Возникновение термической конвекции в мохово-снежном покрове побережья залива Грёнфьорд (Западный Шпицберген)

П. В. Богородский; В. Ю. Кустов; В. В. Мовчан; К. А. Ермохина

doi:10.31857/S2076673421020084

Возникновение термической конвекции в мохово-снежном покрове побережья залива Грёнфьорд (Западный Шпицберген)

П. В. Богородский, В. Ю. Кустов, В. В. Мовчан, К. А. Ермохина

https://doi.org/10.31857/S2076673421020084

Полный текст:

Аннотация

С использованием метода малого параметра получено аналитическое решение задачи Рэлея– Дарси для двухслойного мохово-снежного покрова арктической тундры побережья Западного Шпицбергена. Оценена зависимость порога длинноволновой конвективной неустойчивости от теплофизических свойств слоёв, показаны качественные отличия рассмотренной задачи от аналогичной задачи для однородных жидкостей.

Ключ. слова

конвективная неустойчивость, критические числа Рэлея, растительный и снежный покровы, Западный Шпицберген,

Об авторах

П. В. Богородский

Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт
Россия
Санкт-Петербург

В. Ю. Кустов

Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт
Россия
Санкт-Петербург

В. В. Мовчан

Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт
Россия
Санкт-Петербург

К. А. Ермохина

Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН
Россия
Москва

Список литературы

1. Сосновский А.В., Осокин Н.И. Влияние мохового и снежного покровов на устойчивость многолетней мерзлоты на Западном Шпицбергене при климатических изменениях // Вестн. КНЦ РАН. 2018. № 3 (10). С. 178–184.

2. Степаненко В.М., Репина И.А., Федосов В.Э., Зилитинкевич С.С., Лыкосов В.Н. Обзор методов параметризации теплообмена в моховом покрове для моделей Земной системы // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2020. Т. 56. № 2. С. 127–138. doi: 10.31857/S0002351520020133.

3. Colbeck S.C. Air movement in snow due to windpumping // Journ. of Glaciology. 1989. V. 35. № 120. P. 209–213.

4. Trabant D., Benson C. Field experiments on the development of depth hoar // Mem. Geol. Soc. Am. 1972. № 135. P. 309–322.

5. Powers D.J, Colbeck S.C., O’Neill K. Experiments on thermal convection in snow // Annals of Glaciology. 1985. V. 6. P. 43–47.

6. Palm E., Tveitreid M. On heat and mass flux through dry snow// Journ. of Geophys. Research. 1979. V. 84 (C2). P. 745–749.

7. Powers D., O’Neill K., Colbeck S.C. Theory of natural convection in snow // Journ. оf Geophys. Research. 1985. V. 90. № D6. P. 10641–10649.

8. Богородский П.В., Бородкин В.А., Кустов В.Ю., Сумкина А.А. Конвекция воздуха в снежном покрове морского льда // Лёд и Снег. 2020. Т. 60. № 4. С. 557–566. doi: 10.31857/S2076673420040060.

9. Bartlett S.J., Lehning M. A theoretical assessment of heat transfer by ventilation in homogeneous snowpacks // Water Resources Res. 2011. V. 47. W04503. doi:10.1029/2010WR010008.

10. Гаврильев Р.И. Теплофизические свойства компонентов природной среды в криолитозоне. Новосибирск: изд. СО РАН, 2004. 145 с.

11. Тишков А.А., Осокин Н.И., Сосновский А.В. Влияние синузий мохообразных на деятельный слой арктических почв // Изв. РАН. Серия географическая. 2013. № 3. С. 39–46.

12. Понятовская М.Н. Учет обилия и особенности размещения видов в естественных растительных сообществах // Полевая геоботаника. Т. 1. Ред. Е.М. Лавренко и А.А. Корчагина. Л.: Наука, 1964. С. 209–299.

13. Демешкин А.С. Геоэкологическая оценка состояния природной среды в районе расположения российского угледобывающего рудника Баренцбург на архипелаге Шпицберген: Дис. на соиск. уч. степ. канд. геогр. наук. СПб.: РГГМУ, 2015. 181 с.

14. Humlum O., Instanes A., Sollid J. Permafrost in Svalbard: review and research history, climatic background and engineering challengers // Polar Research. 2003. V. 22 (2). P. 191–215.

15. Жекамухов М. К., Жекамухова И. М. Конвективная устойчивость воздуха в двухслойном снежном покрове. I. Линеаризованная система уравнений термической конвекции воздуха // Инж.-физ. журнал. 2007. Т. 80. № 1. С. 107–112.

16. Дементьев О.Н., Любимов Д.В. Возникновение конвекции в горизонтальном плоском слое пористой среды // Вестн. Челябинского гос. ун-та. 2008. № 6. С. 130–135.

17. Гершуни Г.З., Жуховицкий Е.М. О неустойчивости равновесия системы горизонтальных слоев несмешивающихся жидкостей при нагреве сверху // Изв. АН СССР. Мех. жидкости и газа. 1986. № 2. С. 22–28.

18. Павлов А.В. Мониторинг криолитозоны. Новосибирск: «Гео», 2008. 229 с.

19. Sommerfeld R.A., Rocchio J.E. Permeability measurements on new and equitemperature snow // Water Resources Res. 1993. V. 29. № 8. P. 2485–2490.

20. Domine F., Morin S., Brun E., Lafaysse M., Carmagnola C.M. Seasonal evolution of snow permeability under equi-temperature and temperature-gradient conditions // The Cryosphere. 2013. № 7. Р. 1915–1929. https://doi.org/10.5194/tc-7-1915-2013.

21. Calonne N., Geindreau C., Flin F., Morin S., Lesaffre B., Rolland du Roscoat S., Charrier P. 3-D imagebased numerical computations of snow permeability: links to specific surface area, density, and microstructural anisotropy // The Cryosphere. 2012. № 6. P. 939–951. https://doi.org/10.5194/tc-6-939-2012.

22. Кузьмин П.П. Физические свойства снежного покрова. Л.: Гидрометеоиздат, 1957. 178 с.

Дополнительные файлы

Для цитирования: Богородский П.В., Кустов В.Ю., Мовчан В.В., Ермохина К.А. Возникновение термической конвекции в мохово-снежном покрове побережья залива Грёнфьорд (Западный Шпицберген). Лёд и Снег. 2021;61(2):232-240. https://doi.org/10.31857/S2076673421020084

For citation: Bogorodskiy P.V., Kustov V.Y., Movchan V.V., Ermokhina K.A. Generation of thermal convection in the moss-snow layer on the coast of the Gulf of Grenfjord (West Svalbard). Ice and Snow. 2021;61(2):232-240. (In Russ.) https://doi.org/10.31857/S2076673421020084

Обратные ссылки

Обратные ссылки не определены.

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

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

Логин
Пароль