¿Por qué queda nieve después de una Nevada?

Question

He experimentado una nevada y no estoy tan clara sobre cómo funciona.

Tres días después de un corto día de la nevada, y tener 2 min | 17 max grados Centígrados, soleado completo escasamente nublado cada día, todavía hay un poco de nieve persistente en las sombras y en lugares oscuros.

Esto es contrario a la intuición: yo he esperado toda la nieve se ha derretido y desaparecieron después de que el primer día de sol, o después de la segunda. Sin embargo, estamos en el tercer día y todavía algunos muñeco de nieve cabezas están vivos.

Es a causa de la nieve contiene la sal? ¿O la nieve crear la baja temperatura de aire alrededor de sí mismo? ¿O es que el diario de la mañana de humedad gire a la nieve en los bloques de hielo que son más difíciles de fundir y más sólido a la dispersión de los rayos del sol?

Answer 1

Sólo como un complemento para el Zigurat de la respuesta: usted puede tratar de estimar el tiempo necesario para que el sol para derretir una cierta cantidad de nieve por ti mismo.

• La energía necesaria para fundir una masa $m$ de nieve es $$Q=L m$$ where $L$ is the latent heat of fusion. For ice, $L=334$ kJ/kg.

• La densidad de la nieve $\rho$ rangos de $100$ $800$kg/m$^3$

• Irradiancia Solar $I$ rangos de $150$ $300$W/m$^2$.
• El albedo de la nieve (porcentaje de la luz solar reflejada) $A$ rangos de $0.2$ sucia de nieve a $0.9$ para recién caídas de nieve.

Si la superficie expuesta a la luz solar es $S$, la energía absorbida en el intervalo de tiempo $\Delta t$

$$E_{in}=(1-A) IS \Delta t$$

Si $V$ es la nieve de volumen, la energía que se requiere para fundir será

$$E_{melt} =L \rho V$$

Igualando estas dos expresiones obtenemos

$$\Delta t = \frac{L \rho V}{(1-A)IS}$$

Suponiendo $A=0.9$, $\rho=300$ kg/m$^3$ $I=200$ W/m$^2$, obtenemos, para una lámina de nieve de la superficie de $1$ m$^2$ y el espesor de la $1$ cm, $\Delta t \simeq 5 \cdot 10^4$ s, es decir, $\simeq 14$ horas.

Esta es una estimación muy aproximada que no considere la conducción de los procesos. Pero de todos modos, se puede ver que incluso si asumimos una muy alta irradiancia necesitamos un tiempo bastante largo para fundir una cantidad moderada de nieve. Si la nieve está en la sombra, el valor de $I$ va a ser menos. También, para los muñecos de nieve, ya que podríamos estar hablando de un comprimido de nieve, el valor de $\rho$ $2-2.5$ veces más grande.

Answer 2

Por un lado, la nieve tiene un alto albedo (es muy reflectante) por lo que no se absorben gran cantidad de luz solar y calentar a través de ese proceso. Por lo tanto, tendrá que principalmente se calientan desde la convección, la cual no es muy eficiente. La nieve es un buen aislante, por lo que sólo la superficie, serán propensos a la fusión. También, el calor de fusión se deben superar para lograr el cambio de fase. Esta respuesta no está muy bien organizado, pero es de esperar que se transmite que hay muchos factores que actúan en contra de la fusión de la nieve.

Answer 3

Hay un poco de calor la energía necesaria para fundir la nieve, y que corresponde aproximadamente a la energía necesaria para calentar el agua a 80 grados Celsius - esto es muy mucho, incluso en comparación con otras sustancias, y por lo que toma unos días de un clima soleado durante toda la nieve a absorber la energía de sus alrededores.

Algunas notas para su sub-preguntas: 1) la Fusión de la misma masa de hielo y nieve requiere la misma energía, no difieren químicamente. Hielo sin embargo absorbe más la luz del sol. 2) Sí, el aire por encima de la nieve en el viento el clima es más frío y ayuda a aislar la nieve desde el ambiente más cálido. Esto es particularmente cierto en las trincheras y los valles. 3) No, la nieve no suele contener sal, pero si lo hiciera, sería derrita más rápido.