简介
尽管诗意的雪是一种均匀的白色毯子温柔地覆盖着地面,但实际上,雪远非均匀的。最初雪晶以各种各样的形状沉淀下来,这取决于它们形成的大气条件和温度风速靠近它们沉积的地面。积雪的沉积模式和地形也有助于积雪积累的变化。一旦沉积,雪晶体结合在一起形成一种新物质——积雪。随着每一次降雪,积雪都被一层新的雪覆盖,其特性可能与下面的旧雪完全不同。随着积雪年龄的增长,其物理性质会随着天气条件和冰-水蒸气系统内的热力学压力而不断变化。这些变化改变了狼群内部的物理和化学过程,然后通过复杂的反馈机制影响气候。raybet雷竞技最新例如,空气温度和表面辐射的变化改变了雪内部的温度梯度,从而推动了颗粒的生长和变质。较大的晶粒尺寸反过来又会降低冰雪反照率并导致更多的热量被地球表面保留,这在更大范围内,可以增加大气湿度,产生更大的降雪。夏季极地积雪的消融暴露出光秃秃的冰,导致更多的入射阳光被吸收,进一步融化。沉积后的变质作用也改变了间隙空气空间的性质,从而改变了雪对空气和水流动的渗透性。积雪通风的增加会导致升华和晶体变化的增加。增加的水流加速了晶体的生长,从而增加了渗透性,加速了积雪的径流。雪是一种非常有效的绝缘体,可以将热量锁在地面上,减缓冬季海冰的增长。但是,随着
雪与气候:物理过程raybet雷竞技最新,表面能量交换和建模,理查德·l·阿姆斯特朗和埃里克·布伦编。剑桥大学出版社出版。©剑桥大学出版社2008。
雪压实,其热导率增加,导致地面冷却,大气变暖。
因此,雪是一种动态的、复杂的介质,其微观结构在雪的许多尺度上的行为中起着关键作用。雪的大尺度行为或外观往往是由于它的小尺度特性。例如,雪崩可以因为薄而弱的白灰层而发射,而来自环绕地球的卫星的遥感信号对雪晶体的类型和大小非常敏感。
这一章的重点是雪物理。我们的目的是为这个主题提供一个统一的介绍,包括最近的问题和过去的调查结果。雪的物理基础是,水的三种相可以共存,它们的关系严格受热和机械平衡定律的支配。虽然我们对积雪过程的大部分了解来自于观测,但检查微观尺度和微观尺度也很重要理论背景为了这些行为。我们首先描述了沉积雪的起源和特征,然后讨论了雪的分类和变质作用,其中涉及相平衡理论。关于热和流体流动的下一节将讨论积雪内部的热和质量传递及其与演化过程的相互作用雪的特点.它们包括一个相对新的介绍的作用的空气流动在热和蒸汽运输和毛细力和不稳定润湿在水流。最后,我们将讨论辐射特性,其中详细讨论了雪反照率——控制表面热交换的关键参数。
研究人员现在有详细的计算机模型的好处,这些模型作为综合和检查当前参数化的工具雪属性和过程。计算机模拟结果与体积特性(雪深和质量)、雪内剖面(雪密度(温度、晶粒尺寸和液态水含量)和边界通量(表面交换和基底流出)验证了模型,并突出了需要进一步研究的雪物理领域。这些点模型的一个缺点是它们不处理二维和三维过程。虽然我们讨论了重要的多维过程,如抽风,但一般来说,这一章不涉及大规模现象。
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