Завірюха

Низова завірюха на дорозі

Верхова завірюха у Харкові вночі.

Мете́ль (метелица, вьюга) — перенос ветром снега над землей.

В метели может участвовать как снег, отложенный на поверхности земли, так и снег, выпадающий из облаков, который ещё не коснулся поверхности. По этому признаку различают:

• верховую метель — снегопад при ветре, когда снежинки движутся вместе с потоком воздуха до момента касания ими земной поверхности, где они остаются лежать неподвижно;
• низовую метель — ветровое перемещение отложенного ранее снега. Если высота подъема снежных частиц не превышает 10-20 см, это явление называют позёмкой;
• общую метель — сочетание верховой и низовой метелей.

Некоторым аналогом низовых метелей могут служить пыльные бури. Более того, в засушливых, но холодных в зимнее время районах, возможны своеобразные снежно-песчаные позёмки и даже бури, при которых пыль и песок переносятся вместе с сухим снегом.

Интенсивность метели

Интенсивность метели зависит от скорости и турбулентности снеговетрового потока, интенсивности снегопада, формы и размеров частиц снега, температуры и влажности воздуха.Общий твердый расход метели равен массе снега, переносимой через один метр фронта снеговетрового потока вдоль поверхности земли в течение 1 секунды. По максимальному снегопереносу выделяют следующие виды метелей.

Интенсивность	Скорость ветра, м/с	Максимальный снегоперенос, кг/(м с)
слабая	0-01	до 0,2
обычная	10-20	до 0,4
сильная	20-30	до 1,2
очень сильная	30-40	до 2,0
сверхсильная	40-90	более 2,0

В отечественной научной литературе для обозначения интенсивной низовой метели при сильном морозе иногда используют английский термин близзард. В Канаде под этим понимется низовая или общая метель со скоростью ветра 40 км/час и более, видимостью менее 1 км, температурой ниже −25 °C и продолжительностью более 4 часов. В США это означает низовую метель с устойчивой скоростью ветра 56 м/час, видимостью 400 м и менее, продолжительностью 3 часа и более. В Великобритании под этим термином подразумевается снегопад среднией или сильной интенсивности в сочетании с ветром со средней скоростью 48 км/час и видимостью 200 м.

Насыщенные и ненасыщенные метели

Низовые метели могут быть насыщенными или ненасыщенными, в зависимости от того, переносит ли ветровой поток то количество снега, которое соответствует его максимальной транспортирующей способности. Общий твердый расход насыщенной низовой метели ($Q$, кг/(м с) в зависимости от скорости ветра на высоте 10-15 м ($U_{f}$, м/с) можно приближенно описать формулой:

$~\mathbb {Q} =0,0077(U_{f}-5)^{3}$

Движение метелевых снежинок

Движение метелевых снежинок при низовой метели происходит тремя способами:

• влечение вдоль поверхности снежного покрова, льда или земли, когда они перекатываются на поверхности, отрываясь от неё лишь иногда и кратковременно;
• сальтация, когда снежинки подскакивают сперва почти вертикально, а затем снижаются по пологой кривой. При этом одна летящая частица способна оторвать от поверхности несколько других, что ведет к насыщению снеговетрового потока;
• витание (дифузия), когда снежинки, сорванные со снежного покрова, взвешиваются ветром и поднимаются высоко над поверхностью.

В общей метели действуют все три способа переноса одновременно с падением атмосферных снежинок.

Процессы в метелях

• Метель формирует рельеф снежного покрова. При слабых метелях возникает снежная рябь, наподобие ряби песчаных барханов и песчаных отмелей. При усилении ветра появляются снежные барханы, волны и гряды, медленно перемещающиеся по ветру. Эти формы сами влияют на структуру снеговетрового потока.

• Во время метелей перенос пара и тепла в снежном покрове происходит в десятки раз сильнее, чем при их остутствии. Когда поверхность снежного покрова холоднее нижележащего снега, перенос пара в нём идет снизу вверх, пар кристаллизуется в верхних слоях и поверхность снега быстро твердеет и упрочняется.

• В самом снеговетровом потоке резко возрастает испарение (возгонка) метелевых частиц. Это происходит оттого, что поверхность каждой летящей частицы открыта со всех сторон и обдувается ветром; даже в самом насыщенном приземном слое метели, а тем более выше, частицы достаточно разобщены и благодаря сильному турбулентному перемешиванию воздуха получают тепло, затрачиваемое на испарение. Метелевое испарение снега ограничивает предельную дальность его переноса, то есть расстояние, на котором снеговетровой поток полностью обновляется снегом. Оно ограничивает и высоту слоя диффузии снега во время метелей. Дальность переноса зависит от скорости ветра, температуры, дефицита влажности воздуха, размера частиц. Расстояние, которое могут преодолевать метелевые частицы, прежде чем они совсем испарятся, варьирует от сотен метров до десятков км (на европейской территории России 1,5-2 км, а в Антарктиде — до 10-20 км и более).

• При дроблении и разъединении снежинок в снеговетровом потоке происходит метелевая электризация снега. Максимальные заряды метелевых частиц, отнесенные к их массе, равны 0,2 нКл/мг. Напряженность электрического поля, вызванного метелями, может достигать 6-10 кВ/м и даже более. В связи с этим при метелях часто наблюдаются электрические разряды и световые эффекты. Особо большие градиенты электрического потенциала возникают при сильных общих метелях, низких температурах и сухом снеге. В результате появляются радиопомехи, падают электроизоляционные свойства воздуха, растёт опасность пробоя в высоковольтных установках и линиях электропередачи.

Зоны разгона и отложения

В области действия метели можно найти места, откуда начинается перенос снега. Обычно, это леса, овраги, русла рек и другие препятствия, лежащие на пути ветра. На некотором расстоянии от них в воздушном потоке почти нет снега. Здесь находится зона разгона метели, где снеговетровой поток постепенно насыщяется снегом. Длина зоны разгона зависит от пересеченности рельефа, наличия небольших препятствий, скорости ветра, состояния снежного покрова и времени действия метели, и варьирует от нескольких метров до нескольких км. Таким образом в зоне разгона действует ненасыщенная метель, которая выметает на своем пути весь снег, поддающийся сдуванию. В этой зоне возникают такие формы снежного микрорельефа, как заструги и ветровые борозды. Именно эти места удобны для прокладки дорог, которые не будут заноситься снегом.

Как только снеговетровой поток оставляет позади зону разгона метели, он при малейшей возможности начинает отлагать снег. Этому способствуют неровности рельефа и шероховатость поверхности, любые преграды и заросли на пути метели, сами колебания скорости ветра. Здесь возникают сугробы и снежные заносы.

В связи с этим, существует практическая задача снегорегулирования, то есть искусственного управления ветровым перераспределением снега. Оно требуется, с одной стороны, для защиты дорог и других объектов от снежных заносов, а с другой, для удержания снега от сноса ветром на полях и его накопления, чтобы увеличить запасы воды в почве и утеплить зимующие растения.

Как отличить низовую метель от общей

При сильном ветре, когда снег несётся выше наблюдателя, бывает трудно отличить низовую метель от общей. Но есть несколько отличительных признаков.

• Общая метель чаще бывает при циклонической погоде, а низовая — при антициклонической.
• При общей метели снежинки сохраняют свою первоначальную форму, а при низовой — несутся уже их обломки.
• При общей метели её интенсивность мало зависит от рельефа, а при низовой — количество переносимого снега определяется характером подстилающей поверхности.
• При общей метели отложение снега мало зависит от скорости ветра, а при низовой — определяется изменчивостью ветра.
• Про общей метели образуются толстые слои однородного снега небольшой плотности, при низовой — снег отлагается неравномерно, с разной, иногда очень высокой, плотностью.
• В снеге, отложенном общей метелью, размер снежных частиц составляет 0,25-0,35 мм, а при низовой — 0,1-0,2 мм.

Народные названия

В обыденной речи и художественной литературе можно встретить такие многообразные названия метели: снежная буря, вьюга (сильная, как правило, низовая метель), метелица, метуха, заметель, буран (сильная общая метель в степи при низкой температуре), бурга (эвенк.), вея, веялица, ворогуша (метель с ураганом), голомяно (вьюга, зимнее ненастье), деруга, дерунья, заверть, завива, заверуха, завитуха, заволока (сильная метель), завороха, кича, крутень, крутелица, куга, кура(поземок, метель), курга, курева, куревуха, курень, курта, кутерга, кутерьма, кутельга, кутельма, кутельба, кутёха, кутига, кутиловка, кутиха, кутня, пурга, пурдега, путерьга, рям, судра, фурта, фортуна, хвилюга, чапкын, чигер, чистяк (низовая метель).

Позёмку иногда называют: волокуша, заметь, куреха,позёмица, поземь, понизовка, поносуха, поползуха, сипуга, сипуха, тащиха, тягуша.

В научной литературе данные термины не употребляются.

Литература

• Гляциологический словарь / Под ред. В. М. Котлякова. — Л.: Гидрометеоиздат, 1984. — 527 с.
• Дюнин А. К. Испарение снега. — Новосибирск: Изд. СО АН СССР, 1961. — 119 с.
• Дюнин А. К. Механика метелей. — Новосибирск: Изд. СО АН СССР, 1963. — 378 с.

См. также

• Буран
• Позёмка
• Пурга

Інтернет-ресурси

• Dr Richard Wild Website dedicated to the history, news and facts about heavy snow and blizzards.
• Digital Snow Museum Photos of historic blizzards and snowstorms.
• Blizzards Photo Gallery
• Environment Canada's definition of Blizzard
• Farmers Almanac List of Worst Blizzards
• Severe Winter Weather Events Excerpts from The Canadian Weather Trivia Calendar
• http://www.ussartf.org/blizzards.htm
• http://content.scholastic.com/browse/article.jsp?id=4912