Экспериментальные исследования коэффициента эффективной теплопроводности снежного покрова на Западном Шпицбергене


https://doi.org/10.15356/2076-6734-2014-3-50-58

Полный текст:


Аннотация

Представлены результаты полевых исследований коэффициента эффективной теплопроводности снега разной структуры и плотности, выполненные весной 2013 г. в районе метеостанции Баренцбург. Их обработка с помощью уравнения Фурье позволила получить зависимости коэффициента теплопроводности от температуры снега в режимах охлаждения и нагревания поверхности снежного покрова. Установлено увеличение коэффициента эффективной теплопроводности снега с ростом его температуры в режиме охлаждения поверхности и уменьшение значений – в режиме нагревания поверхности. Возможно, это обусловлено тем, что при нагревании поверхности снежного покрова поток водяного пара направлен внутрь, поэтому с понижением температуры снега возрастает конденсация водяного пара. Это приводит к дополнительному повышению температуры и создаёт эффект роста коэффициента теплопроводности при более низких температурах снега. При охлаждении поверхности этот эффект отсутствует, а при понижении температуры снега вклад диффузии водяного пара в коэффициент эффективной теплопроводности снижается, что приводит к его уменьшению. Среднее значение коэффициента эффективной теплопроводности глубинной изморози, плотностью 280 кг/м3,составляет 0,12 Вт/(м.К), что в 3–4 раза меньше, чем зернистого смёрзшегося снега плотностью 370–390 кг/м3.


Об авторах

Н. И. Осокин
Институт географии РАН, Москва
Россия


А. В. Сосновский
Институт географии РАН, Москва
Россия


Список литературы

1. Kotlyakov V.M., Osokin N.I., Sosnovsky A.V. Mathematical modeling of thermo- and mass-exchange in the snow cover under melting. Kriosfera Zemli. Earth Cryosphere. 2004, 8 (1): 78–83. [In Russian].

2. Osokin N.I., Samoylov R.S., Sosnovsky A.V., Sokratov S.A. On the role of some natural factors in ground freezing. Materialy Glyatsiologicheskikh Issledovaniy. Data of Glaciological Studies. 2000, 88: 41–65. [In Russian].

3. Osokin N.I., Samoylov R.S., Sosnovsky A.V. Estimation of influence of snow cover thickness to the degradation of permafrost under climate warming. Izvestiya Ross. Akad. Nauk, Seriya Geogr. Proc. of the RAS, Geographical Series. 2006, 4: 40–46. [In Russian].

4. Osokin N.I., Samoylov R.S., Sosnovsky A.V., Zhidkov V.A., Kitaev L.M., Chernov R.A. Impact of snow cover to the heat exchange with the underlying surface. Oledenenie Severnoy Evrazii v nedavnem proshlom i blizhayshem budushchem. Glaciation in North Eurasia in the Recent Past and Immediate Future. Ed. V.M. Kotlyakov. Moscow: Nauka, 2007: 15–54. [In Russian].

5. Osokin N.I., Sosnovsky A.V., Shevchenko A.V. Influence of the temperature and density of snow on mass-transfer in the snow cover. Materialy Glyatsiologicheskikh Issledovaniy. Data of Glaciological Studies. 2012, 1: 3–8. [In Russian].

6. Osokin N.I., Sosnovsky A.V., Chernov R.A. Influence of the stratigraphy of snow cover on its thermic resistance Led i Sneg. Ice and Snow. 2013, 3 (123): 63–70. [In Russian].

7. Pavlov A.V. Monitoring kriolitozony. Monitoring of the cryolithozone. Novosibirsk: GEO, 2008: 230 p. [In Russian].

8. Calonne N., Flin F., Morin S., Lesaffre B., du Roscoat S. R., Geindreau C. Numerical and experimental investigations of the effective thermal conductivity of snow. Geophys. Research Letters. 2011; 38. L23501. doi:10.1029/2011GL049234.

9. Kamata Y., Sokratov S.A., Sato A. Temperature and temperature gradient dependence of snow recrystallization in depth hoar snow. Advances in Cold Regions Thermal Engineering and Sciences. Еds. K. Hutter, Y. Wang, H. Beer. Verlag: Springer, 1999: 395–402.

10. Kotlyakov V.M., Rototaeva O.V., Desinov L.V., Osokin N.I. Cause and consequences of the catastrophic advance of the Kolka surging glacier in the Central Caucasus. Doklady Akademii Nauk. Proc. of the Academy of Sciences. 2003, 389 (3): 447–451. [In Russian].

11. Osokin N.I., Samoylov R.S., Sosnovsky A.V., Sokratov S.A., Zhidkov V.A. Model of the influence of snow cover on soil freezing. Annals of Glaciology. 2000, 31: 417–421.

12. Pinzer B.R., Schneebeli M. Snow metamorphism under alternating temperature gradients: Morphology and recrystallization in surface snow. Geophys. Research Letters. 2009, 36: L23503 doi:10.1029/2009GL039618.

13. Riche F., Schneebeli M. Thermal conductivity of snow measured by three independent methods and anisotropy considerations. The Cryosphere. 2013, 7: 217–227.

14. Sturm M., Holmgren J., Konig M., Morris K. The thermal conductivity of seasonal snow. Journ. of Glaciology. 1997, 43 (143): 26–41.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Осокин Н.И., Сосновский А.В. Экспериментальные исследования коэффициента эффективной теплопроводности снежного покрова на Западном Шпицбергене. Лёд и Снег. 2014;54(3):50-58. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2014-3-50-58

For citation: Osokin N.I., Sosnovsky A.V. Field investigation of efficient thermal conductivity of snow cover on Spitsbergen. Ice and Snow. 2014;54(3):50-58. (In Russ.) https://doi.org/10.15356/2076-6734-2014-3-50-58

Просмотров: 380

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2076-6734 (Print)
ISSN 2412-3765 (Online)