Влияние снежного покрова на окружающую среду определяется несколькими присущими снегу свойствами: высокой отражательной и излучатель- ной способностью, малой теплопроводностью, большими затратами тепла на таяние, низкой влажностью и относительно малой шероховатостью снежной поверхности.
Отражательная способность снежного покрова. Из всех естественных поверхностей на Земле сухой и чистый снег имеет самое высокое значение альбедо (%):
Свежий снег 75-95
Старый снег 40-70
Морские льды 30-40
Пустыни 24-30
Воды 5-30
Сельскохозяй 3-25
ственные поля Тундра 15-20
Леса 3-20
Альбедо снежного покрова зависит от физических свойств и состояния снега. По данным измерений в Европейской части СССР (Комаров, 1959), отражательная способность разных видов снега следующая, (%):
Свежевыпавший сухой, ослепительно белый 80-90
Мелкозернистый, переметенный, сухой чистый 65-80
Мелкозернистый, слегка влажный, чистый 55-65
Средне- и крупнозернистый, влажный, чистый 45-55
Крупнозернистый, очень влажный, слегка запыленный 20-45
Смесь воды и снега или снег под тонким слоем воды 10-20
Соответственно изменяются и отражательные свойства ледников, на значительной своей площади покрытых снегом. Если учесть характерные значения облачности, ее отражательную и поглощательную способности, а также характерные значения альбедо ледников разных типов, то оказывается, что континентальные ледниковые покровы отражают в космос дополнительно 54% поступающей на верхнюю границу атмосферы солнечной радиации, области питания горных ледников - 33%, небольшие островные ледниковые покровы - 16%, а языки горных ледников - всего 15% (Кренке, 1982).
Отражательная способность снежного покрова зависит от длины приходящей волны. Еще Н.Н. Калитин (1938) обратил внимание, что альбедо снежного покрова в синей и светло-красной частях спектра равно 95%, в ультрафиолетовой - 91% и в темно-красной - 88%. Сухой и чистый снег отражает 95% коротковолновой радиации в диапазоне 0,3—0,9 мкм, включая и видимую часть спектра (рис. 8). Отражательная способность снега резко падает в ближнем инфракрасном диапазоне: эта энергия поглощается в самом верхнем слое снежного покрова. Неодинаковая абсорбирующая способность снега в разных частях спектра играет важную роль в механизме диссипации внутри снежного покрова (Kukla, 1981).
Альбедо сухого и чистого снега несколько увеличивается с уменьшением высоты Солнца. В течение дня альбедо изменяется незначительно; наименьшее альбедо наблюдается около полудня, что связано с подтаиванием снега. Уже через два дня после снегопада отражательная способность снега падает на 10% из-за роста загрязненности поверхности снега, увеличения размера зерен и появления кристаллов глубинной изморози. Но уже через восемь—десять дней отражательная способность мощного снежного покрова стабилизируется. Альбедо старого снега меньше, чем свежего, из-за роста зерен в верхнем слое снежного покрова; к тому же он загрязняется сажей, мелкоземом и остатками растений, а затем в нем появляется и жидкая вода. В целом за зиму в областях с устойчивым снежным покровом альбедо почти всегда имеет очень высокие значения. Хотя сезонные различия величин альбедо могут объясняться и различиями растительного покрова, высоты Солнца, облачностью и другими факторами, все же главной причиной колебаний альбедо служит степень постоянства и продолжительности залегания снежного покрова.
Из-за разных условий формирования снежного покрова зимние величины альбедо сильно варьируют по территории. Так, в южных районах Европейской части СССР даже в январе альбедо не превышает 50%, а в северных достигает 75-85%, Различия в величинах альбедо между западными и восточными районами Европейской части СССР составляют 10—15% (Копанев, 1971), Весьма характерны широтные изменения альбедо поверхности в Северной Америке, Наибольшие различия альбедо от зимы к лету, достигающие 67%, наблюдаются между 65 и 70°с.ш,, где распространена заснеженная зимой тундра. Но и в поясе 40— 45° с.ш. средние зимние значения альбедо на 20% выше, чем летние.
Анализ уравнения энергетического баланса атмосферы приводит к выводу, что отражательные свойства снега больше, чем изолирующие, влияют на энергетический баланс.
