Pencairan Salju

Ilustrasi konseptual yang menunjukkan densitas tumpukan salju dari struktur kristal yang baru terbentuk dibandingkan dengan bentuk es yang lebih granular saat mulai mengendap.

Tumpukan salju mengalami perubahan saat salju pertama kali sampai ke permukaan basin, dan saat terjadi pencairan salju. Partikel–partikel salju individu berubah dari kepingan salju kristal yang turun selama badai terjadi ke bentuk es yang lebih granular (butiran) ketika faktor meteorologi dan air cair (liquid water) ikut berperan.

Gambar diam dari animasi yang menunjukkan balok tumpukan salju yang berada di atas tanah. Tanah mulai berubah gelap, dan selanjutnya partikel-partikel kecil air mulai tenggelam pada dasar blok tumpukan salju. Partikel-partikel ini mulai menginfiltrasi tanah di bawahnya, dan ketinggian tumpukan salju mulai berkurang.
Klik untuk memulai animasi.

Pada tahap awal ketika salju mulai mengendap, akan menghasilkan kepadatan lapisan salju yang lebih tinggi. Lensa es (ice lenses) terbentuk saat lapisan permukaan salju mulai mencair. Ketika musim semi dan musim panas terjadi di daerah basin, suhu udara mengalami kenaikan dan terjadi penghangatan tumpukan salju. Pada tumpukan salju, suhu maksimum tidak dapat melebihi titik cair es. Kondisi saat seluruh lapisan salju mendekati suhu titik cair ini disebut isoterm. Ketika kondisi ini terpenuhi, tiap energi tambahan yang ditambahkan pada tumpukan salju akan menghasilkan salju yang mencair. Air cair (liquid water) biasanya dikeluarkan dari bagian dasar tumpukan salju. Saat tumpukan salju mengeluarkan air, maka faktor limpasan menjadi penting

Contoh volume air yang dihasilkan dari balok salju. Balok salju yang memiliki ketinggian 10 unit, dengan densitas salju 20% menghasilkan volume air yang lebih sedikit dari kolom air dengan ketinggian 2 unit.

Karena tumpukan salju merupakan es, maka tumpukan tersebut mengandung sejumlah volume air. Saat salju mencair, maka air cair (liquid water) tersebut dilepaskan. Hubungan antara volume air cair atau ekuivalen salju cair (SWE) dan kedalaman salju akan tergantung pada densitas salju. Dalam semua kasus, kedalaman salju akan selalu lebih besar dari kedalaman ekuivalen salju cair yang dihasilkan oleh tumpukan salju.

Tabel menunjukan densitas dari beberapa tipe tutupan salju.

Setelah salju turun, densitasnya akan meningkat karena pengendapan gravitasi, pemadatan oleh angin, peleburan, dan pembekuan kembali (refreezing). Densitas salju sering dinyatakan sebagai rasio kedalaman salju terhadap ekivalen air cair (liquid water). Sebagai contoh, satu unit liquid setara dengan 20 unit kedalaman salju untuk salju yang baru terbentuk. Saat salju menjadi lebih padat dan memiliki waktu tinggal lebih lama, maka rasionya berkurang.

Persentase kandungan air dari salju yang baru jatuh berkisar antara 5 persen ketika suhu udara sekitar –10°C hingga sekitar 20 persen ketika suhu 0°C.

Gambar konseptual dari perbandingan antara volume salju dengan densitas berbeda dari sisi windward dan leeward pegunungan di lintang menengah.

Seringkali, salju yang jatuh di sisi hujan (windward) pada pegunungan di lintang menengah, terutama yang memiliki garis pantai di sisi hujan mereka, cenderung memiliki kepadatan yang lebih besar dibandingkan sisi kering (leeward).

Misalnya, pada sisi hujan pegunungan, persentase kandungan air di dalam tumpukan salju berkisar antara 20 – 30 persen di musim dingin dan meningkat menjadi 30 – 50 persen di musim semi. Namun, di sisi kering pegunungan, kepadatan tumpukan salju biasanya lebih kecil karena memiliki cuaca yang lebih kering dan terkadang lebih dingin. Persentase kadar air untuk tumpukan salju di sisi ini berkisar antara 10 – 20 persen di musim dingin dan 20 – 40 persen di musim semi.

Hubungan berikut dapat digunakan untuk menghitung ekivalen air cair dari tumpukan salju, jika kedalaman salju diketahui atau dapat diperkirakan:

Kedalaman Salju x Rasio Salju – Air = Ekivalen Salju Cair

Misalnya, jika kedalaman salju adalah 125 sentimeter dan rasio salju-air adalah tiga berbanding satu, maka perkiraan air cair di dalam kantong salju itu adalah:

Salju 125 cm x 0,33 = 41,7 cm air cair(liquid water)