冰雪忏悔者
达尔文(1839)在文献中首次描述了忏悔者。1835年3月22日，在从智利圣地亚哥前往阿根廷门多萨的途中，他不得不在皮亚昆斯山口(Piuquenes Pass)附近挤过被忏悔体覆盖的雪地，并报告了当地的信仰(至今仍持有)，这些忏悔体是由安第斯山脉的强风形成的。这些雪或冰的顶点(图3.3)生长在干安第斯山脉4000米以上的所有冰川和积雪覆盖地区(Lliboutry 1954a, Lliboutry 1954b, Lliboutry 1965)。它们的大小从几厘米到五米多不等。(Lliboutry 1965, Naruse and Leiva 1997)。
Lliboutry (1954a, 1954b, 1965)指出，关键气候条件因为导致冰冰形成的差异消融是由于露点总是在零度以下。因此，雪会升华，这需要比融化更高的能量输入。一旦差分烧蚀过程开始，演变的悔改体的表面几何结构产生正反馈机制，辐射被墙壁之间的多次反射捕获。这些空洞几乎变成了辐射的黑体(Lliboutry 1954a)，而减少的风会导致空气饱和，增加露点温度和开始融化。这样一来，质量损失仅由升华引起的山峰就会保留下来，而陡峭的墙壁只拦截了最低限度的太阳辐射。在沟槽中，消融增强，导致忏悔者向下生长。Betterton(2001)已经建立了该过程的数学模型，尽管从粒状雪到微冰原生长的初始阶段的物理过程仍然不清楚。
3.3方法
一个自动气象站在安第斯山脉的两个地点收集的气象数据被用来模拟能量平衡及其组成部分的相对重要性。表3.2给出了对检测的总结。该模型是一种分布式的太阳辐射模型，同时考虑了太阳辐射和太阳辐射的空间变化
传感器 |
Tair。s / RH |
T |
西南;swt |
U uxy |
Vaisala 50 y |
107年热敏电阻 |
Kipp & Zonen CM3 |
RM Young 05103 |
|
精度范围 |
-40 ~ 60℃0 ~ 100%±0.5℃2% |
-40 ~ 60℃±0.5℃ |
305-2800 nm 10% |
0-60 m s-1 360°±0.3 m s-1 3% |
图3.4(图1)用于估计积雪覆盖比例和反照率空间分布的技术示例，在本例中应用于阿尔卑斯冰川Haut冰川d’arolla。在左图中，DEM的透视投影显示为灰点，从这些灰点中，生成右图反射率值的地理参考图
图3.4(图1)用于估计积雪覆盖比例和反照率空间分布的技术示例，在本例中应用于阿尔卑斯冰川Haut冰川d’arolla。在左图中，DEM的透视投影显示为灰点，从这些灰点中，右图中反射率值的地理参考图是由大气透过率和周围地形引起的漫反射辐射产生的。在这种情况下，我们专注于微观尺度，以评估烧蚀形态对整个能量平衡的影响。
为了正确估计周围土地覆盖对反射漫反射辐射的影响，无论是无雪还是被雪覆盖，开发了一种使用地面摄影的新技术(Corripio 2003a, Corripio 2004)。这包括将倾斜照片的地理参考到数字高程模型DEM)，并在图像的给定像素中包含的信息与DEM的相应单元之间定义映射函数。这样就可以简单地估计反照率的空间变化，从而考虑到周围土地覆盖的影响。这项技术取决于数字高程模型的可用性和精确地面控制点的识别。该程序直到野外活动之后才完全开发出来，但为了说明其在山地地形上的应用，图3.4给出了一个高山冰川的例子。
3.4能量平衡模型
冰川表面的能量通量可以表示为
Q = SW i (1 - a) + L i-L t +Qh + ELe， (3.1)
西南i在哪里进港短波辐射， a是冰雪反照率， L为长波辐射，箭头表示进入或离开，QH和ELe为敏感和潜在辐射湍流通量和大气。注意，积雪内的对流换热和平流换热均未被考虑。然而，在较低的AWS上用热敏电阻测量了雪面以下1 m的温度，发现非常稳定，平均值为- 0.13°C，标准差为0.0023，这表明积雪内部的大部分温度变化是表面扩散的结果，与其他研究一致，来自内层的热通量很少或没有温带冰川在消融季节(阿诺德等。1996, Obleitner 2000)。
继续阅读:能量平衡的敏感性和影响
这篇文章有用吗?