雪压实

测量雪密度和水含量2.2.1节中,冰之间的混合比,空气,水是一个关键参数,解释了变化的物理和机械的重要组成部分雪属性。为干雪这一比率的密度是一个精确的指标,而为湿雪,一个额外的水含量的测量是必要的。密度测量的雪相对容易执行在实验室和现场,和一般通过重校准雪核心。自动测量领域可以执行通过测量伽马射线的吸收。在干雪的情况下,测量的相对介电常数也可以用来估计密度合理的准确性。雪密度季节性积雪通常范围从50到550公斤m3,但密度从20到50公斤m3,从550年到650公斤m3在特定条件下可以观察到。

图2.8。高分辨率的三维图像雪样本(第1类)通过x射线断层扫描的方法。1立方厘米的形象代表了总量压10 | im(从Flin et al ., 2003)。

水含量可衡量各种程序。在寒冷的实验室,冷量热法经常用于获得准确的测量。,很难获得水含量的测量精度优于1%的质量。介电测量,彩色洗脱,冷量热法,甚至热量热法是常用的技术。在一层透水性良好的湿雪,水含量通常范围从0到15%的质量,但雪饱和层(几乎装满了液体水的孔隙体积的100%)可以形成内部或底部的积雪低渗层冰或冻土之上。在饱和层,水含量可以超过雪质量的75%。

压实率

由于它的重要性在积雪的动力学,雪压实在过去已被广泛研究。雪流变特性的极端复杂性,展示结合粘性、弹性、塑性行为。这种行为严重地影响变形速率。这里我们只考虑缓慢变形的雪在自然条件下的积雪。

在积雪表面或内部,压实的雪的影响下发生的三个主要过程变量几乎独立地开展工作效率。

•雪漂移。当风速超过一个阈值根据雪类型表层的雪堆。在雪堆,升华的雪雪晶体粒子与粒子之间的碰撞变换,迅速缩小,成为或多或少的圆形(2 b类或类3)。在这个过程中,密度迅速增加,因为包装的小而圆颗粒的密度比的降水粒子,通常包括树突和盘子。对于一个强大的漂移事件,新鲜的雪层的密度小于100公斤m3可以转变成一个漂流积雪层密度高达300公斤几十小时内m3。压实过程的重大的极地地区的低温减缓变质(党et al ., 1997)。

•变质。当降水粒子(1级)沉积,形成一层雪,变质作用的开始。在大多数情况下,晶体最初缩小由于曲率效应(树突消失,平面晶体成为颗粒状),变成二班。之间的转换通常需要几个小时,一个星期,取决于温度和水含量。二班树突雪颗粒更小,小于1级粒子,因此构成一个密集的包装。因此,类1雪诱发快速压实的变质作用。在变质的下一阶段压实,压实率取决于类型的变质作用。如果高温度梯度占上风,雪变成面晶体(第4类)和最终进入深度灰白色(5类),如果流程持续足够长的时间。这些雪的粒形类不方便包装,因此高温度梯度变质不涉及重大的压实的雪,除了降水粒子的初始压实。相反,湿雪变质将每一个类型的雪成6类,包括圆形和大型谷物包装有效地和人口。湿雪变质作用是一个非常高效的过程紧凑湿润新鲜雪层,即使表面上覆岩层压力低的地方。降水粒子表面的密度可以增加到250公斤m3几小时降雨。同样,湿润引发深度灰白色的密度迅速增加。

•变形应变。雪埋层必须维持上层的重量。重力都集中在粮食债券,打破,幻灯片,部分融化,或扭曲,使得流变属性的雪非常复杂(Golubev和弗罗洛夫1998)。这些过程非常活跃在新雪,迅速解决降雪期间和之后(见图2.9)。流变特性的雪都进行了广泛的调查,但直到现在,没有普遍规律描述雪流变学被科学界公认的。变形应变变形速率是非常敏感的。在缓慢变形,雪是通常视为牛顿流体粘度取决于雪密度,以及雪微观结构和其他参数,如

图2.9。雪深1995年11月至1996年6月在坳Agnel(法国阿尔卑斯山脉,2630)。环绕区域显示快速压实后新的降雪。

温度和水含量。雪属于类1和2有一个低粘度和契约迅速上层的压力下。压力越高,压实越快。降低积雪层,覆在较长时间持续高于上层,一般显示更高的密度。然而,这并非总是如此:雪粘度还取决于类型和冷深度灰白色层几乎不紧凑。他们可以保持在一个密度接近300公斤m3几个月的基础深厚的积雪。

最近的论文综述了当前知识的雪压实和气候的影响raybet雷竞技最新平均密度周围的积雪北半球(Sturm霍蒙格林,1998)。在大多数雪模型或parameteri-zations,变质和变形应变的影响结合起来,模拟通过牛顿粘度。雪粘度在或多或少的描述复杂的方法来考虑温度的影响,水含量和微观结构。

从实验室实验,纳瓦拉(1975)建立了以下方程描述干雪的牛顿粘度的函数温度和密度:

n = n0 e0.023ps - 0.1 (r-7b)' 1 - f

没有一个常数等于6.0 x 106 Pa年代,ps雪密度,T是吗雪温度、T0的熔化温度和f是一个常数根据雪类型,设置等于0.4瓦拉。莫里斯et al。(1997)编译粘度观察的范围雪类型、密度和温度。最近,一些雪模型考虑了雪的影响漂移层压实的表面(例如布朗et al ., 1997)。

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