山顶积雪与太阳有密切关系,主要体现在以下几个方面:
太阳辐射是积雪形成的初始能量来源
提供热量使水汽蒸发
- 太阳辐射能使地面增温,进而使得地面上的水体(包括江河湖海、潮湿土壤等)蒸发,大量水汽进入大气,为云的形成提供了物质基础。
- 在温暖的白天,太阳强烈照射使得湖泊表面的水不断蒸发,水汽升腾到空中。
水汽输送与成云致雨(雪)
- 大气中的水汽在太阳辐射等因素引起的大气环流作用下被输送到不同地区,当富含水汽的空气遇到山脉等地形阻挡时,气流被迫上升。
- 随着高度升高,气压降低,空气体积膨胀,气温下降,水汽达到饱和并凝结成小水滴或小冰晶,如果在高空温度足够低,就会形成降雪。
- 当来自海洋的暖湿气流遇到高山时,气流沿山坡爬升,在山顶附近冷却凝结,最终形成降雪堆积在山顶。
太阳辐射影响积雪消融
直接辐射:太阳辐射直接照射到山顶积雪上,积雪吸收太阳辐射的能量,温度升高,一部分能量用于积雪的融化,使得固态的雪转化为液态的水。
反射率影响:积雪的反射率较高,能反射大量的太阳辐射,新降的雪通常反射率可达80% - 95%左右,这意味着大部分太阳辐射被反射回太空,减少了积雪吸收的能量,在一定程度上减缓了积雪消融的速度,但随着积雪表面状况的变化(如被风吹蚀、融化后再冻结等),反射率会有所改变,对太阳辐射吸收和积雪消融的影响也会不同。
季节和纬度差异:
- 在不同季节,太阳辐射强度和日照时长不同,在冬季,太阳高度角较小,太阳辐射相对较弱,山顶积雪消融缓慢甚至基本保持积累状态,随着春季来临,太阳高度角逐渐增大,太阳辐射增强,积雪消融速度加快。
- 纬度不同,太阳辐射量也有显著差异,高纬度地区太阳辐射相对较弱,山顶积雪持续时间较长;低纬度地区太阳辐射较强,山顶积雪相对较薄且消融较快,极地地区山顶常年被积雪覆盖,而赤道附近一些高山的山顶积雪在温暖季节会大量消融。
坡向影响:不同坡向接收的太阳辐射不同,阳坡(朝向太阳的山坡)接收太阳辐射多,积雪消融快;阴坡(背向太阳的山坡)接收太阳辐射少,积雪消融慢,在北半球中高纬度地区,南坡为阳坡,北坡为阴坡,南坡山顶积雪通常比北坡消融得更快。
天气状况影响:晴天时太阳辐射强,积雪消融快;阴天时太阳辐射被云层遮挡,到达山顶积雪表面的太阳辐射减少,积雪消融速度减慢,连续的晴天会使山顶积雪明显减少,而阴天则有利于积雪的保存。
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