Исследовательско - информационный проект
реклама
МОУ «Шипицинская средняя общеобразовательная школа» Исследовательско - информационный проект «СНЕГ КАК РЕСУРС И ФАКТОР СРЕДЫ» Работу выполнили: учащиеся 11 класса Протаскин Денис, Коваленко Александр Руководитель: учитель биологии высшей категории Черепанова Л..Н. с. Шипицино Чистоозерного района Новосибирской области 2008 год Содержание : 1.Снег- самое парадоксальное вещество на Земле. 2.Снег как ресурс. 3.Снег как экологический фактор среды. 4.Снег строительный материал. 5.Снег теплоизоляционный материал. 6.Снег и растения. 7.Снег и животные. 8.Снег и человек. 9.Лаборатория на снегу (наши исследования). 10. Заключение. Актуальность проблемы Любой живой организм в среде своего обитания подвергается воздействиям самых разнообразных факторов. Экологическим фактором обычно называют любой элемент среды, который способен оказывать прямое влияние на живые организмы. Экологические факторы разделяют на две группы: физико – химические (абиотические), биотические и антропогенные. Снег – физико – химический фактор среды. Все, что организм потребляет составляет его ресурсы. Чтобы не спутать понятия фактор и ресурс, их нужно разделить. Для этого необходимо помнить: 1. За ресурсами всегда стоят количества, которые в результате жизнедеятельности организма могут уменьшиться; 2. Фактор же организм не потребляет и они не уменьшаются. Общеизвестно, что ресурсы делятся на исчерпаемые и неисчерпаемые. Поиск экологически безопасных неисчерпаемых источников энергии привел к открытию и использованию снега в качестве топлива. Ученые Японии научились сжигать снег и получать из него топливо. Следовательно, снег выступает не только как экологических фактор среды, но и как ресурс, что мы и попытались доказать в своем проекте. Сколько снега на земном шаре? В самом деле, сколько его выпадает? Снежинка обычно весит миллиграмм, а самые толстые ее подруги 2–3 мг. Упадут они на руку – их тяжести и не почувствуешь. Но все падают и падают. Их уже миллионы, миллиарды… Снежное покрывало мало–помалу окутывает поля, леса, деревни и города. А снег все идет и идет, он гигантской шапкой надвигается на крутой лоб глобуса… Это уже не легкое пуховое одеяло, а тяжеленная гиря, способная влиять на скорость вращения Земли. Больше всего снега на планете, когда кончается зима северного полушария, когда 19% поверхности планеты (15,2% в северном и 3,8 % в южном полушарии) белы от снега. В это время его масса достигает 135 на 10 в 11 степени тонн. Меньше же всего снега, когда кончается зима южного полушария и снег покрывает лишь 8,7% поверхности Земли. Масса снега в это время почти в двое меньше – 74 на 10 в 11 степени тонн. Снежное одеяло, прикрывающее Землю, подобно громадному зеркалу. Оно отражает почти 95% солнечных лучей обратно в космос. А свободная от снега земля отражает 10-20% солнечной лучистой энергии. Вот почему снег сильно влияет на баланс тепла всей планеты. Как это ни парадоксально, но зимой гораздо холоднее именно от рожденного холодом снега. Снежное покрывало, которое приятно считать теплым и которое действительно спасает от морозов растения и зверей, на самом деле – масштабах всей Земли - очень холодное: оно изолирует от солнечных лучей колоссальные территории. Взять хотя бы Заполярье. Весной и летом там благодаря незаходящему солнцу почва могла бы получать столько же лучистой энергии, сколько на экватор. Но жары в тундре нет, потому что солнечные лучи долгое время не могут согреть землю, пробиться сквозь снег. Для нас с вами снег – это просто снег, который бывает суше или влажнее, крупнее или мельче. А в словаре специалистов есть десятки названий разных «снегов». От мельчайших, висящих в воздухе кристалликов льда, похожих на замерзший туман (так называемая алмазная пыль), до снега, способного словно вода течь по горному склону и называемого «диким». Снеговеды пишут статьи о старом и молодом снеге . Плюсы и минусы льда и снега как строительных материалов. Что мешает и что благоприятствует использование снега в качестве строительного материала. Мешает, конечно, то что при атмосферном давление лед и снег тает, как только температура поднимается выше нуля, если к этому добавить, что они склонны непрерывно деформироваться под собственным весом, то становится не совсем понятным, как и столь капризных материалов можно вообще что - нибудь построить. Между тем о реальности такого строительства говорят не только приведенные выше примеры, но и строить интересные расчеты. Ведь у снега и льда не сплошь отрицательные свойства, среди положительных – способность к рекристаллизации росту крупных кристаллов за счет мелких. Это позволяет получать монолитные конструкции из отдельных кусков материала. Любой человек который хоть раз проваливался в сугроб может сказать, из сухого снега без дополнительной обработки ничего не построить. Снег надо уплотнять а еще, может быть, перемешивать и увлажнять. Лед и снег можно упрочнять с помощью каркасов и конструкций. И построили ли уже что – нибудь значительное из армированного льда? Нет, не построено, армированный лед еще не вышел из стен лаборатории, это дело будущего. Исследование литературных источников, совсем небольшой наш практический опыт говорят о том, что возможности для применения льда и снега есть. Лед и снег находит применение там, где есть энтузиасты широкому строительству из льда и снега явно выходят на первый план, новизны проблемы и недостаточная популяризация уже накопленного опыта. Парадоксы снега «Если бы вам сказали, что физикам и химикам известен материал, легко получаемый в чистом виде и имеющийся на земной поверхности в количестве несколько больше, чем 2-3 мг, и что теплота плавления, не говоря уже о упругости пара, диэлектрической постоянной, электропроводности, магнитной проницаемости, двупреломлении и так. далее ,- ни одного свойство не известно, то вы вероятно, с усмешкой посмотрели бы на говорящего и может быть, из любопытства и из сожаления к нему удостоили его вопросом: «Что же это за материал?» Материал это – снег, который имеется на поверхности земного шара в биллионнах тонн». Так писал в 1936 году известный геофизик Б. Вейнберг. И в самом деле снег на Марсе обнаружили раньше, чем узнали физические свойства снега, покрывающего окрестные улицы. Произошло это потому, что снег крайне изменчив. Например, в Прибалтике из-за большой влажности плотный снег почти вдвое больше, чем в восточной Сибири. А на крайнем севере снег такой твердый, что топор при ударе по нему звенит. Снег здесь шлифует поверхность почвы, а растения из-за «снежной коррозии» получает настоящие раны. В Антарктике через несколько дней снег делается таким плотным, что его с трудом вспарывает нож мощного бульдозера. Но стоит подуть теплому ветру и в снежной толще меняется соотношение кристалликов льда, капелек воды, водяных паров и воздуха, смесь которых и представляет, в сущности, снег. Вот и попробуй определить свойства, которые через мгновения становятся другими. Дело осложняется тем, что снег адсорбирует некоторые составные части воздуха. По –этому воздух, которым мы дышим зимой, несколько иной, нежели летом: в зимнем воздухе чуть меньше аммиака, а углекислого газа и озона, наоборот, немного больше, чем летом. Парадоксы снега продолжает талая вода. У нее меньшая плотность, чем у речной и дождевой. Плотность воды зависит от содержания в ней дейтерия и тяжелого изотопа кислорода. Так вот, снеговая вода на 1-2% богаче изотопом на 20-30% дейтерием, чем речная вода. Видимо, в долго лежавшем снегу при таянии и сублимации имеются пропорции в изотопном составе водорода и кислорода. Видимо, это и делает талую воду биостимулятором. «Снег на полях – хлеб в закромах» Говорят, что летом нет ничего более ненужного чем прошлогодний снег. На самом же деле температура почвы, ее влажность, химический состав, структуры, насыщенность микроорганизмами в немалой степени зависит от толщины снега, который покрывал его зимой и от ее свойств. Не надо забывать о том, что каждый сантиметр высоты снежного покрова дает около 30 тысяч литров воды на гектар. Снежный покров - не только водохранилище, а и огромное одеяло, даже тонкий слой снега нарушает тепла и газообмен между поверхностью земли и атмосферой. Бесснежная зима- это стихийное бедствие. Ведь если температура почвы на глубине 3 см (глубина узла кущения) упадет до 30 градусов, ни одно растение не останется в живых. Достаточно 20 см снега, чтобы температура на этой глубине никогда не упала ниже 20 градусов при этом погибает лишь 14% растений. А полуметровый сугроб гарантирует, что температура почвы ниже – 8 градусов не опуститься. А в этом случае благополучно перезимуют все растения. Правда, снег, укрывая растения от лютой стужи, плохо пропускает к земле кислород воздуха, необходимый для биохимических процессов в почве, и мешает выделяться продуктам его дыхания. В одних районах стараются ускорить таяние снега, а например, в восточных областях Сибири тратят огромные усилия, чтобы таяние замедлить. Здесь весной из-за сухости воздуха снег нередко весь испаряется, и обнаженная почва, и без того сухая после зимы теряет остатки влаги из-за морозного высыхания. Снегозадержание и снеготаяние – это все манипуляции с уже выпавшим на землю снегом. А нельзя ли распределять его прям в воздухе? Чтобы можно было подсыпать туда, где его мало, а где излишки – недодать. Ведь всего 1.5 см снежного покрова в Одесской области могут спасти посевы от вымерзания, а увеличив норму снега в Казахстане, можно напоить его реки и снабдить водой Караганду… По небу гуляет много «бесплодных облаков», которые надо лишь слегка подтолкнуть, вывести из фазового равновесия с помощью реагентовкатализаторов. Когда воздух теплее – 10 градусов, используют твердую углекислоту, когда холоднее – йодистое серебро. «Снег по желанию» можно вызвать мизерным количеством сухого льда. Достаточно 1 грамма порошкообразной углекислоты, чтоб в облаке образовался триллион мельчайших кристалликов льда. Зимой такое облако неминуемо прольется снегом. Однако в больших масштабах себестоимость работ великовата. Над их удешевлением сейчас работает предварительный подсчет, говорят, что регулирование снегопереноса в масштабах всей страны может дать дополнительный урожай в 600 млн пудов зерна! Прибавьте к этому миллиону рублей, которые можно сэкономить, устранив непроизводительные расходы на борьбу со снегом на железнодорожном транспорте. Снег – удобрение Снег – пример чистоты, эталон белизны, синоним свежести. И вправду, талая вода – самая чистота из всех природных вод. В ней в тысячу раз меньше солей, чем в морской воде, в сто раз меньше примесей, чем в речной или озёрной. Однако за дистиллят талую воду принимать нельзя – она в 5 – 10 раз уступает ему в чистоте. И хорошо, что уступает, - снег содержит примеси, необходимые для многих биохимических и гидрохимических процессов. Роль снежного покрова в удобрении почв известна давно и сформулирована по-народному кратко и точно: «снег на овёс – тот же навоз». Химизм снега разнообразен и по составу, и по количеству примесей. Но точных данных об этом очень мало. Академиком В. И. Вернадским указаны пределы возможных концентраций главных составляющих снега – хлоридов, сульфатов, гидрокарбонатов и соединений азота: от одной до пяти тысячных процента. Кроме них из снега в почву поступают микроэлементы. При концентрации минеральных веществ осадках 10 – 20 мг/л в средне полосе Европейской территории России на каждый гектар вместе со снегом выпадает 50 – 100 кг минеральных веществ за год. В юго-западных районах России за год гектар почвы получает из снега 150 – 170 кг разнообразных химических веществ. Одного только азота приходится по 5 – 7 кг на гектар. Может показаться, что это очень мало. Ведь при обработке полей вносят гораздо большие дозы удобрений. Однако не следует забывать, что человек удобряет только поля, а снег выпадает повсюду. За окнами – снега,степная гладь и ширь На переплетах рам – следы ночной пурги... Как тих и скучен дом! Как съежился снегирь От стужи под окном... И.Бунин. Эколог увидит в том отрывке из стихотворения очень точное описание двух факторов среды в действии. Всю ночь бушевала метель, а под утро снег перестал, небо прояснилось, ударил мороз. И снегирь после ночного разгула стихий находился на ветке – голодный, замерзший. Снег и температура... Наш разговор – о первом факторе. Шесть-семь месяцев в году в центральных областях России хозяйничает зима. Мы привыкли к снегу, и замечаем его в основном во время... бесснежья: «Вновь гнилая погода!», «Да что же это такое сделалось с климатом?!», «Опять зимой не придется походить на лыжах!» Конечно же, роль снега не только создание условий для лыжных прогулок. Она велика и разнообразна. В этом нетрудно убедиться собственными глазами, был бы... снег. Очень важно для всего живого, что при большой мощности снежного покрова температурные колебания в его толщине и особенно у поверхности почвы сильно сглажены. Вот результат серии микроклиматических наблюдений, проведенных в Печоро-Илычском заповеднике. В тайге минус 17 градусов, а в снегу, на глубине 60 сантиметров, - минус 6.упала наружная температура до минус 40 – внизу же уменьшилась на 1-2 градуса. Неудивительно, что под снегом так хорошо себя чувствуют и мышевидные грызуны, и мелкие хищникиснеголюбы – ласка и горностай, тетеревиные птицы. Пока вспоминали о теплоизолирующих свойствах снежного покрова, Лыжня привела нас к лункам тетеревов на лесной поляне, неподалеку от группы больших берез. Кормившиеся вчера на березах, они с наступлением сумерек по команде нырнули в мягкий снег и провели в нем всю ночь. Сколько весит снежинка и с Когда снежный покров формируется при достаточном сильном ветре (5-6 м/с и более),то оно минует стадию распада так как ветер в процессе их переноса ломает и разбивает снежинки на мелкие частицы а затем плотно укладывает их в снежном слое или как говорят плотно их упаковывает. Мелкие сжатые частицы снега быстро спекаются соединяются друг с другом ледяными перемычками .Поэтому снежный слой отложившийся в ветровых условиях, характеризуется большой плотностью и практически не оседает. Чем сильнее ветер, тем мельче частицы снега и выше плотность и плотность слоя. Такие слои могут запросто выдерживать вес человека. Каждый вновь отложенный слой снега в процессе метаморфизма того или иного типа образует единую достаточно однородную и протяженную структуру. С определенными прочностными характеристиками. Такие структуры называют настами, снежными досками или снежными плитами. Затем в процессе новых снегопадов они погружаются в толщину снежного покрова, а поверх них образуется новый наст или снежная доска уже с другими физическими характеристиками. Сколько весит весь снег? «Белый снег пушистый в воздухе кружится и на землю тихо падает, ложится». И кажется, нет ничего невесомее крохотных снежинок. Упадет на руку – даже не почувствуешь. Весит около миллиграмма, редко – 2...3 миллиграмма. Тонкая сетка снежинок словно висит в воздухе, снежинки все падают и падают. И вот их уже миллионы, миллиарды... За несколько часов огромные пространства суши могут оказаться под снежным пушистым одеялом. Сколько же весит снег теперь? «Пуховое» одеяло стадо похожим на тяжеленные гири, способные повлиять на скорость вращения Земли. Например, в августе, в период наименьшей заснеженности Земли, когда в северном полушарии еще лето, а в южном – конец зимы, снегом бывает покрыто 8,7 процента всей поверхности планеты (из них 7 процентов в южном полушарии и 1,7 процента – в северном), по площади это 44·106 квадратных километров, а весит такой покров 7400 миллиардов тонн. К концу зимы в северном полушарии масса сезонного снега достигает 13 500 миллиардов тонн, а площадь снежного покрывала – 95·106 квадратных километров. При этом из 19 процентов территории Земли, покрытой снегом, 15,2 процента приходится на северное полушарие и 3,8 процента – на южное. Цифры показывают, что снежный покров северного полушария и обширнее южного и гораздо изменчивее. Его площадь изменяется в течение года в 9 раз, а южного – лишь вдвое. Снег оказывает влияние на Землю не только своим весом. В планетном масштабе он подобен громадному зеркалу, отражающему в космос почти 90 процентов лучистой энергии Солнца. Такой высокой отражательной способностью (альбедо) не обладает больше ни одно естественное тело. Свободная же от снега суша отражает только 10...20 процентов. Отсюда понятно, что количество тепла, получаемого Землей от Солнца, сильно колеблется в зависимости от того, как изменяются площади снегов. Это звучит парадоксально, но зимой холодно главным образом от рожденного холодом снега. Снежное покрывало, которое принято считать теплым и которое действительно спасает от морозов растения и животных, на самом деде – в масштабах всей Земли – значительно способствует выхолаживанию планеты: оно надолго изолирует от солнечных лучей обширные территории. Например, в умеренных широтах в ясный апрельский день поступает вполне достаточное количество солнечного тепла для того, чтобы почва оттаяла, прогрелась и чтобы прогрелся прилегающий слой воздуха. Но, пока лежит снег, почва остается мерзлой, а воздух холодным, да и сам снег тает очень медленно. По мере таяния альбедо снега постепенно уменьшается за счет увлажнения и загрязнения его поверхности, к концу весны доходит до 30 процентов. Кстати, именно здесь кроется путь искусственного ускорения таяния снега. В сельском хозяйстве, на промышленных предприятиях используют запылители (сухую каменноугольную или древесную золу), способствующие быстрому таянию снега. От снежинки до льда ...Он лег на землю и на крыши, Всех белизною поразив. И был действительно он пышен, И был действительно красив... E. Евтушенко. В 1611 году немецкий астроном И. Кеплер опубликовал сочинение «Новогодний подарок, или о шестиугольном снеге». Там он говорит о формах снежинок, задумывается над вопросом: «Отчего снег шестиуголен?» и отвечает сам: «Вещь эта мне еще не открыта». В наше время, хотя с тех пор прошло более чем три столетия, специалисты говорят, что им приходится повторять этот ответ Кеплера. Как же образуются снежинки? Первоначально вокруг ядер кристаллизации (мельчайших инородных частичек) возникают зародышевые ледяные кристаллы. Перемещаясь вверх-вниз, они попадают в слой воздуха с переохлажденными капельками воды. Здесь будущая снежинка начинает интенсивно увеличиваться в размерах за счет сублимации (идет процесс непосредственного перехода водяного пара, содержащегося в воздухе, в твердую фазу – в снег). При этом выпуклые участки снежинки растут быстрее. Так, из первоначально шестигранной пластинки вырастает шестилучевая звездочка. Сталкиваясь на своем пути с переохлажденными мелкими капельками, снежинка упрощается по форме. Если столкнется с крупной каплей, может превратиться в градинку. Множество факторов влияет на образование и рост снежинок, потому так велико разнообразие их форм. В лучших коллекциях микрофотографий насчитывается более 5 тысяч снимков снежинок, отличных друг от друга. Однако даже специалисты лишь приближенно представляют, как форма и размер снежинки отражают историю ее жизни. Известно, что еще в воздухе снежинки непрерывно изменяются. В зависимости oт погодных условий в разных местах выпадает «свой» снег. В Прибалтике и в центральных областях, например, часто идет снег в виде крупных, сложной формы разветвленных снежинок, иногда мохнатых хлопьев. Весной 1944 года в Москве выпали хлопья размером до 10 сантиметров в поперечнике, они были похожи на небольшие медленно кружащиеся блюдца. Такая снежинка, упав на черный тротуар, давала большое белое пятно, словно брошенный снежок. В Сибири наблюдались снежные хлопья диаметром до 30 сантиметров. Они походили на медленно падающие с неба шапки из белого пушистого меха. Высокие, рыхлые сугробы росли просто на глазах. Полнейшее безветрие – необходимое условие такого феномена. Снежинки долго кружатся в воздухе, то поднимаясь, то опускаясь. Чем дольше они путешествуют, тем больше сталкиваются и сцепляются друг с другом. Малейший ветерок, а уж тем более порывистый ветер, разрывает такие хлопья на отдельные части. Поэтому при низкой температуре и сильном ветре снежинки сталкиваются в воздухе, крошатся и падают на землю в виде обломков. Случается, если мороз около 40°C, зарождающиеся в атмосфере кристаллики льда выпадают в виде «алмазной пыли». Так, в Центральной Якутии в ясную морозную погоду выпадают тоненькие ледяные иголки, образующие на земле слой пушистого снега. Плотность его ничтожно мала – около 0,01 г/см3. Обычная плотность свежевыпавшего снега 0,05 г/см3 Плотность снега, выпавшего во время метели, доходит до 0,12...0,18 г/см3, а если ураган бушует многие сутки подряд, то и до 0,40...0,45 г/см3. Любой лыжник знает, что лесной снег отличается от снега на равнине. В сибирской тайге, где не бывает зимних оттепелей, средняя плотность метровой толщи снега местами не превышает 0,10 г/см3. В степях и в тундре метели сильно уплотняют снег, там высота снежного покрова значительно меньше, а плотность – в 2...4 раза больше. На Крайнем Севере снег бывает настолько твердым, что топор при ударе по нему звенит, словно ударили по железу. Такой снег шлифует поверхность почвы, ранит растения. А в Антарктиде выпавший 3...4-метровый слой снега за несколько дней становится таким плотным, что его с трудом вспарывает тяжелый нож мощного бульдозера. Очень быстро меняется плотность снега в период весеннего таяния: от 0,35 г/см3 в начале, 0,45 г/см3 в разгар, 0,5...0,6 г/см3 в конце снеготаяния. Практически уже при так называемой первой критической плотности – 0,55 г/см3 снег перестает быть собственно снегом. Вторая критическая плотность (около 0,75 г/см3) наступает при таком близком расположении ледяных кристаллов, что происходит замыкание воздушных пор. При этом воздух уже не может вытесняться из снега, и он оказывает упругое сопротивление сжатию. Дальнейшее уплотнение возможно лишь при деформации ледяных частиц под давлением вплоть до слияния их в монолитную поликристаллическую породу – лед. Если хотят создать особо прочные сооружения из снега, его искусственно уплотняют. При этом разрушаются связи между зернами снега и в самих зернах. Образуется более однородная масса из округлых зерен, которые даже без давления лучше «упаковываются». Проект строительства снежного аэродрома на станции Молодежная в Антарктиде был разработан с использованием этого свойства снега. Самая снежная страна Снеги, белые снеги – Покров моей родины... С. Есенин. «Нигде влияние снежного покрова так не велико, как в России, так как нигде нет равнины настолько обширной, отдаленной от морей и покрытой снегом зимой», – писал около 100 лет назад в своей замечательной книге «Климаты земного шара» А.И. Воейков. Толщина снежного покрова на территории СССР далеко не везде одинакова. Однако общую закономерность все же можно проследить. Она постепенно нарастает от Прибалтики до Подмосковья, резко увеличивается в Предуралье и в горах Урала, а на равнинах Западной Сибири снега снова становится меньше. Обширная область наиболее глубоких снегов расположена севернее Енисейска, при впадении Подкаменной Тунгуски в Енисей. Здесь высота снежного покрова достигает 1 метра. Еще восточнее, в некоторых горных и приморских районах снега накапливается и того больше. А вот в Забайкалье, где подолгу стоят устойчивые и сильные морозы, но при ясной, сухой погоде, высота снежного покрова чуть ли не в 10 раз меньше, чем в районе Енисейска. Рекордная, причем не только для Советского Союза, но и для всей Евразии, цифра высоты снежного покрова зарегистрирована на Камчатке. Обилие снега там связано с сочетанием гористого рельефа и влажных тихоокеанских ветров. Здесь даже на небольшой высоте над уровнем моря слой снега достигает 1,3...1,6 метра, а в отдельных районах – до 5...6 метров. В горах отмечаются наибольшие контрасты в распределении снега. На высоких вершинах выпадающий за зиму снег не успевает растаять за лето, скапливается, превращается в глетчерный лед. Толщина снега часто зависит от крутизны и направления склонов, их ориентации, от господствующих ветров. Метели существенно перераспределяют снег в горах, создают глубокие наметы снега на подветренных склонах и оголяют склоны наветренные. По времени, сколько земля находится под снегом, тоже есть большие различия. В Крыму, на Кавказе, в Средней Азии – лишь несколько дней в году, на Крайнем Севере – до 9...10 месяцев. Разумеется, это средние цифры. Случаются, особенно в южных и западных районах, существенные отступления от них. Так, например, зимой 1968...1969 годов снег полностью покрыл всю территорию среднеазиатских республик. В Ашхабаде снежный покров достиг 31 сантиметра по высоте и держался 52 дня, из которых 41 день – непрерывно. В Душанбе толщина снега превышала 20 сантиметров. В Ташкенте за 25 дней января выпало втрое больше снега, чем обычно за всю зиму. Снег на полях... «Снег на полях – хлеб в закромах». Эта старинная русская пословица очень точно определяет роль снега в земледелии. Причем прошлогоднего снега! Известно, что температура почвы, ее влажность, химический состав, структура, насыщенность микроорганизмами в немалой степени зависят от толщины покрывавшего ее зимой снега и его свойств. Особенно большую роль «прошлогодний» снег играет в засушливых областях, где он нередко оказывается основным источником запасов влаги, необходимых для развития растений. Сейчас почти повсеместно широко входит в практику снежная мелиорация, то есть регулируются высота снежного покрова (с соответствующим изменением плотности и теплопроводности снега), накопление и задержание снега, интенсивность таяния, условия стока талых вод и прочее. Все это позволяет дополнительно собирать многие тонны зерна и другой земледельческой продукции. Чтобы задержать на поле выпавший снег, применяют разные способы: собирают снег в валики, уплотняют его катками, оставляют на поле высокую стерню, создают стерневые кулисы из подсолнечника или горчицы, на посевах озимых ставят щиты. И это дает очень ощутимый эффект. В высокой стерне или между валиками скапливается снег толщиной 35...40 сантиметров, а рядом, где их нет, – лишь 8...10 сантиметров. Такая разница дает при таянии дополнительно 800...900 кубометров воды на гектар, способствует повышению урожайности. Районы с устойчивым и мощным снежным покровом в снегозадержании не нуждаются. Там задача, чтобы снег поскорее растаял, чтобы растения, продолжающие развиваться под снегом, не пострадали от вымокания и выпревания. На Крайнем Севере свои особенности снежной мелиорации. Там надо ранней осенью скопить снег, а весной ускорить его таяние, чтобы удлинить вегетационный период, чтобы успел образоваться более толстый слой талого грунта над вечной мерзлотой. Это позволит культивировать в открытом грунте многие растения. Снежный покров – не только чрезвычайно емкий запас влаги, но и гигантское одеяло, прослойка между поверхностью земли и атмосферой. Даже тонкий слой снега нарушает тепло- и газообмен между ними, создает своеобразный «подснежный» климат. Холодная бесснежная зима для средней полосы СССР – настоящее стихийное бедствие. Ведь если температура почвы на глубине 3 сантиметров (глубина узла кущения) доходит до минус 30°C, то почти все растения погибают. Но при слое снега всего в 20 сантиметров температура на этой глубине уже не опускается ниже минус 20°. Большинство растений нашей средней полосы свободно переносит такое охлаждение. Сугробы высотой в 50 сантиметров гарантируют, что температура почвы не опустится ниже минус 8°C, и все растения благополучно перезимуют. Есть еще одна немаловажная роль снега в сельском хозяйстве. Воду, полученную из снега, только условно называют дистиллированной. В действительности снег содержит различные химические примеси. Химизм снега весьма разнообразен как по составу, так и по количественному содержанию. В работах академика В.И. Вернадского есть данные о возможных концентрациях главнейших составляющих снега – хлоридов, сульфатов, гидрокарбонатов и соединений азота. Это 0,001...0,005 процента. Снег приносит в почву и микроэлементы – необходимые стимуляторы роста и общего развития организмов. Эта роль снежного покрова давно подмечена в народе, кратко и точно выражена в пословице «Снег на овес – тот же навоз». В.И. Вернадский обратил внимание на то, что снежный покров – не просто теплая покрышка озимых, это живительная покрышка, которая весной дает снеговые воды, насыщенные, а иногда и перенасыщенные кислородом. Установлено, что количество азотистых соединений летом в почве пропорционально высоте сошедшего снежного покрова. Отсюда ясна роль снежной мелиорации, регулирования сиегопереноса и снегозадержания, когда они проводятся по единому научно разработанному плану. Снег на путях... «...Но едва Владимир выехал за околицу в поле, как поднялся ветер и сделалась такая метель, что он ничего не взвидел. В одну минуту дорогу занесло; окрестность исчезла во мгле мутной и желтоватой, сквозь которую летели белые хлопья снегу; небо слилося с землею...» А. Пушкин. Свежевыпавший снег обычно очень рыхлый, снежинки почти не связаны между собой, и даже небольшой ветер (2...4 метра в секунду) приводит их в движение. С увеличением скорости ветра количество переносимого снега быстро возрастает. Основная масса снега (почти 90 процентов) перемещается над землей на высоте не более 20 сантиметров. Эти тонкие, непрерывно меняющиеся струйки снега называются «поземкой». Чтобы ее приостановить, не надо создавать высокие препятствия. Даже оставшаяся в поле стерня хорошо задерживает гаков перенос снега. Но если ветер усиливается, снег поднимается выше, до нескольких метров, начинается так называемая низовая метель. Верхней метелью называют снегопад, при котором снежинки падают и остаются лежать на месте. Так бывает, если падает мокрый снег, даже при сильном ветре он ложится ровным слоем, не разрушаемым ветром. Чаще всего путь снежинки не заканчивается в том месте, где она впервые коснулась Земли. Если скорость ветра достаточно велика, упавшая снежинка вновь поднимается для того. чтобы снова упасть... При этих скачках снежинка дробится на части, выбивает из поверхностного слоя другие частицы, которые тоже включаются в движение. Такой тип переноса, когда в воздухе одновременно находятся и падающие и поднятые с поверхности снежинки, снеговеды называют общей метелью, или, если скорость ветра и масса переносимого снега очень велики, пургой. Во время пурги совершенно невозможно разобрать, падает ли снег сверху, поднимается ли с земли или это смешение тех и других снежинок. При ветре 16...20 метров в секунду поднимается пурга, при которой уже в нескольких метрах невозможно ничего рассмотреть и совсем легко заблудиться. Пурга страшна еще тем, что мельчайшие разломанные, перетертые частички снежинок обладают исключительной проникающей способностью, они забиваются во все поры одежды, спастись от них можно только в специальном штормовом снаряжении. Вспомните описание снежных буранов у Пушкина, Аксакова, Куприна. И обратите внимание на то, что везде речь идет о буранах степной или лесостепной зоны нашей страны, а не о западных – более снежных районах. И это не случайно. Мягкий климат, большая влажность воздуха в западных районах способствуют закреплению снега. Во всей западной части европейской территории страны серьезные заносы – это редкое, почти исключительное событие, хотя осадков зимой выпадает немало. В зоне степей снег отличается сухостью, ветер легко переносит его на большие расстояния, наметая сугробы, хотя средний снежный покров совсем невысок. Метель, буран, пурга – эти природные явления не потеряли своего грозного смысла ив наши дни, они опасны и для современного транспорта. Измерения показывают, что во время сильной метели через погонный метр дороги за минуту проносится 8...10 килограммов снега. Для борьбы с заносами и для расчистки путей в нашей стране ежегодно затрачиваются десятки миллионов рублей. Работают снегоуборочные машины различных конструкций, снег разметают, скалывают, счищают, вывозят. Для защиты железнодорожных и автомобильных путей от снежных заносов ставят различные виды ограждений, задерживающих снег. До недавнего времени особенно широко были распространены переносные легкие дощатые щиты, их устанавливали на зиму вдоль участков, на которых часты метели. Щиты тормозят, снижают скорость потока ветра и снега, снег перелетает через щит и с подветренной стороны ложится полосами, которые в 10...15 раз длиннее, чем высота щита. При сильном ветре через стандартный железнодорожный щит площадью 2 x 2 метра за сутки переносится до 15 тонн снега! Однако этот способ снегозащиты достаточно дорог (щиты быстро изнашиваются и требуют ремонта) и трудоемок (перестановка их требует много рабочей силы). Поэтому вместо щитов сейчас почти всюду вдоль дорог сажают «живые изгороди» – в несколько рядов кустарники и деревья. Однако искусственное перераспределение снежного покрова вдоль дорог имеет и свои отрицательные свойства. В непосредственной близости от полотна дороги скапливаются огромные массы снега, которые весной приводят к переувлажнению грунтов, к размыву полотна, к тому, что дорожные откосы оплывают, оседают, перекашиваются. Почему снег скользкий? Скользя по утреннему снегу, Друг милый, предадимся бегу Нетерпеливого коня... А. Пушкин. Одно из очень важных для человека свойств снега – это то, что он скользкий. Санный путь и быстр, и легок, и удобен. Чтобы скользить по снегу – передвигаться на санях, надо затратить в 10 раз меньше энергии, чем для передвижения на колесах. Снег скользкий потому, что при давлении и трении полозьев саней или лыж поверхностные частички снежного покрова тают, появляющаяся при этом пленка воды служит как бы смазкой. Поэтому «скользкость» зависит от температуры снега и от скорости перемещения. Известно, что трение минимально при скольжении по сухому снегу при температуре близкой 0°C. Если снег увлажняется, трение начинает возрастать пропорционально увлажнению. Опыты с экспериментальными лыжами из металла, из твердого пластика показывают, что коэффициент трения увеличивается с понижением температуры. Для стали – от 0° до минус 25°C – он удваивается, а для меди и некоторых пластиков возрастает в 3...4 раза. При температуре ниже минус 25°C сопротивление снега скольжению с малыми скоростями приближается к величине сопротивления скольжения по сухому пеку. Но почему же даже в сильные морозы можно встретить лыжников, получающих удовольствие от катания? Дело в том, что у них, во-первых, полозья лыж покрыты соответствующей мазью, а во-вторых, они достаточно быстро бегут по лыжне. Увеличение скорости скольжения приводит к уменьшению трения. Так, если скорость скольжения возрастает от 0,03 до 5 метров в секунду (скорость классного лыжника), коэффициент трения уменьшается почти в 10 раз. Вот почему хороший лыжник при всех прочих равных условиях затрачивает гораздо меньше усилий, чем начинающий. Высокая скорость бега как бы помогает скольжению и тем самым способствует еще большей скорости. Немаловажную роль в скорости передвижения по снегу играет материал полозьев и структура снега. Коэффициент трения зависит еще и от длины скользящей поверхности. Так, при испытании стальной лыжи обнаружено, что с увеличением ее длины от 1,0 до 1,7 метра трение уменьшается на две трети. Чем длиннее скользящая поверхность, тем продолжительнее трение и тем больше тепла выделяется на контактах полозьев со снежными зернами, а это улучшает «смазку» и снижает величину трения. Казалось бы, ясно: лыжи надо делать длинней и скользить быстрей... Но здесь вступает в свою роль величина давления. Если она недостаточна, трение о снег может возрасти. Особенно при малых давлениях и температуре снега около 0°C. Если же лыжи коротковаты, они глубже погружаются в снег, следовательно, появляются дополнительные силы сопротивления скольжению. Мы все время говорили о сопротивлении снега при движении по нему. Но ведь приходится на снегу останавливаться, а затем вновь трогаться в путь. Каково в этом случае сопротивление снега (или статическое трение)? При остановке водяная пленка под полозом замерзает, образуются ледяные связи. Чем дольше остановка, тем эти связи прочнее. Соответственно увеличивается и усилие, требуемое для того, чтобы снова сдвинуться с места. При кратковременной (мгновенной) остановке оно минимально (например, в конце скольжения на лыже, перед очередным толчком). Если прочность ледяных связей между поверхностью лыжи и зернами снега окажется больше, чем сопротивление снега сдвигу, то смещение будет происходить не на контакте «лыжа – снег», а ниже этой плоскости, в самом снеге. Это явление знакомо многим – снег налипает а, на лыжи, словно пудовые гири тащишь на ногах, все чаще останавливаешься передохнуть, а лыжи от этого становятся еще тяжелее. Тут может помочь специальная (гидрофобная) смазка, уменьшающая прочность смерзания и улучшающая скольжение. Следы на снегу Подойду, взгляну поближе: Хрупкий снег изломан весь. Здесь вот когти, дальше – лыжи. Кто-то странный бегал здесь. С. Есенин. Народная примета говорит: «Гусь пошел – быть снегу», «Гусь несет снег на кончике своего клюва». И действительно, сопоставляя даты перелета гусей (гуменников) с датами появления снежного покрова, специалисты подметили определенную связь. Сроки возвращения гусей также почти точно совпадают с тем временем, когда снежный покров сходит. Нередко весенние снегопады заставляют гусей вновь отлетать на юг. В жизни большинства «братьев наших меньших» снег – это суровейшее испытание. Высота, плотность и продолжительность снежного покрова часто самым прямым образом связаны с численностью видов животных и птиц после зимовки. От снежности зимы зависит, смогут или не смогут они добыть пищу, укрыться, убежать, защититься от врагов. Во время исключительно снежной и морозной зимы 1939...1940 годов погибла масса птиц во всей Европе. При этом меньше других пострадали лесные куриные (глухари, тетерева, рябчики), потому что они укрываются в снегу, в очень глубоких лунках и ходах. Снег их спасает. А некоторые другие виды птиц гибнут именно из-за снега: низкую температуру они перенесли бы, а вот корм из-под снежного покрова достать не могут. От того, каков снег в лесу – пушистый, глубокий или покрыт настом, – часто зависит жизнь млекопитающих. Удельное давление на снег – вес тела животного, приходящийся на единицу площади его стопы, – вот что определяет «соотношение сил» в заснеженном поле или лесу. Так, у грызунов (в частности у зайцев) нагрузка на снег обычно не превышает 30 граммов на квадратный сантиметр опорной площади конечностей, у большинства представителей семейства куньих колеблется от 6 до 50 граммов, у лисицы 40...50 граммов, у росомахи и рыси 20...35 граммов, у волка – около 10 граммов, у копытных – от 200 до 970 граммов. Вот и получается, что у хищников значительно меньшая нагрузка на след, чем у их жертв, у копытных. Поэтому, если снег покрыт настом, копытные глубоко вязнут в снегу, а хищники бегут легко, почти не проваливаясь. Но если снег пушистый и глубокий, тут преимущество у копытных. При глубине снега 50 сантиметров волк не может догнать ни оленя, ни косулю. А при 60 сантиметрах волк еле пробирается через сугробы. Для сравнения приведем такие цифры: весовая нагрузка на лыжи, в зависимости от веса человека и типа лыж изменяется в пределах 10...25 граммов на квадратный сантиметр, Это означает, что на снегу любой охотник обладает лучшей проходимостью, чем большинство зверей. Скрип снега Снег скрипит только в мороз, и тональность его скрипа меняется в зависимости от температуры воздуха – чем крепче мороз, тем выше тон скрипа. Есть люди, которые могут оценивать температуру воздуха по воспринимаемым на слух изменениям в характере скрипа снега. Скрип снега – не что иное, как шум от раздавливаемых мельчайших кристалликов снега. В отдельности каждый из них так мал, что, ломаясь, издает звук, недоступный человеческому уху. Но когда суммируются мириады таких «голосов», появляется вполне явственный скрип. Акустические измерения показали, что в спектре скрипа снега есть два пологих и не резко выраженных максимума – в диапазоне 250...400 Гц и 1000...1600 Гц. В большинстве случаев низкочастотный максимум на несколько децибел превышает высокочастотный. Если температура воздуха более минус 6°C, высокочастотный максимум сглаживается и полностью исчезает. Усиление морозов делает ледяные кристаллики более твердыми и хрупкими. При каждом шаге ледяные иглы ломаются, акустический спектр скрипа смещается в область высоких частот. С изменением температуры от минус 8°C до минус 20°C сила звука скрипа снега возрастает на 1 децибел.Итак, снег не просто нечто эфемерное, непостоянное, сезонное. Не просто красивый спутник зимнего пейзажа. И даже прошлогодний снег отнюдь не бесполезен. Снег – это и высокие, устойчивые урожаи, это основа зимних дорог и даже аэродромов, это строительный материал для зимовий и различных хранилищ на севере, источник воды на юге. Со снежными запасами связаны водность рек и изменения климата целых районов. К концу зимы в северном полушарии масса сезонного снега достигает 13 500 миллиардов тонн, а площадь снежного покрывала – 95·106 квадратных километров. При этом из 19 процентов территории Земли, покрытой снегом, 15,2 процента приходится на северное полушарие и 3,8 процента – на южное. Цифры показывают, что снежный покров северного полушария и обширнее южного и гораздо изменчивее. Его площадь изменяется в течение года в 9 раз, а южного – лишь вдвое. Снег оказывает влияние на Землю не только своим весом. В планетном масштабе он подобен громадному зеркалу, отражающему в космос почти 90 процентов лучистой энергии Солнца. Такой высокой отражательной способностью (альбедо) не обладает больше ни одно естественное тело. Свободная же от снега суша отражает только 10...20 процентов. Отсюда понятно, что количество тепла, получаемого Землей от Солнца, сильно колеблется в зависимости от того, как изменяются площади снегов Народная примета говорит: «Гусь пошел – быть снегу», «Гусь несет снег на кончике своего клюва». И действительно, сопоставляя даты перелета гусей (гуменников) с датами появления снежного покрова, специалисты подметили определенную связь. Сроки возвращения гусей также почти точно совпадают с тем временем, когда снежный покров сходит. Нередко весенние снегопады заставляют гусей вновь отлетать на юг. В жизни большинства «братьев наших меньших» снег – это суровейшее испытание. Высота, плотность и продолжительность снежного покрова часто самым прямым образом связаны с численностью видов животных и птиц после зимовки. От снежности зимы зависит, смогут или не смогут они добыть пищу, укрыться, убежать, защититься от врагов. Во время исключительно снежной и морозной зимы 1939...1940 годов погибла масса птиц во всей Европе. При этом меньше других пострадали лесные куриные (глухари, тетерева, рябчики), потому что они укрываются в снегу, в очень глубоких лунках и ходах. Снег их спасает. А некоторые другие виды птиц гибнут именно из-за снега: низкую температуру они перенесли бы, а вот корм из-под снежного покрова достать не могут. От того, каков снег в лесу – пушистый, глубокий или покрыт настом, – часто зависит жизнь млекопитающих. Удельное давление на снег – вес тела животного, приходящийся на единицу площади его стопы, – вот что определяет «соотношение сил» в заснеженном поле или лесу. Так, у грызунов (в частности у зайцев) нагрузка на снег обычно не превышает 30 граммов на квадратный сантиметр опорной площади конечностей, у большинства представителей семейства куньих колеблется от 6 до 50 граммов, у лисицы 40...50 граммов, у росомахи и рыси 20...35 граммов, у волка – около 10 граммов, у копытных – от 200 до 970 граммов. Вот и получается, что у хищников значительно меньшая нагрузка на след, чем у их жертв, у копытных. Поэтому, если снег покрыт настом, копытные глубоко вязнут в снегу, а хищники бегут легко, почти не проваливаясь. Но если снег пушистый и глубокий, тут преимущество у копытных. При глубине снега 50 сантиметров волк не может догнать ни оленя, ни косулю. А при 60 сантиметрах волк еле пробирается через сугробы. Для сравнения приведем такие цифры: весовая нагрузка на лыжи, в зависимости от веса человека и типа лыж изменяется в пределах 10...25 граммов на квадратный сантиметр, Это означает, что на снегу любой охотник обладает лучшей проходимостью, чем большинство зверей. Снег – строительный материал Похолодало, можно строить Лед и снег – строительные материалы С постройками из льда и снега мы весьма обстоятельно знакомимся в детстве. Белые чертоги Снежной королевы пышный дворец Морозко, скромный ледяной домик, в который перешел на житье заяц, изгнанный лисой из лубяного дома… Идея наших зимних построек не кажется детям они реальности. По крайней мере тем детям, которые знаком, что такое снег. Ведь из него можно слепить снежок и снежную бабу, построить снежную крепость. А если так, то почему бы не сделать из застывшей воды что – нибудь посерьезнее? Местные материалы Сибири и Заполярье У некоторых северных народов, в частности у зскимосав, есть уже немалый опыт снежного строительства. Снежные хижины – иглу – прочны и достаточно теплы, а для их возведения не требуются привозные материалы. Все что нужно, а нужны тонкие плиты снежившегося снега всегда под рукой. Внутри хижины можно спокойно разводить огонь: повышенные температуры только упрочняет свод. Внутренняя поверхность оплавляется, ровная ледяная пленка ослабляет теплообмен, и дальнейшее таяние снега прекращается. Из льда из снега строили и более внушительные сооружения. Вспомним ледяной дом, построенный в Петербурге на берегу Нивы между Адмиралтейством и Зимним дворцом. Этот дом – одна из многочисленных забав императрицы Анны Иоанновны, охочей до развлечений, был выстороин в 1740г к потешной свадьбе придворного шута князя М.А. Голицына. Потеха потехой, однако дом выглядел внушительно: около 17м в длину и 6м в ширину, все из плит чистого льда, политого водой; двери, окна, архитектурные украшение, мебель, даже пушки перед домом – тоже из льда. Хотя ледяной дом с практической точки зрения ценности не представлял, он показал отличные возможности льда и снега как строительного материала. Снежинки, выпадающие при снегопадах, очень разнообразны по форме. Японский исследователь снежинок Некая Уктиро писал: «Снег можно образно назвать письмами с небес, написанными тайными иероглифами. Эти тайные иероглифы – сами снежинки, отличающиеся формой и узором». Форма и размеры снежинок зависят от тех условий, в которых они образуются где-то в чреве облаков на большой высоте в условиях избытка влаги и больших перепадов температуры. При этом размер снежинок определяется степенью перенасыщения или избыточного давление паров воды по отношению к равновесному состоянию лёд-пар, а их структура – температурой. Существует много теорий, обедняющих изменения формы снежинок с температурой, но установить, какая из них верна, пока невозможно. Сейчас в физике облаков используются классификация Марано и Ли, выключающееся 80 форм снежинок, хотя в действительности их может быть больше. Такому разнообразию может позавидовать любой художник – декоратор. Падая через облако, снежинки сцепляются, образуя хлопья. Эффект сцепления зависит от температуры и электрического поля кристаллов льда. Наибольшего Близкой к 0 С. Если размеры отдельных снежных кристаллов составляют от 50 мкм до 5мм, то снежинки быть значительно крупнее – от 0.1 мм до нескольких сантиметров и состоять из нескольких или даже сотен кристаллов. Снежные кристаллы при падении сквозь облако часто захватывают еще не замершие переохлажденные мельчайшие капельки воды , как бы покрываясь инеем . Такие кристаллы называют обдерненными . Иногда снежный кристалл так сильно обрастает инеем, что превращается в небольшой белый шарик – снежную крупу. Плотность отдельных снежных кристаллов определить сложно, так как их объем можно измерить с недостаточной степенью точностью только для сравнительно крупных кристаллов. Плотность их намного меньше плотности льда – от 100 до 700 кг \м кубических. Концентрация снежных кристаллов в воздухе при снегопаде меняется очень широких пределах: от 10 в квадрате до 10 в пятой степени в 1 метр кубический. Поэтому такой штамп, как «мириады снежинок», в общем, отражает реальность. При отсутствии ветра скорость падения снежных кристаллов и хлопьев составляет несколько сантиметров в секунду. На характеристики снежного покрова оказывают влияния и другие метеорологические явления: температура и влажность воздуха солнечная радиация и т.д. Существенны также факторы, как крутизна склонов его экспозиция, характеристике грунта, тип растительности и т.п. Таким образом, неоднородности в снежном покрове закладываются уже с момента выпадения первых снежинок, так как их формы, размеры, интенсивность выпадения могут изменяться за период снегопада. Поэтому даже за один снегопад может отложиться снежный покров, состоящий из нескольких различных по плотности и по структуре слоев. Если же во время снегопада дует ветер, то в зависимости от момента его возникновения и изменений скорости в одних случаях структура снежного покрова усложняется, а в других упрощается, так как сильный ветер ломает снежинки на мелкие ледяные обломки, как бы стрижет их «под одну гребенку». Наблюдения показывают, что плотность образующегося во время одного снегопада снежного покрова на разных его стадиях меняется от 59 до 200кг/м. А от снегопада к снегопаду плотность снежного покрова, образованного свежевыпавшим снегом, может, манятся от 10 до 350 кг / м при снегопаде с ветром и даже до 500 кг/ м при выпадении ледяного дождя. Таким образом , снежный покров , сформированный одним снегопадом, может быть слоистым , а образовавшийся в результате многих снегопадов заведомо будет слоистым . Сложные снежинки после отложения внутри снежного пласта живут недолго. Здесь они оказываются совсем в иных условиях, чем в облаках. Все растения в природе готовятся к длительной перезимовке, к холодам, к снежным буранам. Внимательно присматриваясь к деревьям, кустарникам, мы сразу обращали внимание на прижатые к ветвям почки, в которых среди плотных поникших чешуек спрятались зачатки будущих листьев и цветков. Чешуйки почек ивы козьей покрыты мягким пушком, чешуйки тополя, смородины пропитаны клейким смолистым веществом. Почки зимующих деревьев и кустарников чрезвычайно разнообразны по величине, по форме, по цвету. Нас очень заинтересовал вопрос- как будут зимовать молодые побеги различных деревьев, не убьет ли их своим ледяным дыханьем зима. В ходе исследования мы установили, что однолетние молодые побеги, которые летом бывают которую просвечивают зеленые клетки коры, к зиме покрылись защитным слоем пробки. Она представляет собой покровную ткань, состоящую из отмерших клеток, полости которых заполнены воздухом. Воздух в клетке придает пробке теплоизоляционные свойства. Стенки пробковых клеток пропитаны суберином – веществом, обладающим свойством не пропускать воду и газы. Таким образом, слой пробки предохраняет живые части веточек и стволов от неблагоприятных условий. Ох как больно может аукнуться садоводу зима, если отнестись к ней, как к «межсезонью». На участке, мол, снег, значит, и делать там особенно нечего. Вообще-то дел в невпроворот – было бы желание за них взяться. Первое, чем следует сейчас заняться, - это борьба с грызунами. Осенние запасы мышки-крыски уже подъели и вот-вот возьмутся за отложенное на черный день витаминное лакомство – нежную кору плодовых деревьев. В январе наши садоводы об этом почему-то забывают, а весной изводят себя и родных упреками: «Что ж мы раньше-то...» Так вот, сейчас самое время выйти (или приехать) на участок и заняться нехитрыми, но вполне эффективными, проверенными временем мышеборческими мероприятиями. Первое - уплотнить снег в приствольных кругах. Это, кстати, не только преградить путь грызунам, но и намного снизит вероятность выпревания плодовых деревьев и кустарников: деревьев и кустарников: яблони, груши, вишни, сливы, терна. Обычно авторы садово-огородных пособий советуют утаптывать снег вокруг стволов «после большего снегопада и последовавшей за ним оттепели». Но, судя по моему опыту, голодные мыши этого благодатного периода не ждут. Так что действовать надо прямо сейчас: как следует попрыгать вокруг яблонек. Даже если с осени их стволы были обвязаны еловой лапкой или побелены адской смесью извести, мыла, креозота и отвара зрелых плодов острого перца. Опять же из собственного опыта – случается, что побелку смывают поздние ( ноябрьские м даже декабрьские) дожди, а в обвязке особо зловредные, иглоустойчивые грызуны умудряются находить слабые места. После очередного снегопада и оттепели снег можно и нужно уплотнить еще раз. И еще. И повторно обвязать возвышающиеся над снегом стволики и крупные ветки хвойными ветками, стекловатой, мелкой металлической сеткой. Даже пришедшие в негодность чулки и колготки пускают в ход народные умельцы. Не шерстяные, естественно, а синтетические. Для того чтобы проделать ход в снегу, мыши достаточно слоя в 4-5 сантиметров. И чтобы яблоньке и ее хозяевам не было по весне мучительно больно, помните: защиты много не бывает. И еще один мышезащитный совет для тех, кто от садоводческих азов перешел к высшему пилотажу и занимается прививкой черенков и выращиванием плодовых и ягодных культур из семян. Сохранить черенки и стратифицировать семена гораздо удобнее и эффективнее (с точки зрения сохранности и результатов) не в холодильнике, а прямо на участке, в снегу. А оградить их от мышей и уберечь от излишнего переувлажнения в оттаявшей почве поможет обычная труба. Лучше асбоцементная или пластиковая. Схема действия такая: берется подходящий по размеру отрезок трубы, внутрь которого помещается посадочный материал, плотно закрывается с двух сторон «пробками» из стекловаты или тех же старых колготок и зарывается в снег, Необходимый для сохранности и стратификации режим температуры и влажности будет выдержан идеально, Природа гарантирует! ЗАКЛЮЧЕНИЕ Итак, красивый спутник земного пейзажа отнюдь не бесполезен. Снег – это огромное богатство, это не только хорошие урожаи, но и строительный материал для плотин и зданий на севере. Снег и духовное богатство – вспомните о полотнах художников и стихах поэтов. Ну и в конце концов, снег украшает праздник Нового года и зимние каникулы. Лаборатория на снегу Почему даже в лютую стужу реки и озера все – таки не промерзают до дна? Зачем «солят» во время сильных морозов трамвайные стрелки? Для чего электромонтеры подвешивают наружные провода так, чтоб они немного провисали? Да не мало и других интереснейших вопросов можно поставить зимой и найти на них ответ в превосходной лаборатории, которую создает мороз в средних широтах на любом дворе, на любой улице. Эти и достаточно большое количество других проблем приносит снег людям. Мы решили в этом году провести исследования связанные с самым обыкновенным веществом, самым обыденным и часто надоедливым своим количеством – снегом. ОПЫТ 1 Мы провели опыт, который был проделан знаменитым американским физиком В. Франклином. Вот его описание, сделанное самим ученым : «Я взял у портного несколько квадратных кусочков сукна. Между ними были: черный, белый, красный, синий, желтый. В одно ясное солнечное утро я положил эти кусочки на снег . через несколько часов черный кусочек нагревшись сильнее всех погрузился так глубоко, что лучи солнца не достигали его более. Остальные кусочки погрузились тем меньше, чем они светлее. Белый же вовсе не опустился. Разве не можем мы из этого опыта вывести, черное платье в теплом климате менее годно чем белое так как черное на солнце сильнее нагревает наше тело». Повторив опыт Франклина, мы делаем вывод: чем темнее фон материала тем больше выделяется тепла так как уменьшается отражательная способность света от снега, тем глубже тонет в снегу ткань. Следовательно, зимой одежда людей окраска меха животных, окраска коры растений темных тонов дает больше тепла, а растениям приносит даже ожоги. (Приложение №1) ОПЫТ 2 Этот опыт мы проводили в течении месяца. Каждый вечер я опускал термометры на глубину 1 метр, 0,5 метра. Ежедневно утром, приходя в школу мы записывали показания термометров, ночные, дневные температуры, скорость ветра, осадки, то есть вели фенонаблюдения. Результаты следующие: При погружении термометра в снег на глубину 1 метр температура составляла каждое утро 3-4 градуса (смотри приложение – 2,3). При втором положении градусника она колебалась в пределах 2-3 градусов. Отсюда мы сделали заключение: несмотря на большие перепады температур в январе – феврале (в отдельные дни температура достигала минус 27 градусов Цельсия) температура под снегом оставалась постоянной, значит температура воздуха, скорость ветра не оказывает существенного влияния на температуру на поверхности почвы под снежным покрывалом. Снег – хороший теплоизолятор. Климатические условия не могут оказать существенного влияния на жизнь животных и растений. ОПЫТ 3 ЛЕД ТЕЧЕТ: При изучении снежного покрова исследователи встречают много трудностей но главное из них состоит в том, что свойства снега как материала не прерывно меняется так как он находиться на поверхности земли в условиях близких к состоянию плавления, и в нем непрерывно происходят фазовые переходы : ледяные кристаллы плавятся и испаряются или, наоборот, находящаяся в снежном покрове вода замерзает, а водяной пар кристаллизуется. Мы проверили, может ли течь лед! Лед – твердое кристаллическое вещество. Но оказывается лед обладает известной пластичностью. Попробуйте убедиться в этом. Положите на край скамейки сосульку и прижмите ее толстый конец кирпичом или поленом. К свешивающемуся концу подвесьте какой-нибудь груз. Вспомните, что «дуги гнут с терпеньем и не вдруг». Через 2 часа вы убедитесь, что лед может «течь» ОПЫТ 4 1 февраля в разные емкости с почвой мы посадили сухие семена гороха, тыквы, фасоли. Всходы были поздними, первыми взошли семена гороха, потом тыквы, у семян фасоли, как выяснилось, оказалась очень низкая всхожесть из 20 семян взошло 3 растения. Один вариант проростков мы поливали водопроводной водой в течении месяца, другой снеговой (талой) водой. Результаты превзошли наши ожидания: высота молодых растений размеры их листьев, разветвленность корневых систем второго варианта (снеговая вода) на 5-8 см превышали высоту и размеры растений политых водопроводной водой. Вывод: СНЕГ прекрасное микроудобрение, так как содержит большое количество различных микроэлементов, необходимых растениям для их жизнедеятельности. ОПЫТ 5 Моделирование океана и айсберга. Повысится ли уровень Мирового Океана если растают все плавучие льды? Мы опустили в емкость с водой большой кусок льда и долили водой до краев. Когда лед растаял, вода перелилась через край. Этот опыт предупреждает человечество о грозящей опасности вследствие повышения средне годовых температур даже на сотые доли градуса (парниковый эффект). ОПЫТ 6 Замораживание воды водой. Я наполнил кастрюлю снегом и бросил туда столовую ложку соли, размешал все это. Снег быстро растаял. И в кастрюле оказалась только вода. Теперь я поставил в нее алюминиевую кружку с обычной водой. Произошло удивительное. Соль, чтобы раствориться, потребовала очень много тепла и отняла его у снега. Температура образовавшегося раствора быстро понизилась до минус 20 градусов и заморозила воду в кружке. Аналогичный опыт мы проводили на уроке химии при изучении кристаллогидратов. При растворении нитрата калия в воде стеклянный стакан примерзал к деревянной дощечке смоченной водой. ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Изучение научно-популярной литературы, наши исследования позволяют нам утверждать что физика снега, химия снега, биология снега, экология снега являются многозначными функциями и зависят не только от комплекса метеорологических процессов, но и от состояния снега в момент исследования.