Ice and Snow (E-Journal) / Лёд и Снег
Not a member yet
681 research outputs found
Sort by
Математико-геоинформационное моделирование процесса снеготаяния на речных водосборах Прикамья
Get PDFThe paper studies the patterns and snowmelt regime on the case of several river catchments of the Kama Region. Based on the temperature coefficient method, detailed digital maps and GIS-technologies, a model of spring snow melting has been developed. This model makes it possible to take into account the spatial distribution of meteorological information, features of the relief and soil-vegetation cover more accurately. The estimation of the slope aspect influence on the spring snow melting processes by means of correction coefficients and the technique of determining their optimal values is proposed. A method for verifying the results of calculations of the snow cover spatial distribution based on space monitoring data is proposed. To perform a quantitative comparison of model maps with interpreted images, the choice of the value of the fraction of remaining snow in each cell of the map (information on the presence or absence of snow cover) was justified. If the value of fraction ≥ 0.5, then 1 is assigned – snow is present, if < 0.5, then 0 is assigned – no snow. The simulation results of snow melting for the Kosa–Kosa catchment area during the spring periods of 2004, 2010 and 2015 showed that the average overlap of snow-covered area on the model maps and decoded satellite images is 73.67%. Validation of the proposed snowmelt model was carried out in the Kama–Gainy and the Vishera–Ryabinino catchments. The average overlap area between the model maps and interpreted satellite images was 72.56 and 88.56%, respectively.На основе метода температурных коэффициентов, использования детальных цифровых карт и ГИС-технологий разработана модель весеннего снеготаяния, которая позволяет с большей точностью учитывать пространственное распределение метеорологической информации, особенности рельефа и почвенно-растительного покрова. Оценено влияние экспозиции склонов на процессы весеннего снеготаяния с помощью использования поправочных коэффициентов, разработана также методика определения их оптимальных значений. Предложен метод верификации и валидации расчётов пространственного распределения снежного покрова с использованием данных космического мониторинга
Динамика и пространственное распределение снегозапасов в крупном городе в бассейне Волги (на примере Нижнего Новгорода)
Get PDFProcesses of formation and melting of snow cover in large cities remain poorly studied, for example, one of those is Nizhny Novgorod, the largest city in the Volga River basin. Using the relationship between the amount of precipitation, falling over the cold season, and the snow storage, formed on the whole territory of the city, that was built taking account of the influence of thaws, a continuous series of values of the snow water equivalent (snow storage) for the time of the snowmelt beginning was restored for the period 1965– 2019. Thaws were taken into account through the use of the sums of positive air temperatures for the cold period, calculated for each individual year of observation. During the period under consideration, the maximum snow storage occurred in 2011, while the minimum – in 1998; and it was close to the average value in 1973. Field snow-measuring surveys in the city and its environs, carried out in 2020, showed that the classical notion of the snow-storm transport is not true in the urban landscapes rather than in the environs. The use of the results of field snow surveys performed in different parts of the city in 2021, as well as the statistical characteristics of the above series of snow storage values, allowed estimating the distribution of the snow water equivalent in catchments of six small rivers in the city Nizhny Novgorod. The assessment is detailed for different types of urban landscapes and for years of different snow conditions, including the extreme ones.На основе метеорологических характеристик (включая данные о зимних оттепелях) восстановлены отсутствующие значения в ряду снегозапасов на начало весеннего снеготаяния в г. Нижний Новгород с 1965 по 2019 г. Оценена однородность этого ряда с помощью критериев Фишера и Стьюдента, рассчитаны основные статистические характеристики, а также определена теоретическая функция распределения вероятностей, удовлетворительно аппроксимирующая эмпирическую кривую вероятностей снегозапасов. С использованием результатов полевых снегомерных работ, выполненных в разных частях города в 2021 г., а также статистических характеристик многолетнего ряда снегозапасов на начало весеннего снеготаяния оценено пространственное распределение запаса воды в снежном покрове для шести водосборов малых рек города, в том числе и для расположенных в их пределах территорий с различным видом подстилающей поверхности для каждого года исследуемого ряда
Изотопный состав и регионы-источники зимних атмосферных осадков в Надымской низменности
No full textПриведены результаты изотопного анализа атмосферных осадков, отобранных в Надымской низменности (холодный период 2016-2017 г.), которые показали их значимые изменения (для δ18О на 21 ‰, для δD на 167 ‰). Локальная линия метеорных вод осадков описывается уравнением: δ2D=7,86×δ18О+2,4 (R2=0,99), а уравнение изотопно-температурной зависимости при использовании в расчетах значений температуры точки росы в момент выпадения осадков имеет вид: δ18O=0,67×Ттр–15,2 (R2=0,67). На основе совместного анализа синоптических, траекторных и изотопных данных были определены основные регионы-источники поступления атмосферной влаги, выпавшей в виде осадков в Надымской низменности. Наибольший вклад внесли Атлантика (35,7%) и Северная Атлантика и Северный Ледовитый океан (30,4%); одну пятую часть определил Черноморско-Каспийский регион, а внутриконтинентальные регионы внесли наименьший вклад в поступление осадков (чуть более 10%)
Особенности углеводородного загрязнения поверхности снега при инееобразовании
No full textПриводятся результаты наблюдений за изменением концентрации полициклических ароматических углеводородов в верхнем 18 мм слое снега, связанного с инееобразованием. Показаны некоторые микроморфологические признаки различных форм скелетных кристаллов инея, участвующие в процессе. Обсуждается механизм загрязнения поверхности снежного покрова, связанного с сухим осаждением ПАУ при инееобразовании. Обращается внимание на значение адгезионного взаимодействия дисперсных частиц ПАУ с кристаллами инея на снежной поверхности, как основного механизма поверхностного загрязнения снежного покрова ПАУ
Влияние температуры на поверхности океана в тропиках на антарктический морской лед в период глобального потепления
No full textПри наблюдаемом глобальном потеплении морской ледяной покров в Антарктике в отличие от Арктики не проявлял тенденций к сокращению, в то время как глобальные климатические модели показывают его уменьшение. Цель исследования – объяснить этот климатический феномен на основе идеи о совместной динамике океанических структур Южного океана – Антарктического полярного фронта (АПФ) и границы максимального распространения морского льда, положение которых меняется под влиянием аномалий температуры на поверхности океана в низких широтах
Летний баланс массы ледникового купола Беллинсгаузен на острове Кинг-Джордж, Антарктика
Get PDFFor the first time the summer mass balance of the Bellingshausen Ice Cap, the King George Island (Water-loo) in Antarctica, was estimated for the period of summer seasons 2007–2012 and 2014–2020. Measurements were carried out over a network of 29 ablation stakes. The contribution to the summer mass balance on the dome includes melting of snow (77%), glacial ice (15%), and superimposed ice (8%). Altitude gradients of snow and ice melting on slopes of different exposition were determined, which changed from –1.5 mm of water equivalent (w.e.) per 1 m on western slope in years with annual positive ice mass balance to –11 mm w.e. per 1 m on southern slope in years with negative ice mass balance. The summer mass balance on the cap was calculated using: 1) the average summer air temperature; 2) the sum of positive daily temperatures from data of the Bellingshausen weather station, 3) sum of average monthly air temperatures. Based on a comparison of colder (2009/10) and warmer (2019/20) years, the average melting coefficient for snow and ice for the glacier was calculated to be 9.5 mm/°C per day (Day Degree Factor – DDF). The high value of the DDF is probably due to intensive summer condensation during periods of frequent foggy weather on King George Island. A good correlation was found between the summer mass balance on the cap and the average summer air temperature at the Bellingshausen weather station for December–March (R2 = 0.9). This shows that the air temperature is the decisive factor of the change in the summer mass balance. Using this correlation, the dynamics of the summer mass balance on the cap was restored for the observation period (1969– 2020), which approximately corresponds to the trends in the annual mass balance on the cap. According to observations, it was found that positive deviation of the average summer air temperature by 0.5 °C from its climatic average value (~1 °C) increases the summer mass balance by 56%, while its negative deviation by 0.5 °C decreases the summer mass balance by 36%. This demonstrates a very high sensitivity of the summer mass balance on the glacier cap to climate changes.По данным полевых наблюдений на куполе Беллинсгаузен (Антарктика) в сезоны абляции 2007–2020 гг. даны оценки общего суммарного таяния, изменения таяния с высотой, определены также доля таяния снега, наложенного и ледникового льда, изменение плотности снега в течение периода абляции, вертикальные градиенты таяния снега и льда на склонах разной экспозиции и температурный коэффициент таяния. На основании полученных данных восстановлен летний баланс массы льда на куполе на период с 1968 по 2020 г. и прогноз изменения летнего баланса при изменении климата
Ледовитость арктических морей и ее связь с приземной температурой воздуха в Северном полушарии
No full textПроанализирована линейная связь среднемесячных аномалий площади морского льда в арктических морях и приземной температуры воздуха над сушей Северного полушария в марте и сентябре. Выявлена отрицательная корреляция с температурой в прилегающих к морям регионах суши, а также ряд удаленных связей, которые можно объяснить влиянием атмосферной циркуляции. Рассмотрены особенности сезонного хода площади покрытия морей льдом, климатические тренды, изменчивость и автокорреляция аномалий ледовитости. Наиболее сильное сокращение площади морских льдов в последние десятилетия наблюдаются в Баренцевом море в зимний период, в Карском, Лаптевых и Восточно-Сибирском морях в летний сезон
Влияние снежного покрова на охлаждение поверхностного слоя ледника Восточный Грёнфьорд (Шпицберген)
Get PDFThe purpose of this research is to estimate the effect of snow cover on the store of cold of the glacier surface layer. The store of cold is a complex parameter that shows the degree of cooling of the surface layer of the glacier at the end of the cold period. This value is determined with regard for the dynamics of air temperature and snow cover, changes in the density and structure of snow, and the moisture content (water store) in the snow and firn layer by the beginning of the cold period. Analysis of data from measurements of the thermal regime of the upper 11‑meter layer of the East Grenfjord Glacier demonstrated that effect of the snow cover depth (thickness) on the store of cold is ambiguous: when the depth increases, the store of cold can both increase and decrease. For example, in the colder winter of 2013, the store of cold in the upper 11‑meter layer of the glacier was smaller than the similar value in the warmer and snowier winter of 2014. It was found that this was caused by influence of thaws and rains in the winter of 2014. They could produce changes in the structure of the snow cover: an increase in its density and hardness after freezing of ice grains, as well as increase thermal conductivity that could result in more significant cooling of the surface layer of the glacier this winter. Numerical experiments made possible to establish the dependence of the store of cold in the upper layer of the glacier on meteorological conditions and the snow depth. Calculations have shown that with the depth of 50 cm, a rise of winter air temperature by 1 °C reduces the store of cold, on average, by 8.5 MJ/m2, whereas with a snow thickness of 200 cm, the decrease is 6 MJ/m2. Increasing the snow thickness from 50 to 100 cm reduces the store of cold by 11 MJ/m2 at −6 °C, and by 15 MJ/m2 at −10 °C. And growth of snow thickness from 150 to 200 cm decreases the store of cold by 4 MJ/m2 at the temperature of −6 °C, and by 3 MJ/m2 at −10 °C. According to calculations for the compact snow with a thickness of 150 cm at −10 °C, the store of cold increases by 12% as compared with the average snow hardness. A more significant difference in the value of the store of cold happens when the stratigraphy of the snow cover is not taken into account. Note also, that when modeling the temperature regime and estimating the store of cold in the ice at the end of the cold period, one should take into account the moisture content of the upper 1-m ice layer at the end of the ablation period.На основе математического моделирования оценено влияния параметров снежного покрова и температуры воздуха на запас холода поверхностного слоя ледника Восточный Грёнфьорд. При увеличении толщины снежного покрова может происходить как уменьшение, так и увеличение запаса холода. Причина этого заключается в разной стратиграфии снежного покрова из-за оттепе‑ лей и жидких осадков. Рассмотрено влияние твёрдости снега и стратиграфии снежного покрова на запас холода верхнего слоя ледника
Эколого-геохимическая оценка снежного покрова Якутска
Get PDFFor the first time, the geochemistry of snow cover on the territory of the city of Yakutsk, the largest city located in the permafrost zone, is considered on the basis of recent methods of analysis. To study the chemical composition of the snow cover and estimate the ecological state of the city in March 2020, 80 snow samples were collected on its territory and analyzed for a wide range of chemical elements. It was found that the background chemical composition of the soluble phase of the snow cover in the Yakutsk region is typical for the middle taiga landscapes of Yakutia: chloride-hydrocarbonate, predominantly calcium, with an acidic reaction and very low mineralization. On the basis of the present-day technique of analysis, the features of the transformation of the chemical composition of the soluble phase of snow cover in the urbanized area were evaluated. In the zone of technogenic action, the mineralization of snow water increases following the increase in the concentration of sulfates, calcium and ammonium; the reaction becomes alkaline. The technogenic load on the snow cover in Yakutsk and the main factors of its formation had been determined. The contribution of pollutants in the gas-aerosol phase is approximately 0.2% of the volume of winter dust fallout. In winter, the main source of pollution of the atmosphere here is the motor transport, and to a smaller degree - energy facilities and industrial enterprises. The features of the macro- and microelement composition of the soluble phase of snow were established as well. Macropollutants and nitrogen compounds account for 90–95% of the total atmospheric precipitation, the major quantity of which is carbon. The most contrasting technogenic transformation of microelements is characteristic of Cu, Fe, Cd, Sn, Zn, and Al. The value and parameters of the winter atmospheric load on the snow cover had been determined. The characteristics of the ionic composition of the soluble phase of snow in Yakutsk and the parameters of their changes had been revealed. Almost throughout the whole city, the level of contamination with toxic elements is estimated as low and moderately dangerous. Heavy metal pollution of the snow cover here is noticeably lower than this takes place in the cities of Eastern Siberia (Blagoveshchensk, Bratsk, Irkutsk, Chita).Анализируются результаты геохимического изучения снежного покрова на территории города Якутска. Установлено, что в зимней атмосфере города формируются полиэлементные техногенные аэрогеохимические аномалии тяжёлых металлов, редких, рассеянных и радиоактивных элементов. Наиболее контрастная техногенная трансформация (превышение над фоном) наблюдается для Cu, Fe, Cd, Sn, Zn и Al. Величина газово-аэрозольной нагрузки химических элементов изменяется в пределах семи порядков: от 10n мг/(м2·сут.) для макрокомпонентов Са и С до минимальных значений для редких и рассеянных элементов (Be, Ag, Tl, Th, Pt, Au) – 0,00000n мг/(м2·сут.). Практически на всей территории города уровень загрязнения снежного покрова токсичными элементами оценивается как низкий и умеренно опасный
Состояние Шапшальского центра оледенения (Восточный Алтай) в 2015 году
Get PDFCatalogues and maps of glaciers (for 2015) of Shapshal Glacier Center, located in the eastern part of the Russian Altai, have been created based on the first field glaciological observations and space images interpretation. In total 123 glaciers with the total area of 14.07 km2 have been allocated. In comparison with the data from the Glacier Inventory of the USSR (1955–1965), the total area of the glaciers has decreased by more than 2 times. The lower limit of glacier development is 2475 m, to the south-east of the region it rises by 1 km, the height of the firm line rises from 2860 m to 3460 m, respectively. Small glaciers prevail (70% of glaciers have an area less than 0.1 km2, the area of the largest glacier is 0.9 km2). In terms of quantity and area, cirque glaciers predominate, there are no valley glaciers. The largest numbers of glaciers have northern and northeastern exposure, with the largest areas of glaciers concentrated on the north-eastern slopes. The highest glaciation intensity has been detected on the eastern slope of the Skalistiy Ridge and the northeastern slope of the southern part of the Shapshalsky Ridge in the upper reaches of the Chon-Khem River, which are optimal for glaciers by a combination of mountain heights and position relative to moisture-bearing atmospheric flows. To the west of these areas, intensity of glacierization decreases due to lower mountain heights, to the east – due to lower precipitation. In general, with low (0.1 km−1 and less) intensity of glacierization, the Shapshal Centre is an area of dispersed glaciation, most glaciers of which are on the verge of disappearance.Получены новые карты и каталог ледников мало исследованного Шапшальского центра оледенения на Восточном Алтае. По состоянию на 2015 г. здесь насчитывалось 123 ледника суммарной площадью 14,07 км2. По сравнению с данными 1955–1965 гг. суммарная площадь ледников сократилась более чем вдвое. Преобладают малые каровые ледники северо-восточной и северной экспозиций. Площади ледников и интенсивность оледенения убывают с северо-запада на юго-восток