtumine sõltub piirkonna klimaatilistest iseärasustest, talvest ja ilmast. Õhu lumekihtide jahtumist täheldatakse tegelikult kõigis piirkondades, kus on tekkinud püsiv lumikate. Selle sagedus ja intensiivsus ei ole aga erinevates piirkondades kaugeltki samad. Venemaa Euroopa osas on jahtumine vähem levinud ning õhu ülemise ja alumise kihi temperatuuride erinevus väiksem (mitte üle 3-5°C). Ainult Volga piirkonnas ulatuvad temperatuuride erinevused lumepinnal suurte väärtusteni, põhjustades olulisi koekahjustusi lumepiiril, eriti noortel puudel. Kõikumiste teravus suureneb oluliselt Uuralites, in Lääne-Siber ja jõuab temani suurim väärtus sisse Ida-Siber ja edasi Kaug-Ida valitseb vaikne pilvitu kuiv ilma suladeta antitsüklonaalne ilm.

Kõige sagedamini on lumepinna madalaimad temperatuurid lumerohketel talvedel. Pärast tugevat lumesadu kaua aega saabub selge vaikne ilm, mis aitab kaasa õhu lumekihtide suuremale jahenemisele. Näiteks Sverdlovski oblastis olid sellised talved aastatel 1966-67, 1968-69, 1978-79, 1984-85. Vähese lumega talvedel on lumepinna kõikumised samuti suured, kuid seda täheldatakse madalamal absoluutse miinimumtemperatuuril ja taimed peaaegu ei kahjusta. Talve teisel poolel kõigub temperatuur lumepinnal kõige tugevamalt. Sel ajal valitseb Uuralites tavaliselt vaikne, selge ja kuiv pakase ilm ning harvematel aastatel on jaanuari-märtsi jaoks tugevad lumetormid, lumesajud ja kõrge õhuniiskus. Novembris-detsembris on reeglina kõige sagedamini tuul, pilvisus ja sademed, mis ei aita kaasa lumepinna jahenemisele. Lume õhukihtide väiksem jahutamine esimesel talvekuud Ka teised põhjused aitavad kaasa eelkõige lume madalale sügavusele ja mulla veel nõrgale jahtumisele. Sellest tulenev soojus jõuab lume ülemistele horisontidele, kuna selle väike kõrgus ei takista veel kuumuse läbitungimist. Kuid vaatamata ülaltoodule on mõned haruldased talved (näiteks talv 1998–1999 õhutemperatuuriga umbes -30 ° C, mida täheldati 10.–12. novembril), kui varajane, mitte eriti madal, lühike. -Lumepinnal on märgata tähtajalisi temperatuuri langusi, mis põhjustavad taimedele märkimisväärset kahju ja ei jää oma tagajärgedelt palju alla talvistele.

Kõige kahjulikumat mõju taimedele avaldab mitte niivõrd temperatuuride alandamine, kuivõrd nende avaldumiskiirus päevasel ajal. Vaatlused näitavad, et hommikul on lumel temperatuur madalaim, kuid kella 10-ks, kui Päikesekiired puudutades selle pinda, tõuseb see ja hoitakse sellel tasemel kuni päikeseloojanguni, misjärel see väheneb järsult ja langeb kella 22:00-ks madalaima piirini, misjärel lumepinna jahtumine aeglustub ja selle peal olevad õhukihid hakkavad jahtuma. Tavaliselt täheldatakse lumepinna temperatuuri tõusu kella 08.00–14.00 ja langust kella 14.00–20.00, samal ajal kui taimekudede kuumutamine on intensiivsem kui sellele järgnev õhtune jahutamine. Viljataimede kudede säilimise seisukohalt on määrava tähtsusega sulamiskiirus. Taimekudede tugev külmumine õhu lumekihtides on seotud ka madala temperatuuriga kokkupuute kestusega. Näiteks ühes vaatluses hoiti lumepinnal madalaid kriitilisi temperatuure päeva jooksul 5–6 tundi, 50 cm kõrgusel aga mitte rohkem kui 1 tund. Seega põhjustavad järsud temperatuurikõikumised lumepinnal, olenevalt nende avaldumise ajast ja kestusest, samuti taimede seisundist, mitmesuguseid kudede kahjustusi (koore ja puidu lõhenemine, koore ja puidu päikesepõletus, puidukahjustused). ), mis sageli põhjustab üksikute okste ja tüve surma. , ja mõnikord kogu võra maapealse osa lumikatte kohal.

Lumiste õhutemperatuuride kujunemise iseärasuste paremaks mõistmiseks ja nende mingil moel mõjutamiseks soovin jätkata üksikasjalikumalt populaarne vorm Mõelge selle nähtuse mehhanismile. Teatavasti saab Maa energiat päikesekiirguse kaudu (lainepikkus 0,3-2,2 mikronit) ja energia kadu kosmosesse toimub pikalainelise kiirguse tõttu (lainepikkus 6-100 mikronit). Lumikattele iseloomulik kõrge peegeldusvõime muutub lainepikkusega nii kiiresti, et pikematel lainepikkustel osutub lumi kehvaks reflektoriks, kuid heaks kiirgajaks. Kuigi märkimisväärne osa lumega kaetud maapinna kiirgavast pikalainelisest kiirgusest jõuab atmosfääri neeldumise ja emissiooni tõttu sinna tagasi, läheb märkimisväärne osa sellest (umbes 20%) kosmosesse kaduma. Kui neid kadusid ei kompenseerita energiavarustusega muudest allikatest, väljendub sellest tulenev mõju õhutemperatuuri languses, eriti atmosfääri madalamates kihtides. Pikka aega kiirgusjahutuse all olnud õhu temperatuuriprofiili iseloomustab väga madal pinnatemperatuur.

Piirkond, kus Venemaal täheldatakse intensiivset kiirgusjahtumist, mille tulemusena õhumassid mida iseloomustab väga madal pinnatemperatuur, nõrk tuul ja selge taevas, on Siber. Kui Siberi antitsüklon hõivab Uurali vööndi, seatakse meie piirkonnas sageli sellised temperatuurid.

Kiirgussoojusülekande reeglite kohaselt on kiirguse käigus lume pinnalt eralduv soojushulk otseselt võrdeline lumepinna emissioonivõimega, selle pindalaga, samuti selle pinna ja õhukihtide temperatuuride erinevusega. sellega ühendust võtta. Lumega kaetud pind, mis on moodustunud arvukate üksikute lumehelveste ja neist koosnevate üksikute erinevate plokkide kogunemisest, on äärmiselt krobeline pind. Lisaks on lumehelbed ise (atmosfääri- ja lumekristallid) samuti äärmiselt karedad moodustised. Sellise pinna kogupindala osutub palju suuremaks kui pindala, mida piirab ainult pinna pikkus ja laius. Eriti tugevalt suureneb lumega kaetud pinna karedus ja kogupindala, kui selle moodustab värskelt sadanud lumi.

Joonisel fig. Joonisel 2 on kujutatud kareda (1) ja sileda pinnaga (2) kehade emissioonivõime muutumist sõltuvalt kiirgusnurgast (A. Machkashi, L. Bankhidi "Kiirgusküte", Moskva, Stroyizdat, 1985). Jooniselt fig. 2 on näha, et karedate pindade kiirgusvõime on palju suurem kui siledatel. Lisaks väheneb krobeliste pindade emissioon aeglasemalt, kui kiirgusnurk läheneb 75–90°-le, kui siledate pindade puhul. See tähendab, et mida karedam on kiirguspind, seda suurem on selle emissiivsus ja seda suurem on kiirgusnurk. Ja võttes arvesse antud juhul suurenemist maksimaalse võimaliku ja enim kiirgava pinnani, saame rääkida ka maksimaalsest võimalikust soojuskaost selle kiirgava pinna poolt.

Kust tuleb kiirgusprotsessis tarbitav soojus? See soojus võetakse pinnaga külgnevatest lumekihtidest. Kuid lumikattel on selles sisalduva olulise õhukoguse tõttu head soojusisolatsiooni omadused. Seetõttu ulatuvad lumelähedaste õhukihtide negatiivsed temperatuurid madalale sügavusele. Just nendest lumekihtidest eraldub kiirgusele kulutatud soojus. Joonisel fig. Joonisel 3 on näidatud ööpäevaste temperatuurikõikumiste nõrgenemise sõltuvus lumekihi sügavusest, võetud "Lumekäsiraamatust", Leningrad, Gidrometeoizdat, 1986. Jooniselt fig. 3 näitab, et juba 40 cm sügavusel puudub lumetemperatuuri ööpäevase kõikumise amplituud täielikult ja 20 cm sügavusel on see ebaoluline. Seetõttu võib kiirgusele kulunud soojuse vabanemise eest vastutavaks pidada ligikaudu 20 cm paksust lumekihti. Tõsi, kaua seistes tugevad külmadööpäevaste temperatuurikõikumiste amplituud puudub sügavusel, mis on mõnevõrra suurem kui 40 cm, kuid sel juhul võib umbkaudsel hinnangul 20 cm lumekihti pidada vastutavaks kiirgusele kulutatud soojuse vabanemise eest.

Lume erisoojusmahtuvus on 2,115 kJ/kg°C. See tähendab, et kui 1 kg lumelt võetakse lumepinna poolt kiirguseks ära 2,115 kJ soojust, peaks selle temperatuur langema 1°C võrra. Kuid lume tihedus on väga madal (värskelt sadanud lund on 50-300, tuule poolt tihendatud lund - 150-400, lund - 450-700 kg / m3). Seetõttu on see lumepinnaga külgnev 20-sentimeetrine väikese massiga lumekiht sunnitud kiirgusele kulunud soojuse kompenseerimiseks suure hulga kraadi võrra jahtuma. 20 cm lumekihi sees olev soojus kandub selle pinnale juhtivuse soojusülekande teel. Suurimad soojuskaod kiirgusest ning lume ja lumekihtide õhutemperatuuri suurim langus, nagu juba eespool mainitud, toimuvad selgetel, vaiksetel ja rahulikel öödel, kus lumepind on moodustatud värskelt sadanud lumest, paksusega vähemalt 40 cm, maapinnast saadava soojuse väljajätmine.

Arvestades lumelähedaste õhutemperatuuride kujunemise iseärasusi ja lumepinna temperatuuri, võeti arvesse selle ühtlast pinda. Metsas, põllul ja aias on aga erinevaid ebatasasusi ning nende tõttu ladestub talvel lund ebaühtlaselt. Proovime mõtiskleda, kuidas sellised lumised tõusud mõjutavad lumepinna temperatuuri ja lume õhukihtide temperatuuri nende tipus.

Joonisel fig. 4 on kujutatud näiteks kahte lumekonstruktsiooni: üks ümara lameda pinnaga raadiusega r ja soojust eraldava kihi paksusega 20 cm, teisel sfäärilise pinnaga raadiusega r ja sfäärilise soojust eraldava kihi paksusega 20 cm (selguse huvides on näidatud, et mõlemad struktuurid ei ületa ühte neljandikku). Nende struktuuride võrdlus näitab, et teise konstruktsiooni sfääri pindala on 2 korda suurem kui esimese konstruktsiooni tasapinnaline pind. Proovime hinnata 20-sentimeetrise lumekihi mahu suhet, mis on seotud soojuse edastamisega lumepinnale kiirguse jaoks. Esimeses struktuuris on see maht konstantne ja selle ruumala ja kiirgava pinna suhe on konstantne. Teises struktuuris sõltub see ruumala sfääri raadiusest ja väikseim saadakse sfääri väikeste raadiuste juures. Selle ruumala ja kera vastava pinna suhe osutub samuti sõltuvaks kera raadiusest. 20-sentimeetrise lumekihi ja kiirguspinna suhte võrdlemine esimese ja teise konstruktsiooni puhul näitas, et teise sfäärilise struktuuri puhul r=0,5 m juures oli see 35% väiksem kui sama raadiusega r esimese lameda struktuuri puhul. , r = 1,0 m - 18,5% vähem, r = 1,5 m - 14,5% vähem, r = 2,0 m - 10% vähem.

Seega sfäärilise lumekonstruktsiooni korral sisaldab 20-sentimeetrine lumekiht väiksemat kogust lund, mida kasutatakse soojuse ülekandmiseks teatud lumepinnalt kiirgusele kui sama lumekiht sama pinnaga lameda struktuuriga. Lisaks osutub sellise lumestruktuuri sfääri karedus ja pindala palju suuremaks kui geomeetriliste mõõtmetega samaväärse tasase lumepinna oma. Sellest järeldub lumepinna ja lumelähedaste õhukihtide suurem jahtumine sellise sfäärilise lumestruktuuri ülaosas kui tasasel lumepinnal. Sellist õhutemperatuuri langust lumeehitiste tippudes täheldatakse vaid vaiksetel öödel. Sellele aitab kaasa ka värskelt sadanud lahtine lumi, mis lükkab tippudest külmema õhu voolu edasi.

Õhutemperatuuri vaatlused lumistel küngastel Siberis, Venemaa Euroopa osas ja mitmel pool mujal on näidanud, et selgetel vaiksetel öödel on need temperatuurid tõepoolest mitu kraadi madalamad kui tasasel lumepinnal. Siberis ulatub GV Vasilchenko tähelepanekute kohaselt nende temperatuuride erinevus 2–4 °C-ni. Sama võib pidada ka meie piirkonna kohta. Selline negatiivsete temperatuuride kehtestamine, mis on kõrgem kui tasasel lumepinnal, nõuab väga hoolikat suhtumist puude ja põõsaste lumega kuhjamisse. Peame alati meeles pidama ja hindama: kas taimede lumega mäendamine on neile kasulik? Taimede kallamine lumega aitab kaasa soodsale kliimatingimused nende osad ja samal ajal halveneb temperatuuri tingimused nende mäetamata osade lume piiril. Nendel tingimustel on soovitatav taimed täielikult künkada. Kuid selline suurte taimede kallutamine ei ole praktikas teostatav. Lisaks on suure küngaste korral võimalik, et taimed soojenevad ja ei lõpeta oma puhkeperioodi, mis mõjutab nende kevadist kasvu ja vilja.

Arvestades kõike ülaltoodut, peavad amatööraednikud olema teadlikud võimalusest vähendada õhutemperatuuri tasasel lumepinnal 5–9 ° C ning küngaste ja lumehangetel 8–12 ° C võrra ja sellega arvestama. õhutemperatuurile 1-1,5 m kõrgusel nendest lumistest pindadest igal talvel. Nende äärmuslike temperatuuride mõju välistamiseks tuleks kõik madala vastupidavusega aiataimed maapinnale painutada ja täielikult lumega kaetud. Avatud kujul talvituvad aiataimed - tavalised õunapuud, ploomid, kirsid, aprikoosid, magusaviljaline pihlakas, suureviljalised viirpuud - tuleks kasvatada väga talvekindlatel standardvormijatel, pookides kultivarid umbes 1,5 m kõrgusele. Selliste taimede lumega mäetamist ei teostata. Hillimisel aiataimed keskmise talvekindlusega, avatud kujul kasvatatud, püüavad nad võra põhja täielikult oksteharkidega punnitada, et seda talvel säilitada ja külmumise korral taastada lume kohal asuvad võra osad. kaas. Selleks tuleks puu võra moodustamisel ette näha selle aluse madal asukoht. Juurekaela poogitud noored viljapuud, mille talvekindlus on alati väiksem kui täiskasvanud viljapuudel, tuleb künkada võimalikult kõrgele. Kuid selleks, et vältida soojenemise võimalust ja puhkeperioodi mitte läbimist, peaks lumemäe läbimõõt olema väike. Ka küpseid viljapuid, millel on kõrge luustiku okste alus, on parem mitte künkada, kuna allpool olev surnud kooreosa on paksem ja sellel on suurepärased soojusisolatsiooni omadused. Kui eluskuded on kaitstud, kui sellised puud on lumega kaetud, läheneb äärmuslike lumiste temperatuuride tsoon võra skeletiharude harudele, mis on selliste temperatuuride suhtes kõige haavatavamad. Kõikide madalakasvuliste viljapuude võrad langevad isegi ilma lumega katmata, ainult selle loomuliku lumeülekandega äärmuslike lumetemperatuuride tsoonidesse ja rohkem samal ajal võivad need külmuda kui kõrgete viljapuude võrad. Sel põhjusel ei tohiks meie tingimustes kääbus-, sammas- ja põõsaste viljapuude kasvatamine avatud kujul olla paljutõotav. Neid puid tuleks kasvatada kiltkivi kujul.

V. N. Šalamov

(Uurali aednik)

Pole sugugi juhuslik, et enamik looduslikke laviine laskub lumesaju ajal või vahetult pärast seda, kuna lumemass ei talu lühikese aja jooksul nõlvale sadanud märkimisväärset hulka värsket lund. Ilm, isegi rohkem kui muud tegurid, mõjutab lumikatte stabiilsust, muutes haardumisjõudude ja koormuse vahelist tasakaalu. Vaatame, kuidas sademed, tuul ja õhutemperatuur seda tasakaalu mõjutavad.

Sademed (tüüp, kogus, kestus, intensiivsus)

Sademete mõjul suureneb lumemassi kaal ja seega ka sellele langev koormus. Uus lumesadu või vihm, eriti tugev vihm, võib muuta lume äärmiselt ebastabiilseks. Oluline erinevus nende kahe sademete vahel on see, et värske lumi võib lumemassi tugevust mingil määral sidudes suurendada. Vihm lisab raskust ilma kihtidele tugevust lisamata. Lisaks nõrgestab see hoidejõude, hävitades sidemeid lumeterade ja lumekihtide vahel. Kui märg lumi võib olla äärmiselt ebastabiilne, siis pärast jäätumist võib see olla ka tugev ja stabiilne. Vihmast läbiimbunud kihid muutuvad jääkoorikuteks, aidates kaasa lumemassi struktuuri jootmisele. Need koorikud tekivad aga kihtides ja pinnal juhuslikult. Eriti siledad moodustavad suurepärase peenra tulevase laviini jaoks.

Värske lume seos vana lumega on sama oluline kui sademete liik ja hulk. Üldreeglina soodustavad karedad, ebakorrapärased ja ebaühtlased süvenditega pinnad tugevamat veojõudu, toimides loomuliku ankruna kui siledad pinnad. Näiteks väga sileda jääläätse peal olev õhuke tihendamata (sidumata) lumekiht võib pärast uue lumesadu moodustada väga suure laviinivööndi.

Küsimusele, kui palju lund on ebastabiilsuse ja sellele järgnevate laviinide tekitamiseks, pole ühemõttelist vastust. Mõne lumesaju ajal võib sadada üle 60 cm värsket lund ja laviine praktiliselt ei teki, teistel sadades 10 cm ja on suur laviinioht. See sõltub osaliselt värskelt sadanud lume sidumisomadustest ja lumekoti sees olevate kihtide tugevusest. Reeglina langevad laviinid aga maha sadanud või tuule poolt kantud suurest lumekogusest lisakoormuse mõjul.

Lumemassi reaktsioon koormusele sõltub suurel määral mahasadanud lume massist ja selle kogunemise kiirusest. Tugeva lumesaju korral (alates 2 cm / h) reageerib lumemass koheselt värskelt sadanud lume kriitilisele massile, kuna see ei suuda seda koormust taluda. Sageli langeb sellise lume kogunemise intensiivsusega 90% laviinidest lumesaju ajal või päeva jooksul pärast seda. Kuid laviiniperiood kestab veel 2-3 päeva, sõltuvalt lumemassi sees toimuvatest protsessidest. See on nagu kummipaela venitamine, kuni see puruneb. Aeglaselt kasvav lumepakk reageerib muutustele järk-järgult plastiliselt voolamise, painutamise ja deformeerumisega, kuigi varisemine võib siiski toimuda, eriti kui selle all olevas horisondis on nõrgad kihid. Mida kiiremini lumi koguneb, seda kiiremini lumemass lisaraskusele reageerib. Samadel tingimustel tekitab kriitilise olukorra tõenäolisemalt 10 tunni jooksul mahasadanud 50 cm uut lund kui 3 päeva jooksul mahasadanud 50 cm lund. Lisage tuuletegur, temperatuurimuutused ja ülesanne muutub palju keerulisemaks.

Temperatuur (lumi ja õhutemperatuur, otsene ja peegeldunud päikesekiirgus, kalded)

Lume temperatuuri muutused võivad oluliselt mõjutada selle stabiilsust. Need muutused on omakorda seotud peamiselt õhutemperatuuri muutustega, otsese päikesekiirgusega (otse päikeselt saadud) ja peegeldunud kiirgusega (alates maa pind atmosfääris). Õhutemperatuur kandub lumemassile turbulentsel soojusülekandel (teralt terale) ja konvektsioonil (vabast õhuvoolust). Selle protsessi tulemusena saab lume pinda oluliselt soojeneda või jahutada.

Maapinnale jõudva päikesekiirguse intensiivsus sõltub laiuskraadist, kellaajast ja aastaajast, nõlvadest ja pilvisusest. Kuigi lumepind neelab vaid vähesel määral soojusenergiat, on võimalik märkimisväärne soojenemine. Samuti kiirgab lumi väga tõhusalt soojust ja võib selge pakase ilmaga jahtuda õhutemperatuurist palju madalama temperatuurini. Selle pinnalt tuleva kiirguse saab neutraliseerida sooja pilvekihi vastukiirgusega pilves ilmaga.

Selliste protsesside olulisus seisneb selles, et lume temperatuur mõjutab lumemassi muutuste kiirust, mis iseloomustab lumikatte stabiilsust nõlval.

Mida soojem on lume paksus, seda kiiremini toimuvad muutused selle sees. Soe lume paksus (soojem kui 4°C) settib tavaliselt kiiresti, muutudes tihedamaks ja tugevamaks. Tihenemisel muutub see edasisele vajumisele vastupidavamaks. Külmades lumekottides püsivad ebastabiilsed lumeolud kauem, sest kokkutõmbumis- ja tihenemisprotsessid aeglustuvad. Ceteris paribus, mida külmem on lumekiht, seda aeglasem on kahanemisprotsess.

Teine temperatuuriefekt on see, et lumepakk võib aja jooksul nõrgeneda, kui üksikute kihtide temperatuurides on oluline erinevus. Näiteks isoleeritud sooja lume sügavuses ja külmemate kihtide vahel pinna lähedal. Temperatuuride erinevus teatud tingimustes aitab kaasa temperatuurigradiendist tingitud nõrkade kihtide tekkele, eriti lahtise lume korral. Gradient-metamorfismi tulemusena (temperatuuri erinevuste mõjul) tekkinud täpselt määratletud lumekristalle nimetatakse sügavaks härmatseks (sügavaks härmaks) või suhkrulumeks. Selline kiht mis tahes moodustumisetapis kujutab tõsist ohtu lumemassi stabiilsusele nõlval.

Õhutemperatuuri muutus lumesaju ajal samuti suur tähtsus, kuna see mõjutab kihtide ühenduvust. Lumesadu, mis algab "külmalt" ja seejärel järk-järgult "soojeneb", põhjustab tõenäolisemalt laviini kui need, mis soe lumi lamab soojale pinnale. Lumesaju alguses maha sadav kohev külm lumi ei haaku sageli hästi vana lumepinnaga ega ole piisavalt tugev, et sellele peale langevat tihedamat märga lund toetada.

Päikesekiirguse mõju võib olla kahekordne. Lume paksuse mõõdukas soojenemine aitab kaasa tugevusele ja stabiilsusele kokkutõmbumise tõttu. Peamiselt kevadel toimuv intensiivne järsk soojenemine muudab aga ülemised lumekihid märjaks ja raskeks ning nõrgestab lumeterade vahelist sidet. Hommikul stabiilsena püsinud nõlvast võib alla tulla laviin.

Otsene päikesevalgus ei ole ainus oht. Nõrgad kihid püsivad kauem varjutatud nõlvadel, kus lume paksus ei ole nii tihendatud kui valgustatud nõlval ja kus sügavkülma teket soodustab sageli lumepinna jahtumine (jahtumine).

Selge pakase ilmaga perioodid soodustavad lumepinna härmatise teket. Need kerged sulgvärvi kristallid võivad moodustada lumemassis õhukesi, väga nõrku kihte, mida katavad järgnevad lumesajud ja lumetormid.


Sellised tingimused soodustavad ka temperatuurigradiendi tekkimist ja sügava härmatise teket alumistes kihtides.

Sooja ja pilvise ilmaga võib lumi soojeneda, mis aitab kaasa selle settimisele ja kõvenemisele. Kuigi sellised perioodid võivad soodustada lume suuremat stabiilsust nõlval, esineb soojenemise ajal siiski üsna sageli laviine, eriti kui see soojenemine on kiire ja tugev. Igasugune kiire ja püsiv temperatuuri tõus pärast pikka perioodi külm ilm põhjustab ebastabiilsust ja seda tuleks märkida kui "looduse tippu".

Tuul (suund, kiirus, kestus)

Kui lumi sajab ilma tuuleta alla 50 ° järsutel nõlvadel, moodustub olenemata orientatsioonist ligikaudu sama kõrgusega lumikate, kuid järsematel nõlvadel on katte paksus väiksem kui laugetel nõlvadel.

Tuule suund ja kiirus lumesaju ajal on suure tähtsusega, sest need näitajad määravad, millistele nõlvadele lumi koguneb või kuhu see transporditakse. Tuule kiirusel 7−10 m/s jääb reeglina suurem osa lund tuulepoolsele nõlvale. Kui tuul puhub üle 10 m/s, kandub lumi tuulealusele nõlvale, settides kohe harja taha. Mida tugevam on tuul, seda allapoole kallakut lund koguneb. Harjaosades, reljeefi teravatel servadel moodustuvad lumekarniisid. Olles hea indikaator piirkonna domineerivatele tuulesuundadele. Räästa kokkuvarisemine on sageli suuremate laviinide põhjuseks tuulealusel lumega koormatud nõlval.


Tuule tugevnemine põhjustab üldise lumetormi, mis muudab järsult lumikatte tekkimise tingimusi olenevalt mäepinna kohalikest orograafilistest iseärasustest. Märkimisväärne lume ümberjaotumine lumikattes toimub madalate lumetormide ajal, mis sageli tekivad mõni aeg pärast lumesaju lõppemist. Tuul tõstab varem maha sadanud lahtise lume õhku ja transpordib selle teise kohta, moodustades kompaktsed, sageli hästi kokkukuuluvad kihid, mis on sobivaks materjaliks lumeplaatide moodustamiseks.

Lume triivides võib tekkida lumikatte väga suur heterogeensus, mis on tingitud varem ladestunud lume ümberjaotumisest, selle puhumisest positiivsetele pinnavormidele ning suurte löökide tekkele süvendites ja lumekarniiside moodustistes. Väikeste pinnavormidega ebatasasel maapinnal tasandab lumetorm ebatasasused ja muudab need lumikattel vaevumärgatavaks. Takistuste lähedal põhjustab lumetransport lumehangede teket keeruline kuju. Lumikatte tihedus pärast puhuvat tuisku suureneb oluliselt ja võib ulatuda 400 kg/m 3 .

Lume kuhjumine külgnõlvadele tekib siis, kui tuul puhub üle nõlva, kandes lund vasakult paremale (või vastupidi) nõlva poolitavate mäeharjade või mäeharjade tuulealusele küljele.

Pange tähele, et kuigi tuulealused nõlvad muutuvad lume ülekoormuse tõttu ebastabiilsemaks, väheneb rõhk tuulepoolsetele nõlvadele, kui lumi ära puhub. Sel põhjusel sobivad marsruutide jaoks sageli tuulepoolsed nõlvad. Kuid pidage meeles, et tuule muutumine mägedes on tavaline nähtus. Tänased tuulepoolsed nõlvad võisid olla eile tuule all olles lumega koormatud.

Lume transportimiseks vajalik tuule kiirus sõltub osaliselt lumepinna tüübist. Näiteks 20 cm lahtist, sidumata värsket lund 10–15 m/s tuule mõjul võib paari tunniga moodustada ebastabiilse lumikatte. Vana tuulega kokku surutud lumeplaat on suhteliselt stabiilne ja tuleb harva maha, välja arvatud löögi korral. välised tegurid. Hea indikaator tuulest kokkusurutud lumele on sastrugi lumepinnal.

Kõrgus merepinnast. Temperatuur, tuul ja sademed muutuvad kõrgusega oluliselt. Tüüpilised erinevused on allosas vihm ja üleval lumi (nende kahe vahel on lumepiir) või sademete ja tuule kiiruse erinevus. Ärge kunagi eeldage, et tingimused ühes kontrollpunktis peegeldavad olukorda teisel kõrgusel!

Järeldused:

Näited tüüpilistest ilmastikutingimused aidates kaasa lumekatte ebastabiilsusele nõlval

— Suur hulk lühikese aja jooksul langev lumi;

— Paduvihm;

Märkimisväärne lume tuuletransport

Pikaajaline külm ja selge periood, millele järgneb tugev lumesadu või tuisk. See aitab kaasa temperatuurigradiendi tekkimisele lumemassi sees ja sügava pakase tekkele ning järgnevad lumesajud aitavad kaasa kriitilise massi moodustumisele;

Lumesadu on alguses “külm”, seejärel “sooja”;

Temperatuuri muutused:

Kiire soojenemine (üle 0°C) päeval Viib laviiniohu kriitilise suurenemiseni!

Järkjärguline (mõõdukas) soojenemine paksenemine, suurenenud kihtidevaheline sidumine vähendas ohtu!

Pakase ilma aeglustumine (säilitamine) olemasolev oht ja protsessid lumemassi sees!

Pikad perioodid (üle 24 tunni), kui temperatuur on 0 °C lähedal või üle selle

Intensiivne päikesekiirgus Pärastlõunal kõige kauem päikese käes olevad nõlvad võivad olla ohtlikud!

Kokkuvõtvalt võib öelda, et ilm on laviinide arhitekt ja sellisena koostab plaani lumikatte püsivuse muutmiseks. Ennetades ilmastikuolude mõjusid ja sobitades erinevaid variatsioone lumekoti struktuuriga, saate laviinialadel reisides oluliselt suurendada oma ohutust.