Саймон Кинг
Чем пахнет дождь? Ясные ответы на туманные вопросы о климате и погоде
Вода
Примерно 71 % поверхности Земли покрыто водой – это около 1,386 миллиона квадратных километров. Именно поэтому наша планета из космоса выглядит голубой. Дело в том, что океаны состоят из молекул воды, которые поглощают волны определенной длины эффективнее других. Более длинные волны красного цвета поглощаются у самой поверхности воды. Чем глубже вода, тем больше поглощаются волны других цветов – оранжевые, желтые, зеленые, остается только голубой. Невероятно, но 96,5 % всех запасов воды на Земле сосредоточено в океанах – это соленая вода. Остальная часть, чуть более 3 %, пресная. Она существует в различных формах: водяной пар (газ), жидкая вода, которая течет в ручьях, реках и озерах и просачивается под землю, где либо впитывается в почву, либо накапливается в подземных озерах и водоносных пластах. Вода содержится во всех формах жизни – от людей до растений.
Вода существует и в твердой форме – это лед, который в виде ледников, снега или собственно льда содержит в себе большую часть пресной воды на Земле – около 68 %. Из этого количества 90 % приходится на Антарктику – около 30 миллионов квадратных километров. Иными словами, если бы все льды Антарктиды растаяли, уровень воды в Мировом океане поднялся бы на 58 метров. Существенен ледяной покров и над Гренландией: около 99 % льда на Земле сосредоточено в этих двух регионах. Эти ледяные покровы образуются, когда зимой падает снег; до лета включительно он остается лежать в твердой форме, затем слои снега накапливаются и уплотняются, сжимая нижние слои.
Вода на Земле движется в любом агрегатном состоянии. Водяной пар, будучи газом, движется с большой скоростью – его переносят земные ветры. Жидкая вода движется медленнее всего: ее запасы на поверхности Земли пополняются сверху. Ледяной покров движется постоянно, дрейфуя под собственным весом вниз и в сторону моря. Тающий лед восполняется идущим сверху снегом, и система сохраняет баланс. Это движение воды в различных агрегатных состояниях, постоянный обмен между океаном и воздухом, называется гидрологическим циклом, или круговоротом воды в природе. Пресная вода перерабатывается и возобновляется благодаря следующим процессам: испарение, транспирация, конденсация, выпадение осадков, инфильтрация и водослив.
• Испарение: вода в жидкой форме переходит в газ или водяной пар (например, когда высыхает лужа).
• Транспирация: это испарение не из водоемов, а из листьев растений.
• Конденсация: переход воды из газообразного состояния в жидкое; ее можно наблюдать ежедневно – так образуются облака.
• Выпадение осадков: конденсация приводит к выпадению осадков: дождь, снег, град или изморось – вода выпадает на поверхность Земли в жидком или твердом виде.
• Инфильтрация: вода просачивается в почву, где либо поглощается, либо пробивается дальше через камни, что порой приводит к образованию подводных озер и водоносных пластов.
• Водослив: вода переносится по поверхности земли, образуя резервуары-озера или попадая в реки, которые со временем впадают в море.
В чем разница между дождем и ливнем?
В целом можно считать, что вся вода, которая льется с неба – это дождь. На этом можно бы и остановиться, но есть причины разграничивать типы осадков, например, различать дождь и ливень. Фундаментальная разница состоит в типах облаков, которые приводят к образованию дождя. Посмотрите на небо, и вы увидите самые разные облака. Выделяют около девяти различных типов на основании их формы, структуры и высоты, хотя обычно все эти типы не встречаются в одно и то же время.
Нас будут интересовать два основных вида облаков: слоистые и кучевые. Слоистые облака образуются при слиянии и конденсации двух воздушных масс, из которых одна холоднее другой. По сравнению с кучевыми эти облака не отличаются большой глубиной. Образование слоистых облаков связано с горизонтальным движением воздуха, известным как адвекция и создающим вереницу из множества облаков, которые могут струиться, но не поднимаются высоко. Слоистые облака обычно плотно затягивают небо на десятки, а то и сотни километров во всех направлениях. В них постепенно накапливаются и растут облачные капельки, и со временем облака проливаются дождем. Собственно говоря, это и есть дождь с метеорологической точки зрения. Небо кажется налитым тяжелыми сгущающимися тучами, дождь идет продолжительное время, солнечные лучи не пробиваются. Иногда дождь сильный, иногда прерывистый, а после ухода облаков устанавливается более сухая погода, и небо становится более ясным.
Ливневые облака образуются иначе. Они называются кучевыми облаками и могут перерастать в значительно более мощные и крупные грозовые, или кучево-дождевые облака. Это огромные величественные создания, которые словно взрываются в небе, доходя вверх до невидимого потолка тропосферы. Такое облако кажется гигантской наковальней в небе.
Кучевые облака образуются в результате вертикальных движений воздуха – так называемых термиков, потоков, которые поднимаются от локальных очагов разогретой земли, а не благодаря столкновению воздушных масс разной температуры, образующему слоистые облака. Этот процесс называется конвекцией. Воздух поднимается вверх, потому что он теплее, а следовательно, и легче окружающей среды. Теплый воздух поднимается, если он окружен более холодным. Верно и обратное: холодный воздух не может подниматься вверх, если его окружает более теплый воздух.
Метеорологи не без оснований проводят различие между дождем и ливнем: дело в индивидуальном восприятии влажной погоды. Дождь обычно начинается медленно, обретает интенсивность и медленно заканчивается – эта модель действует не всегда, но чаще всего. Облака затягивают небо так, что Солнце исчезает. Ливневый же дождь – это более короткий период влажной погоды, сопровождаемый шквалистым ветром и временным понижением температуры. При этом Солнце виднеется на небосводе. Итак, дождь продолжителен, ливень краток и силен. Иногда ливень следует за дождем, как в классической норвежской модели циклонов[8]: сперва появляются слоистые облака (дождевые), а за ними идут кучевые (ливневые). От толстого слоя облаков, затянувших все небо, до свободной конвекции, когда каждое облако отделено от соседей, так что остаются свободные участки голубого неба. Отсюда и английское выражение sunshine and showers – грибной дождь.
Когда чаще идет ливень, а когда – чаще дождь?
Распределение кучевых облаков колеблется в течение года. Зимой ливни формируются над морем и затрагивают лишь прибрежные регионы. Дело в том, что в море тепло сохраняется дольше, чем на суше. Сочетание сравнительно теплого моря и источника холодного воздуха (например, ветер из Арктики) приводит к столкновениям восходящих теплых потоков и более холодной воздушной среды в верхних слоях. Через месяц-полтора после зимнего солнцестояния солнечные лучи набирают силу, и первые робкие кучевые облака начинают появляться над сушей. В Великобритании это может происходить в феврале и служит верным признаком того, что весна уже на подходе.
К апрелю солнечное излучение вступает уже в полную силу и в сочетании со все еще очень холодным воздухом вверху приводит к образованию крупных кучевых облаков, которые вызывают сильные, а порой и частые апрельские ливни. Ливень – это общее название для любых осадков, вызванных кучевыми облаками. Когда воздух очень холодный, эти осадки могут иметь форму снега или снежной крупы. Если в воздухе присутствует много энергии, и на горизонте преобладают грозовые облака, идет ливневый град с большой вероятностью грозы: град, гром, молния, шквальный ветер. Кроме того, конечно, апрельские ливни порой обещают радугу…
Стены дождя из перистых облаков в значительно большей степени связаны с системами низкого давления, которые изначально образуются над океаном и переносятся по небу струйными течениями. Хотя в средних широтах лето может выдаться влажным, температурный контраст между Арктикой и тропиками гораздо сильнее выражен как раз не в летние месяцы. Эта разность температур не только порождает более сильное струйное течение; сильные высотные ветры обычно формируются на полпути между Исландией и Азорскими островами, то есть в умеренных широтах. Именно поэтому осенью и весной здесь нередки шторма: мощное струйное течение порождает области низкого давления над всей Средней Атлантикой и проявляется в виде дождя и ветра в Великобритании и Северо-Западной Европе.
Какую форму имеет капля дождя?
Традиционно каплю дождя изображают в виде слезы с заостренным верхом и нижней частью в виде луковицы. Но существует ли эта классическая форма в атмосфере? Чтобы понять, как выглядит капля дождя, падающая с неба, важно обратиться к ранним этапам ее образования. Облако формируется из скопления мельчайших частиц воды в результате того, что водяной пар охлаждается и переходит из газа в жидкость, при этом центром конденсации служат микроскопические частицы пыли. Водяные капли в облаке мельче дождевых в 10–1000 раз. Средний размер водяной каплив облаке – 10–15 микрон (микрон – 1/1000 мм). Она имеет сферическую форму и практически невесома: легко удерживается в состоянии суспензии внутри парящего в воздухе облака. Когда концентрация сферических капель в облаке доходит до определенного предела, они начинают сливаться друг с другом. При рождении типичная дождевая капля – результат объединения 10 тысяч капель облака. На этом этапе они все еще сферические, но по мере того, как дождевая капля присоединяет к себе все больше мелких капелек, начинается битва между двумя силами: силой поверхностного натяжения, которая удерживает капельки вместе, и силой воздушного потока, сквозь которую она летит; в результате капля падает на земную поверхность. Чем больше капля, тем больше из-за сопротивления воздуха давление на ее нижнюю часть, и эта восходящая сила делает каплю плоской. Из-за перепада давления верхняя часть капли получается закругленной, а нижняя плоской – нечто вроде расплющенного маффина. Чем больше объем капли, тем больше скорость падения и сопротивление воздуха. В результате капля не обретает классическую форму слезы – воздух разделяет ее на ряд более мелких капелек, многие из которых возвращаются к сферической форме, прежде чем вновь увеличиться или долететь до поверхности Земли.
Почему не все облако сразу проливается дождем?
Среднее кучевое облако весит около полумиллиона килограммов, то есть примерно как сто слонов. Трудно представить себе, как такое тяжелое образование может висеть в воздухе. Однако облако состоит не только из мелких капелек, но и из большого количества воздуха (представляющего собой смесь газов, в том числе водяного пара). Равновесная скорость этих микроскопических капелек – около 10 метров в час. Таким образом, с высоты, скажем, 2000 метров облачная капелька будет лететь до поверхности Земли 200 часов. Сопротивление воздуха и воздушные потоки, например, восходящие, имеют большую скорость. Облака формируются, плывут и наращивают свой объем в воздухе, который движется вверх. Только когда капельки сливаются в крупные дождевые капли и становятся в 300 раз больше, их равновесная скорость, то есть скорость падения, возрастает, так что они добираются до поверхности Земли за несколько минут.
Вернемся к облаку. Как мы уже выяснили, облака – это скопление мельчайших частиц воды или льда, именуемых облачными капельками. В облаке таких капелек триллионы триллионов, и чем темнее облако, тем ближе друг к другу расположены эти капельки. Внутри облака дуют ветры, которые сталкивают или соединяют их так, что образуются более крупные облачные капельки – этот процесс называется коалесценцией (слипанием). Облако с высокой плотностью капелек обычно серого цвета. Когда достаточное количество этих капелек сливается воедино, образуется дождевая капля, достаточно тяжелая, чтобы упасть на землю. Не все дождевые капли образуются и падают одновременно, поэтому интенсивность ливней может быть различной. Пока воздух не станет более сухим, процесс образования облачных капелек из водяного пара и центра конденсации и формирования из них дождевых капель идет непрерывно. Дождевые капли растут с разной скоростью и падают только тогда, когда становятся достаточно тяжелыми, чтобы преодолеть восходящие потоки воздуха. Конечно, в этом им помогает сила притяжения. Поэтому дождь идет, но, поскольку каждая капля имеет собственное время образования, все капли в облаке падают в разное время. Если имеется постоянный приток влажного воздуха, то процесс формирования капель дождя продолжается, а сам дождь идет с новой силой.
Чем пахнет дождь?
Дождь приобрел запах с тех времен, когда на планете от океанов отделился первый континент, грозовые облака разошлись и солнечный свет наполнил воздух энергией, прогрел моря и осушил показавшуюся из них землю. Но только в 1964 году запах дождя обрел название – петрикор. Это запах земли до, во время и после дождя, особенно после продолжительной засухи. Это современное название древнего жизнеутверждающего запаха: «петра» переводится как камень, а «ихор» – «кровь из вен божества», то есть дословно петрикор – «божественная кровь камня». Первое научное исследование петрикора было проведено в 1960-е годы двумя австралийскими учеными, которые проанализировали все стадии процесса образования этого запаха. Перед дождем повышенная влажность высвобождает содержащиеся в почве соединения, что позволяет газам и частицам из сухой почвы распространиться в атмосфере. Когда начинается дождь, падение капель на сухую почву приводит к выбросу газов из пор в камнях и земле, то есть частички земли улетают в воздух. Запах становится более интенсивным. Когда дождь заканчивается, его запах задерживается во влажном воздухе. Этот процесс имеет механическую (воздействие падающих капель) и химическую (высвобожденные пузырьки газа и частицы земли, попавшие в воздух) составляющие.
Петрикор – это запах, с которым знакомы многие поколения, особенно в тех местах планеты, где сезоны делятся на сухой и дождливый. Сезонов дождей ждут – они несут с собой воду, урожай и отдохновение от жаркого, пыльного климата. Это ежегодное предвкушение очень хорошо знакомо жителям Индийского субконтинента. Предмуссонная жара усиливается в марте, апреле и мае. Палящее солнце приводит к температурам порядка 40–50 °C. От душного, жгучего и загрязненного воздуха нет спасения. Несложно представить себе облегчение миллионов жителей, которое сопровождает муссонные дожди: воздух очищается, а спекшаяся земля охлаждается. В атмосфере разливается пьянящий аромат, который преобразуется в свежий запах, знакомый всем жителям Индии. Петрикор – запах, который обещает, что реки вновь наполнятся, а урожая хватит на следующий год. Этот запах настолько почитаем, что небольшая парфюмерная фабрика в деревне Каннаудж штата Уттар-Прадеш выпускает только продукцию с этим небесным ароматом. Сотни лет многие поколения старались поймать и воспроизвести этот землистый запах. Эфирные масла, которые используются на фабрике, извлекаются из сухой земли, в которую проник влажный воздух и капельки воды. Это позволяет поймать нужный оттенок аромата. Это важнейший запах Индии, запах жизни.
В западном мире более известен геосмин – такое название дали запаху, который получается при падении капель дождя на почву и асфальт: это смесь органических веществ, бактерий почвы и озона.
Что такое «зимние осадки»?
В Великобритании зимой или даже весной порой в прогнозе погоды можно услышать «зимние осадки», и это выражение может оставить в недоумении. Осадки – это общее слово для всего, что падает с неба, будь то дождь, слякоть, град или снег. Хотя для многих осадки – прежде всего дождь, в холодную погоду осадки часто оборачиваются снегом, слякотью и ледяным дождем.
Как образуется град?
Град выпадает в любое время года, но в Великобритании чаще всего это происходит зимой и ранней весной. Однако самый серьезный град может идти поздней весной и летом, когда в атмосфере достаточно энергии для формирования грозовых или кучевых мощных облаков. Эти облака собираются в верхних слоях атмосферы, где температура воздуха ниже точки замерзания. В этих облаках переохлажденные водяные капельки движутся вверх-вниз, переносимые восходящими и нисходящими потоками воздуха. Оказываясь в верхней части облака, эти капельки замерзают, образуямаленькие льдинки града. Процесс продолжается, когда они начинают падать и попадают в слои воздуха, температура которых выше точки замерзания и в которых достаточно своих водяных капелек. Так льдинки покрываются тонким слоем воды, после чего восходящие потоки воздуха вновь возносят их в холодную часть облака, где они снова замерзают. Этот цикл повторяется много раз, пока градина не становится достаточно тяжелой, чтобы противостоять восходящим потокам воздуха. В этот момент она начинает падать на поверхность земли. Если бы нам удалось рассечь градину напополам, мы увидели бы концентрические слои, образованные в процессе движения, подобные годовым кольцам деревьев.
Размер градины зависит от того, сколько раз она подвергалась замораживанию, а это, в свою очередь, обусловлено силой восходящих и нисходящих потоков воздуха внутри облака. Если очень теплым летним днем на небе появилось большое грозовое облако, то восходящие потоки воздуха, скорее всего, сильны – в этом случае градины будут оставаться в облаке довольно продолжительное время и подвергнутся нескольким циклам таяния и повторного замораживания. Тогда и градины будут большими: некоторые из них могут достигать размера мяча для гольфа, и воздействие они оказывают совершенно невероятное. Крупнейшая в истории наблюдений градина имела диаметр 20,3 см. Она упала на землю в Южной Дакоте летом 2010 года и ее масса составляла 880 граммов! Конечно, такие огромные градины могут нанести серьезный ущерб. Можно считать, что град – одна из самых недооцененных стихий в плане потенциального урона. Когда в США случались мощные шквалы с градом, машинам, посевам и зданиям наносился значительный вред, а страховые выплаты исчислялись миллионами долларов.
В апреле 2013 года град напомнил о своих разрушительных возможностях: в аэропорту Кандагара в Афганистане на летное поле обрушился тридцатиминутный шквал; градины достигали размера мяча для гольфа. На военной базе град разбил лобовые стекла автомобилей и повредил все, что находилось под открытым небом, в том числе британские и американские самолеты. Ремонт и списание имущества обошлись британскому правительству в 13 млн фунтов стерлингов[9]. Кроме того, значительно пострадала боеспособность армии, поскольку самолеты вышли из строя.
Ледяной дождь: ведь это просто лед, правда?
Возможно, вам не доводилось слышать про ледяной дождь – это довольно редкий природный феномен. Однако он может быть одним из самых опасных типов осадков зимой. В зимнее время осадки зарождаются в виде либо переохлажденных капелек жидкой воды, либо снега, либо мелких шариков льда в облаке. Если нижняя часть атмосферы, известная как пограничный слой, очень холодная (ее температура ниже 2 °C), осадки выпадают в виде снега или мокрого снега. Однако в некоторых случаях ближе к поверхности располагается тонкий слой теплого воздуха. Проходя через него, осадки слегка разогреваются и превращаются в дождь, но, выходя из этого тонкого слоя теплого воздуха и подлетая к поверхности, где воздух холоднее, осадки вновь охлаждаются – получаются переохлажденные капельки жидкой воды. Переохлажденная вода – это жидкая вода, существующая при температуре ниже нуля. Продолжая падать, эти переохлажденные капельки попадают на поверхность и мгновенно замерзают. Такой ледяной дождь приводит к тому, что на поверхности образуется слой льда – гололед. Машины, дороги, линии электропередач и железнодорожные пути покрываются льдом, и это чрезвычайно опасно. В Великобритании гололед образуется не так часто, а вот в США могут идти настоящие ледяные ливни, после чего все покрывается льдом. Ледяной дождь превращает дороги в ледяные катки, так что по ним очень опасно ездить. Порой даже деревья и линии электропередач прогибаются под весом образовавшейся наледи.
Мокрый снег
Это, наверное, самый простой для объяснения тип зимних осадков, поскольку он не уникален. Собственно говоря, в метеорологии мокрый снег даже не выделяется отдельно. В официальных погодных сводках мы называем его «смесью снега и дождя». Когда снег и ледяные шарики попадают из облака в чуть более теплый (0–2 °C) воздух у поверхности Земли, снег и лед начинают таять, образуя капли жидкой воды, то есть дождь. Если более теплый слой воздуха в этом случае недостаточно плотный, процесс может не завершиться полностью до падения осадков на землю, и в этом случае на поверхность попадает смесь частично растаявшего снега, ледяных шариков и дождевых капель.
Снег
В метеорологии снегу дается простое определение – «твердые осадки в форме ледяных кристаллов». Если вы когда-нибудь видели снег под микроскопом, или, по крайней мере, вам попадались его увеличенные фотографии, то вы можете понять, насколько он прекрасен. Природа порой завораживает, и то, как образуется снег и как он преобразует нашу среду обитания – один из примеров ее поразительной работы. Кроме того, снег пробуждает ребенка внутри многих из нас (если только мы не спешим по делам во время сильного снегопада).
Снег образуется из облаков при температуре ниже нуля, так что водяной пар переходит из газообразного состояния в твердое, минуя жидкое и образуя ледяные кристаллы. Количество кристаллов постоянно увеличивается, как и частота их столкновений. В результате этого процесса появляются снежинки. Наступает момент, когда снежинка становится слишком большой и тяжелой. Восходящие потоки воздуха, действующие в облаке, уже не могут ее удержать, и сила притяжения побеждает: снежинка летит к Земле. Если воздух на всем протяжении ее пути от облака к земной поверхности тоже имеет температуру ниже нуля, то снежинка и при падении сохранит свою структуру ледяного кристалла. А если поверхность тоже достаточно холодная, то снег не будет таять. В том случае, когда земля теплее необходимого, начинается процесс таяния. Однако при большой интенсивности снегопада снежинок на землю попадает столько, что они не дают начаться процессу таяния, и образуется снежный покров. В этом объяснении слишком много «если», к тому же видно, что, когда температура воздуха близка к нулю, снег идет редко, что создает проблемы любому метеорологу!
Действительно ли все снежинки уникальные?
Поскольку процесс образования снежинок очень сложен и зависит от весьма незначительных различий в температуре, давлении и влажности, почти все снежинки разные. Крайне маловероятно, что вам удастся найти две абсолютно одинаковые, однако у всех них есть несколько общих черт: они шестиугольные и имеют шесть сторон. У одних стороны гладкие, как у шестиугольной тарелки, у других из каждой стороны выходит по лучу – с такой решетчатой формой у нас чаще всего и ассоциируются снежинки. Если сфотографировать первые моменты жизни снежинок, когда водяной пар охлаждается и становится ледяным кристаллом, то все они будут выглядеть практически одинаково – как плоский шестиугольник. Двигаясь в облаке, этот шестиугольник подвергается воздействию самых разных температур, изменяется и влажность, что приводит к дальнейшему изменению формы. Собственно говоря, не у всех снежинок можно отчетливо выделить шесть углов. У снежинок имеется восемь основных форм: звездчатые дендриты, столбики и иголки, увенчанные столбики, папоротниковидные звездчатые дендриты, кристаллы алмазной пыли, треугольные кристаллы, двенадцатилучевые снежинки; иней и снежная крупа.
Форма снежинки зависит главным образом от температуры и влажности. Например, плоские тарелочки образуются в более сухом воздухе, чем дендриты, а простые тарелочки и столбики – в более теплом воздухе (выше 20 °C), чем сложные структуры, которые формируются в более холодных условиях. Как видите, под микроскопом снег очень сложен!
Чаще всего фотографируют снежинки в форме звездчатых дендритов, у которых из центрального шестиугольника исходит по шесть лучей. Именно лучи снежинок делают каждую из них уникальной. Путь, который проделала из облака и внутри него каждая снежинка, формирует эти лучи независимо один от другого, хотя все лучи одной снежинки выглядят примерно одинаково, поскольку условия их образования были одними и теми же.
Типы снежинок
Бывает ли слишком холодно для снега?
Этот вопрос нам задают очень часто. Каждый раз, когда столбик термометра падает ниже нуля и прогнозируется снег, он действительно выпадает. Теоретически ответ – нет, а практически – да. Например, не может быть ситуации, когда снег падает, условно говоря, при температуре –6 °C, а при похолодании он внезапно заканчивается. Нет такой температурной точки, при которой снег бы резко начинал или переставал падать.
Вы запутались? Давайте разбираться.
Снежинки образуются в той части облака, где температура ниже нуля. Чтобы снег стал падать на поверхность, воздух между нею и облаком тоже должен иметь температуру ниже нуля, иначе все растает. При этом температура воздуха просто должна быть ниже точки замерзания – теоретически не имеет значения, насколько именно. Однако значение имеет влажность – количество влаги, необходимое для образования снежинок. Чем холоднее воздух, тем меньше влаги он может удержать, и тем меньше образуется снежинок. Таким образом, правильный вопрос должен звучать так: «Бывает ли слишком сухо для снега?»
Прекрасное доказательство этой теории можно найти в том месте, в котором, как вы, возможно, полагали, снег должен идти постоянно – в Антарктиде. Этот пустынный, холодный, ветреный и ледяной континент кажется снежным и белым. Формально он классифицируется как пустыня. В Антарктиде так холодно, что в атмосфере над ней содержится очень мало водяного пара, так что и осадков выпадает крайне мало. Но когда снег все-таки идет, он ложится на ледяной покров и накапливается там десятками и сотнями лет.
Правда ли, что снег – самая важная стихия на Земле?
Снег очень важен для жизни на Земле, и это несмотря на то, что слишком сильный снегопад может спровоцировать транспортный коллапс, закрытие школ и всеобщий хаос. В наших городах он, возможно, не так уж и нужен, но где-то его наличие точно необходимо. К счастью, каждый год на полюсах и на вершинах гор снега в изобилии – около 46 млн квадратных километров. Поскольку снег кажется белым, он служит отличным зеркалом. Это важно, поскольку он отражает большую часть энергии Солнца обратно в космос. В метеорологии это свойство называется альбедо. Альбедо белых поверхностей равно единице, а черных – нулю. Снег может отражать до 90 % поступающих солнечных лучей. Хотя его количество в течение года может быть разным, особенно в Северном полушарии, снег регулирует температуру Земли, охлаждая планету и держа под контролем ее среднюю температуру. Это одна из причин проблем, вызванных глобальным потеплением: тает больше снега, и Земля отражает меньше солнечного излучения.
Снег играет большую роль и в локальном масштабе: он важен для местных сообществ и экосистем. Люди, живущие в гористых районах, рассчитывают на весеннее и летнее таяние снегов как на источник питьевой воды и орошения посевов. А многим растениям и животным снежный покров обеспечивает защиту зимой, изолируя почву и сохраняя ее тепло, подобно одеялу.