基本性质的雪

以下讨论的基础雪属性提出向不知情的读者提供的背景了解积雪物理的讨论和建模在章节2 - 4。

雪起源于云在温度低于冰点。随着潮湿空气上升,扩大并冷却后,水蒸气凝结在分钟核形成云滴的半径10微米。当冷却0°C以下这些小水滴冻结不一定,可能“超级酷”到-20°C,偶尔到-40°C。一旦滴冻它生长迅速的剩下的水滴,因为饱和蒸汽压的不同冰和水之间。最初的冰晶体的形式,柱状、板状的,树突,等等。(见图1.3)在形成取决于温度,但随后

雪和气候:物理过程raybet雷竞技最新,表面能量交换和建模,艾德。理查德·l·阿姆斯特朗和埃里克·布朗。由剑桥大学出版社出版。©2008年剑桥大学出版社。

图1.1。原理图列出一些重要的冰冻圈之间的相互作用和其他气候系统的主要组件。raybet雷竞技最新按来源:g·弗拉托说,科学和协调计划,2001年。

图1.2。意思是季节性变化在雪(灰色)和海冰覆盖(白色)(左)和2月8月间(右)来自卫星数据。国家冰雪数据中心的数据“每周积雪和海冰范围”,cd - rom,国家冰雪数据中心,1996年。1.2(板)。

图1.3。雪晶形态图显示类型的雪晶体生长在不同的温度和湿度,来源:利2003年许可。图是根据Nakaya原创作品(1954)。

增长和结构的细节也取决于过饱和度(霍布斯,1974和这本书的第二章)。在其下降到地球雪晶体可能发生相当大的变化由于温度和湿度的变化与高度。降雪后表层的性格取决于原始形式的晶体在沉积和天气条件。例如,伴随着大风,降雪时晶体破碎成更小的碎片有利于密切包装。沉积雪可能会退去后迅速的融化、升华或它可能持续很长一段时间。如果它继续发生变质作用,改变其谷物纹理,大小和形状,主要是由于温度的影响和上覆岩层压力就被随后的降雪。雪变质可能发生迅速,因为晶体热活动由于其巨大的表面积与体积比(复杂形状),因为它们的温度,或按比例接近,熔化温度。在冬天的积雪积累和发展作为一个复杂的分层结构组成各种各样的雪谷物,反映出当时的天气和气候条件的沉积以及变质作用的持续影响积雪结束时间内(阿姆斯特朗,1977;raybet雷竞技最新Colbeck, 1986;Colbeck et al ., 1990年,第2章,图2.7)。

这三个基本性质用于描述积雪深度的相关参数,密度,和雪水当量(理念)。“雪深”是指雪的厚度或高度,通常用厘米表示。最大积雪深度范围从几厘米的地区与短暂的积雪,几米在潮湿寒冷的山区。”雪密度”,与任何物质一样,只是质量与体积的比值为给定的样本。标准的计量单位是千克每立方米(公斤m3)刚刚下过雪的典型值为30 m3 - 150公斤增加到最大季节性积雪密度约为400 - 500公斤m3。然而,wind-deposited雪可能迅速实现密度of300 - 400公斤m3和形式重新冻结后的外壳融化的雪可能密度约为700 - 800公斤m3。作为参考,纯冰的密度(泡沫免费)m3和是917公斤水的密度是1000公斤m3。因此大部分的季节性积雪通常由50%或更多的空气体积整个冬天。这个简单的事实具有重要意义对变质的过程,直接取决于空气中含有的水蒸气的量空间周围的雪谷物(阿姆斯特朗et al ., 1993)。瑞典文的厚度层的水造成的初始体积或厚度的融化雪和通常是用千克表示m - 2或毫米。进一步的细节在这些基本属性和雪仪器用来测量他们在第五章提供了。

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