Snjór bráðnar

Hláka, vatnspollur og snjóskafl í febrúar 2008.

Bráðnun í regni, bráðnun í sól

Trausti Jónsson 14.5.2009

Snjór bráðnar í hláku, en hvernig hláka er afkastamest við bráðnunina? Rok og rigning eða rok og sterkt sólskin?

Til að geta svarað þessari spurningu þarf helst að vita fleira. Hver er forsaga snævarins, er hann nýr eða gamall, hreinn eða skítugur? Hver er lofthitinn, er hiti ofan eða neðan frostmarks? Hvert er rakastigið, er loftið ofan snævarins þurrt eða rakamettað? Hvaða árstíð er, hversu hátt er sól á lofti, hversu langur er þá dagurinn?

Geislabráð

Snjór endurkastar stórum hluta sólarljóssins og nýsnævi speglar megninu af því út í geiminn aftur. Þess vegna bræðir sólin nýsnævi illa, þegar hún er lágt á lofti bræðir hún nánast ekki neitt. Við vitum þó að endurkastið er ekki alveg 100%, það sést t.d. af því að skíma er í snjóhúsum séu veggir þeirra þunnir, annars væri þar svartamyrkur. Lítilræði af geislum kemst í gegnum snjólag sem er fáeinir tugir cm á þykkt ef sól er hærra á lofti en 12 til 15 gráður. Þá hitnar yfirborð jarðar undir snjónum og varmageislar og leiðni frá því geta þá brætt mjöllina neðanfrá. Þessi áhrif sólarinnar eru þó lítil neðan 10 til 15 cm.

Það er um miðjan febrúar sem steinar undir snjó geta farið að bræða ofan af og frá sér yfir hádaginn. Sé lofthiti neðan frostmarks er bráðnunin heldur rýr. Sólskin er aðeins að deginum og bráðnun af þess völdum stendur því mjög stutt á vetrum og sólbráð er nær engin í svartasta skammdeginu.

Endurskinshlutfall íss er líka mjög hátt, en er þó mjög háð sólarhæð. Íslenskur ís er sjaldan alveg hreinn. Ryk og sandörður í ísnum hitna í miklu sólarljósi og bræða hann furðuhratt. Stuttbylgjugeislar geta að deginum brætt ís ef lofthiti er undir frostmarki, bráðnunin er hins vegar treg nema hiti sé í lofti mestallan eða allan sólarhringinn.

Hvaðan kemur orkan?

Mikla orku þarf til að bræða ís, enn meira þarf til að hann gufi beint upp. Varmaorkan sem bræðir ísinn á sér misjafnan uppruna: Frá sól (stuttbylgjugeislun), frá regni (leiðni), úr loftinu ofan hans (leiðni eða varmageislun) eða að neðan úr jörðinni (oftast leiðni). Auk þess getur þyngdaraflið komið við sögu, með því að flytja vatn ýmist niður í snjóinn/ísinn eða burt frá bráðnunarsvæðinu þannig að nýtt orkuríkara (hlýrra) vatn komi í stað þess sem kólnar við að bræða ísinn. Einnig getur núningur og varmi myndast þegar vatn rennur niður eftir ísyfirborði, orkan í bráðnunina kemur þá frá þyngdaraflinu - staðorka losnar.

Rigning hefur áhrif á snjóbráðnun beint (hún er hlýrri en ísinn) auk þess sem hún getur hripað niður í snjóinn (síður í ís) og þar með hafið bræðslu á snjó langt undir yfirborði, miklu neðar en stuttbylgju- eða varmageislun sem að ofan getur.

Í sólskini, hlýjum og þurrum vindi verður mikil bráðnun/uppgufun. Þá blandast það kalda lag sem liggur ofan á ísnum vel og sífelld aðfærsla er á hlýju og þurru lofti í stað þess sem kólnar og mettast samhliða bráðnuninni. Í rigningu gufar hins vegar sáralítið upp.

Svar í stuttu máli

Yfir háveturinn er það yfirleitt hláka og rigning sem mest bræðir af snjó. Hlutur sólar og beinnar uppgufunar íss og snævar vex þegar kemur fram á vorið og þegar sól er hæst á lofti, dagur lengstur og loft þurrast getur hann orðið yfirgnæfandi. Jökla- og hjarnbráðnun á sumrin er sennilega langmest við þessi skilyrði fremur en í rigningu.

Textinn birtist fyrst á Vísindavef Háskóla Íslands og er hér lítið breyttur.

Hláka

Teigur í Mosfellsbæ: Húsið er umflotið vatni eftir úrhellis rigningu og leysingar á útmánuðum 2008. Ljósmynd: Jóhanna M. Thorlacius