俄国气侯学家沃耶伊柯夫教授在十九世纪八十年代,就提出了积雪对气候的影响问题,并专门进行了研究,取得了一些成果。尽管当时的观测资料不太完整,但他还是比较客观地阐明了积雪对某些气侯因素的影响。
积雪对地温的影响,我们已经在奇妙的地毯一节中说过了。积雪对空气温度,也产生巨大的影响。由于积雪表面的反射率极大,它只能吸收少量的太阳辐射能,所以积雪面上近地层的空气是比较寒冷的。谁都有这样的经验,没有积雪的冬天要比有积雪的冬天暖和得多。1920年12月份,苏联塔什干地方不同寻常地提前出现积雪现象,结果使这个月的平均气温下降到-6.6℃,而在正常年景,通常是零上2.2℃。
南极洲是积雪的故乡,95%以上的土地被冰雪所覆盖,使它成为世界上最寒冷的大陆,年平均气温在-25℃以下,绝对最低气温达到-94.5℃。南极洲冰雪面积的增衰,对世界气候产生了巨大的影响。有的科学家认为,第四纪大冰期中我们地球上出现若干次冰期与间冰期的交替,是由南极的冰盖面积扩大与缩小引起的。当南极的冰雪大量扩展到海洋里的时侯,使这些地方的反射率由原来的8%一下子增加到80%左右。这样的结果,引起了地球上的气侯带向赤道方向位移,能使地球热量收入减少4%左右.地球上热量的减少,于是引起冰期来临。因此,积雪的存在能使气候变冷,几乎成了气侯学上的一条规律。
气侯学家们经过深入研究,发现积雪深度对气温的下降有着举足轻量的影响。积雪越深,越能阻止土壤里的热量传播到空气中。所以,深的积雪面上,空气显得更冷些。南极大陆上的积雪、常达几百米深,加上积雪下面巨厚的冰层,怪不得那里形成了地球上最寒冷的空气。积雪对空气湿度,也有明显的作用。尽管积雪表面很寒冷,但由于它比较粗糙,表面的蒸发量比裸露的地面要大。因此,在积雪上空的大气里,水汽来源比较充沛,空气湿度较大。
我国冰川工作者在高山冰雪地区,发现那里出现一个第二最大降水带。一般来说,山区降水的垂直分布,以中山森林带为最高,山麓和山顶都比中山森林地带降水要少得多。但是在高山冰川积雪发育的山区,还存在着另一个最大降水带。为了与中山森林带的那个最大降水带有所区别,我们把它叫做第二最大降水带。第二最大降水带的出现,说明冰川积雪地区比没有积雪地区上空的的空气湿度大得多。加上积雪地区上空温度低,水汽容易饱和,从而有利于降水的形成。
积雪对于风,也有明显的影响。洁翰无际的南极大陆上的积雪,使这块陆地成为一个巨大的“冷源”,在那里形成了一个稳定的高压中心。我们知道,空气变冷后会收缩而显得更沉重,沉重的冷空气就在雪原上变成下沉气流。南极中心的下沉气流不断向大陆四周散开,沿着雪原吹向海洋。而高空的气流则不断地从四面八方流向南极辐合起来,使那里的冷高压得以继续保存。南极的冷高压,在夏天也不消矢,就是因为那里有一个积雪的巨大冰盖的缘故。
强大的冷高压,使南极雪原上,盛行南风或东南风。南极洲是世界上风力最大的地方。根据长年观测资料,南极的年平均风速可达到20米/秒,以致人们把南极洲叫做“世界风库”。在这座大风库里,经常刮着超过十二级的大风。苏联的南极和平站上,曾经遇到一次每秒五十米的狂风,这场风暴把观测站上的一所房子吹之夭夭。当然,象这样的狂风,许多人会感到吃惊。但是,在南极大陆上,这样的狂风还算是小巫。有一次,在法国的一个南极站上,记录到每秒一百米的特大风速,这才是大巫呢。
面积较小的高山冰川积雪上,冰雪这个下垫面对风的影响,也是不可忽视的。冰川风的存在就是一个明显的例子。所谓冰川风,指的是从冰雪面上吹向下游山谷的定向风。由于冰雪覆盖的山头,实际上也是一个冷却中心,它同样能形成比铰稳定的下沉气流,紧贴冰雪面吹向下游。而每有冰雪的山地,一般来说,白天吹谷风,晚上吹山风,山谷风的风向是交替进行的。冰川风却是昼夜不息的定向风。根据我国一些冰川上的观测资料,凡长度超过10公里的冰川上,几乎都有冰川风存在,即使是白天,风向主流线上的风速还能达到每秒2~3米。