от начала полосы. От Л исходных частиц получим после первого прыжка Nn частиц, после второго прыжка Nri частиц, после k-TO прыжка Nn частиц, или, иначе говоря, NnL/X частиц.

Таким образом, количество метельных частиц, а значит, и масса взвешенного в воздухе снега растет по мере разгона метели как показательная функция от длины L, на которой рассматривается разгон.

На рисунке 19.3 в качестве примера приведена экспериментально полученная зависимость переносимой ветром массы снега от расстояния L, измеряемого от наветренного края снежного поля; данные получены для скорости ветра 10 м/с. Экспериментальная кривая действительно напоминает показательную функцию п при условии, что ХХО м и п 1,1. Как понимать тот факт, что п=1,1? Это означает, что из десяти совершивших прыжок частиц в среднем лишь одна обусловливает появление двух новых частиц, остальные же девять частиц или просто повторяют прыжок, или вырывают из снежного покрова по одной новой частице, а сами прекращают сальтацию.

Подчеркнем, что нарисованная картина является весьма упрощенной. Очевидно, что величина п должна уменьшаться по мере увеличения массы взвешенного в воздухе снега, постепенно приближаясь к единице. Ведь рано или поздно метель должна стать насыщенной, иначе говоря, транспортирующая способность ветрового потока должна достичь своего предельного значения; после этого количество метельных частиц в воздухе будет оставаться в среднем одним и тем же. Длина

о ЮО 2О0 300 4О0

Z,P, на которой достигается насыщение метели снегом, называется длиной зоны разгона, она равна 100...500 м. Можно сказать, что приведенные выше рассуждения справедливы лишь до тех пор, пока L<CZ,P.

Заметим, что по мере обработки ветром поверхности снежного покрова она становится все более плотной и прочной (об этом мы уже говорили в предыдущей главе).

В результате длина зоны разгона LP оказывается величиной, меняющейся со временем. Она растет по мере упрочнения ветром поверхности снега.

Следует учитывать также, что не все метельные частицы падают обратно на поверхность снега. Многие частицы испаряются во время полета. Испарение снега оказывается существенным фактором, его необходимо принимать во внимание при анализе метельных процессов.

Мы видим, таким образом, что с физической точки зрения низовая метель представляет собой довольно сложное явление природы.

Теорию метелей пробуют создать лишь в последнее время. Работа эта необычайно трудна и пока еще далека от завершения.

Волны на снегу. При низовой метели на открытой равнинной местности формируются снежные волны. Зарождение этих волн можно объяснить тем, что прыжки метельных частиц имеют вполне определенную среднюю дальность. Как мы уже отмечали, длина снежной волны соответствует длине прыжка. Чем больше скорость ветра, тем дальше саль-тируют метельные частицы и тем более длинной будет снежная волна. Волны, возникающие на снегу после сильных метелей, имеют длину от нескольких метров до нескольких десятков метров (в зависимости от силы ветра).

Итак, сальтация метельных частиц приводит к зарождению волнообразного рельефа на поверхности снега.

Едва лишь такой рельеф обозначился, как в игру немедленно вступает еще один фактор, который и определяет окончательное формирование рельефа.

Дело состоит в том, что над ложбинами наметившихся снежных волн в приповерхностном слое воздуха возникают завихрения (рис. 19.4). С подобной картиной мы уже встречались в главе 14 при рассмотрении волн на поверхности моря, а также песчаных

рифелей. Эти завихрения делают волнообразный рельеф снежного поля более выраженным - углубляются ложбины, увеличивается высота гребней волн. Благодаря воздушным завихрениям гребни волн нарастают с подветренной стороны. В то же время под давлением ветрового потока и вследствие бомбардировки метельными частицами наветренные склоны гребней непрерывно выветриваются. Итак, подветренные склоны непрерывно растут, а наветренные, наоборот, теряют снежный покров. В результате возникает медленное перемещение гребней снежных волн по направлению ветра. По окончании метели это перемещение, естественно, прекращается, и снежные волны застывают в неподвижности.

Как далеко переносится снег метелью. Дальность переноса снега метелью будем измерять от той линии, где метель начинает разгоняться. В пределах зоны разгона ветровой поток является, как мы знаем, ненасыщенным. Здесь больше снега поднимается в воздух, нежели падает обратно на поверхность земли. Поэтому постепенно снег все более выметается из зоны разгона, так что кое-где снежный покров может вообще исчезнуть.

За пределами зоны разгона ветровой поток насыщен снегом. Это насыщение соответствует данной скорости ветра. Поэтому, если вдруг на пути метели встречаются какие-то препятствия, например деревья, кустарники, холмы, благодаря которым горизонтальная скорость ветра уменьшается, то немедленно начинается активное выпадение снега на землю - возникают снежные заносы.

Ну а если таких препятствий нет? Как далеко в этом случае может перенести снег низовая метель?

Ранее полагали, что очень далеко, чуть ли не на сотни километров. Оказалось, однако, что это не так. Вследствие довольно интенсивного испарения летящих метельных частиц предельная дальность переноса снега ограничивается несколькими километрами. Лишь в Антарктиде она может достигать 10...20 км.

Горные метели. В горах низовым метелям негде разогнаться. Снежные заносы обусловлены здесь главным образом снегопадами.

Иными словами, горные метели - это снегопады при сильном ветре (их иногда называют верховыми метелями). Подчеркнем, что снежные заносы при верховых метелях, как правило, более мощны и опасны, чем при низовых метелях. Опасность усугубляется тем, что в горах большие снежные заносы могут давать начало снежным лавинам.

Места, где откладывается снег, интенсивность осаждения и накопления снега - все это в значительной мере зависит от рельефа данной горной местности. Рассмотрим (как всегда, упрощенно) один пример. Над горой, изображенной на рисунке 19.5, проходит снеговая туча; вдоль поверхности