ВОДОУДЕРЖНВЗЮШЗЯ способность снега зависит главным об- разом от величины эффективной поверхности зерен снега (ве- личины свободной поверхности зерен снега в единице объема). Ориентировочные значения водоудерживающей способности различных типов снега представлены в табл. 2.3. Таблица 2.3 Водоудерживающая способность снега (Кузьмин, 1957) Отношение массы Плотность до | воды, которая мо- Вид снега ‘увлажнения, — | жет быть удержа- ‘кг/м* ма, к общей массе снега с водой. % Свежевыпавший метелевый . .. . 130—210 55—35 Мелкозернистый и среднезернистый | — 240—320 32—25 Перекристаллизованный крупнозер- НиСТЫЙ .. 390—450 25—15 При влажности снега больше максимальной водоудержи- вающей способности вода начинает протекать через снег под действием гравитационных сил или разности давления. Количество воды @,, фильтрующейся через снег в единицу времени, определяется уравнением Дарси, применяемым — для описания фильтрации воды в грунтовых и пористых средах: ©. = К/., сде К, — коэффициент фильтрации; Г„= (1)—-Й») /1ф — градиент напора; й—Й» — падение напора или разность давлений по дли- не пути фильтрации {ф; © — площадь поперечного сечения филь- трующего потока. Коэффициент фильтрации тем больше, чем крупнее зерна и больше пористость снега. При длительном течении воды коэф- фициент фильтрации увеличивается вследствие образования сквозных микроканалов в снеге. Для наиболее распространен- ных видов снега при естественной плотности снежного покрова коэффициент фильтрации составляет 15 м/с. Реальные скоро- сти фильтрации воды, наблюдаемые в снежном покрове, обычно находятся в пределах 0,02—0,50 см/с. Теплоемкость. Объемная теплоемкость сухого снега равна сумме теплоемкостей содержащихся в нем кристаллов — льда, воздуха и водяного пара (табл. 2.4). Удельная теплоемкость льда при понижении температуры уменьшается и выражается эмпирической формулой Са=2117+7,80 Дж/(кг-К), (2.4) тде @ — температура льда, °С. Теплоемкости воздуха и водяного пара в снеге малы по сравнению с теплоемкостью ледяных зерен, поэтому ими обыч- но пренебрегают и объемную теплоемкость снега выражают в 20 звиде произведения плотности снега на удельную теплоемкость льда рС.. Мокрый снег имеет температуру 0°, а при понижении тем- жературы содержащаяся в снеге вода замерзает. Поэтому кажу- лщаяся теплоемкость мокрого снега, а точнее, количество тепла, Таблица 2.4 Плотность и теплоемкость компонентов снега при 0° и нормальном атмосферном давлении Теплоемкость Плотность, Компоненты снега кг/мз ‘дельная, — |единицы объема ‚ж/(ке-К). Дж/(ме- К) Лед . .. .. .....| 917 2117 1,94-105 Воздух . .к. 1,293. 1005 1,3.10% Водяной пар . .. .. . 0‚0049% 2010 9,9 звыделяемое при понижении температуры снега на 1°, включает в себя теплоемкость ледяного скелета и скрытую теплоту за- мерзания воды. Скрытая теплота пла? тения и возгонки. Скрытая теплота плавления льда при 0° и нормальном атмосферном давлении равна /нл==333,6 кДж/кг. Тепло, требуемое для таяния сухого «снега, @О:=Глар, кДж/м3. Количество тепла, необходимое — для превращения мокрого снега в воду, составляет ©„ =Глар’ (1—), ‚ (2.5) где р’ — плотность мокрого снега; No — влажность снега. Переход ледяных кристаллов снега в парообразное состоя- ние может происходить или через жидкую фазу с последующим испарением воды, или, минуя её, непосредственным превраще- нием льда в парообразное состояние. Обратный переход водя- ного пара в лед также может идти двумя путями — конденса- цией пара и последующего замерзания воды или, минуя Жид- кую фазу, превращением водяного пара непосредственно в лед. Скрытая теплота испарения воды в зависимости от темпера- туры определяется формулой (Кузьмин, 1957) Гисп == 2500 — 2,4 0, кДж/кг, (2.6) тде @ — температура испаряющейся воды, °С. Скрытая теплота возгонки льда Гвоэг равна сумме затрат тепла, требуемого для таяния льда и испарения воды. При 0° Твоэг== Га " Гнсп== 2834 кДж/кг. Диффузия водяного пара. Воздух в порах снега почти пол- ностью насыщен водяным паром и имеет температуру, близкую к температуре зерен снега. Упругость и плотность водяного па- Ра уменьшается по мере понижения температуры, поэтому при 21