Снегопады в сантиметрах и миллиметрах

После аномально теплого декабря январь преподнес жителям европейской России обильные осадки, которые один за другим приносят атлантические циклоны. Количество выпавшего снега уже намного превысило месячную норму, и это явно не радует дорожные службы. СМИ, озвучивающие метеосводки, дают количество осадков в миллиметрах, дорожники говорят о нескольких десятках сантиметров снега. Это кажущееся несоответствие может вызвать недоумение у людей, не знакомых с метеорологией. Но если разобраться, то никакого противоречия здесь нет.

Дело в том, что метеорологи всегда измеряют количество осадков в миллиметрах слоя жидкой воды, будь то летние осадки, будь то зимние. (Измерения, кстати, проводятся два раза в сутки). Зимой это происходит так. Собранный в специальном осадкомерном ведре снег растапливается в теплом помещении. Получившаяся вода переливается в специальный мерный стакан, и число делений по его шкале преобразуется в те самые миллиметры. Это и есть толщина слоя выпавших осадков, равномерно распределенных по земной поверхности, в водном эквиваленте. Такое единообразное представление жидких и твердых осадков (то есть дождя и снега) просто необходимо метеорологам для сравнения их количества.

А как связаны между собой толщина слоя воды и высота выпавшего снега? Отвлеченное количество миллиметров за сутки мало что говорит о последствиях снегопада. Связать эти величины можно, зная плотность снега. Огромный архив опытных данных позволяет это сделать. Измерения плотности снега ведутся на метеостанциях уже более ста лет. Способ определения плотности очень простой – весовой, то есть пробы снега отбираются специальным прибором (снегомером) и взвешиваются на рычажных весах. Конструкция снегомера в нашей стране не меняется уже 70 лет.

Плотность снега может меняться в очень больших пределах: от 0,01 до 0,7 граммов на кубический сантиметр, то есть различаться в 70 раз. Самая маленькая плотность у легких снежинок, медленно опускающихся на землю в безветренную морозную погоду. Самая большая плотность у старого слежавшегося снега, особенно если он пропитался водой и смерзся.

Для приблизительных расчетов можно считать, что плотность свежевыпавшего снега равна 0,1 г/ куб. см. (Это значение используется даже в компьютерных моделях прогноза погоды). Плотность воды, как известно, 1 г/куб. см. Получается, что высота слоя снега в 10 раз больше, чем слоя воды. То есть, чтобы примерно оценить, сколько выпало снега, количество осадков в миллиметрах нужно умножить на 10. Иначе говоря, один сантиметр свежего снега в среднем дает один миллиметр осадков.

В действительности, все, конечно, сложнее. Плотность падающего снега сильно зависит от температуры воздуха и может отличаться в десятки раз. Особенно большие колебания бывают при температурах, близких к нулю. Сравните спокойно падающие хлопья снега и тяжелый мокрый снег. Здесь играют роль температура воздуха в облаках и у земли, ветер, структура и размер снежных кристаллов и другие факторы. Но эти вопросы занимают специалистов, а рядовых граждан больше волнуют чистые улицы и дворы и бесперебойная работа транспорта.

Ну, и в дополнение советую прочитать интересную статью о свойствах снега, опубликованную еще в советском журнале «Наука и жизнь».