积雪为什么反射率高,又起到保温作用?

雪同时具备高反射率和保温能力,这两个特性看似矛盾,实则源于不同的物理机制,分别作用于不同的过程:

1. 高反射率(反照率高)

-原理:雪的晶体结构复杂,表面光滑,能将大部分太阳短波辐射(可见光)反射回大气(新雪反照率可达80-90%)。

结果:地表吸收的太阳辐射减少,导致雪面温度较低。这也是雪地环境中白天仍寒冷的主要原因。

**2. 保温作用(隔热效应)

原理:雪层内部充满空气孔隙(空气占积雪体积的40-90%),而空气是热的不良导体(导热系数仅约0.024 W/m·K)。积雪的导热系数低至0.05-0.25 W/m·K,远低于土壤(约1.5 W/m·K)。

结果:雪层像“棉被”一样阻隔地面与冷空气的热交换,减少地热流失。例如,积雪覆盖下土壤温度可维持在约0°C,而无雪覆盖时可能骤降至-10°C以下。

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**综合作用**

-昼夜差异:白天高反射率抑制地表吸热,夜间低导热性减少热量散失。

垂直分层:雪表层因反射太阳辐射保持低温,而底层因隔热作用维持相对温暖,保护土壤和植物根系。

实例

北极地区冬季积雪覆盖时,地表温度极低,但雪下土壤温度高于裸露地面;农业中利用积雪保护冬小麦,正是利用其保温性。

简言之,高反射率影响能量输入(减少吸热),保温性影响能量输出(减少散热),二者通过不同机制共同作用,并不矛盾。返回搜狐,查看更多