Основы гидрофизики. Беховых Л.А - 163 стр.

UptoLike

163
щих в снежном покрове, принадлежит возгонке и сублимации
совместно с теплообменом снежного покрова с подстилающей
поверхностью и атмосферой [6].
Внутри снежной толщи за счет ее высоких теплоизоляци-
онных свойств возникает температурный градиент. Он, соответ-
ственно, обусловливает градиент парциального давления водя-
ного пара, находящегося в порах этой толщи. Водяной пар миг-
рирует из теплых нижних слоев толщи в более холодные по-
верхностные, где происходит его сублимация – рост кристаллов.
Верхние слои снежного покрова становятся плотнее нижних;
нижние же слои олазываются более рыхлыми за счет испарения
с кристаллов льда.
Таким образом, сублимационно-энергетическая гипотеза
фирнизации снега основана на учете тепловой энергии, посту-
пающей из почвы в снежный покров [16].
Тепловой поток q при этом непостоянен в течение зимы и
даже в течение суток. Тем не менее доминирующее его направ-
ление снизу вверх в свободную атмосферу сохраняется неиз-
менным и не может не влиять на структуру снежного покрова.
Зная тепловой поток, можно рассчитать количество вещества,
сублимирующегося в верхнем слое снежного покрова, и ско-
рость роста грани кристалла льда, перпендикулярной к поверх-
ности охлаждения:
,
1
τ
=
d
dq
L
m
воз
(7.12)
,
1
τ
ρ
=υ
d
dq
L
пл
п
(7.13)
где L
воз
и L
пл
− удельная теплота возгонки и плавления льда;
τ − время;
τd
dq
− интенсивность теплоотдачи в атмосферу;
ρ − плотность льда.
В тающем снеге тепловая волна проникает только до глу-
бины пропитывания снега водой. На границе этого слоя весь
поток тепла расходуется на таяние снега, и температура здесь
остается равной 0
0
С.
щих в снежном покрове, принадлежит возгонке и сублимации
совместно с теплообменом снежного покрова с подстилающей
поверхностью и атмосферой [6].
     Внутри снежной толщи за счет ее высоких теплоизоляци-
онных свойств возникает температурный градиент. Он, соответ-
ственно, обусловливает градиент парциального давления водя-
ного пара, находящегося в порах этой толщи. Водяной пар миг-
рирует из теплых нижних слоев толщи в более холодные по-
верхностные, где происходит его сублимация – рост кристаллов.
Верхние слои снежного покрова становятся плотнее нижних;
нижние же слои олазываются более рыхлыми за счет испарения
с кристаллов льда.
     Таким образом, сублимационно-энергетическая гипотеза
фирнизации снега основана на учете тепловой энергии, посту-
пающей из почвы в снежный покров [16].
     Тепловой поток q при этом непостоянен в течение зимы и
даже в течение суток. Тем не менее доминирующее его направ-
ление снизу вверх в свободную атмосферу сохраняется неиз-
менным и не может не влиять на структуру снежного покрова.
Зная тепловой поток, можно рассчитать количество вещества,
сублимирующегося в верхнем слое снежного покрова, и ско-
рость роста грани кристалла льда, перпендикулярной к поверх-
ности охлаждения:
                                 1 dq
                            m=      ⋅ ,                    (7.12)
                                Lвоз dτ
                                 1 dq
                           υп =      ⋅ ,                   (7.13)
                                ρLпл dτ
где Lвоз и Lпл − удельная теплота возгонки и плавления льда;
    τ − время;
     dq
         − интенсивность теплоотдачи в атмосферу;
     dτ
    ρ − плотность льда.
     В тающем снеге тепловая волна проникает только до глу-
бины пропитывания снега водой. На границе этого слоя весь
поток тепла расходуется на таяние снега, и температура здесь
остается равной 00С.

                              163