一般特征

最后一次更新在星期二,2023年5月02|雪

后沉积在地面上或前一个雪层,雪雪晶积累并生一个新的层。这一层的初始结构取决于晶体的形状和大小和应力应用于债券链接在一起的。冰形成固体矩阵划入毛孔充满了潮湿的空气和,的情况湿雪,液态水。在雪中,大多数毛孔是相互联系的。因此,雪属于多孔介质的家庭成员通常呈现复杂的物理性质。与其他多孔介质相比,雪物理性质的复杂性增加了固体,液体和气体阶段主成分的雪——水——可能会

物理过程在积雪immmmmmm f <

干燥的空气水蒸气

图2.3。图体积分数的四个组件的雪(从约旦,1991)。

在中共存。雪也与其他多孔介质的不同之处在于,雪颗粒粘结在一起。因为活动高水的三相点热力学,固体基质的雪不断,有时快速发展的,从而使雪一个独特的,动态的,地球表面的和复杂的组件。

2.2.1多孔介质的一般概念

宪法

多孔介质的一般特征是固体矩阵提出了物理和力学性能明显不同于流体的属性填充毛孔。在雪中,流体可能包含一个阶段(潮湿的空气)或两个非混相阶段(潮湿的空气和液体水)。6 k,这里我们使用体积分数在雪中指定的四个组件的混合比,k成为我,,v,和我,冰,空气、水蒸气,分别和液态水(见图2.3和莫里斯,1983)。固体矩阵和液体之间的体积比是一个关键因素的物理和机械性能的介质(Scheidegger, 1974;Dullien, 1992)。因此,孔隙度0(或1 - 6,)是最基本的参数来描述雪。ps的密度干雪表达的孔隙度作为π(1 - 0),π是哪里冰的密度(= 917公斤m3)。水含量也基本利益来描述雪样的宪法。虽然可以通过质量或体积特征,这里我们使用体积分数6 g和液体饱和度s,这是孔隙体积的液体体积的比值,或6克/美元。雪孔隙度(除冰层)一般为季节性范围在0.40和0.98之间雪覆盖了。雪密度因此范围超过一个数量级,从而导致一系列的在两个数量级的一些物理或机械性能。

纹理

独立的孔隙度、纹理(即分布的颗粒的形状和大小,毛孔,和水menisces介质)中影响大多数物理和机械属性的雪(Arons Colbeck, 1995;夏皮罗et al ., 1997;Golubev和弗罗洛夫1998)。由于变质作用、雪纹理迅速发展,显示了一个非常大的变化。辐射特性尤其受到晶粒的形状和大小,而热性能主要取决于债券结构和流体性质的孔隙空间结构。债券的比例大小晶粒尺寸和配位数(债券的平均数量每粒)雪机械和热性能的关键参数。

雪的分类

由于孔隙度和质地在雪地里大的可变性,科学界使用一个国际分类描述的不同雪类型中遇到季节性积雪(Colbeck et al ., 1990)。因为没有独特的参数仅描述了一个雪样本,分类是基于定性描述的形状和颗粒的大小可以用显微镜来确定或放大透镜。雪是分为九类,不同的子类。中观察到的六大类季节性积雪表2.2所示。分类标准可以分类雪样本野外观察但不提供定量的信息。雪厚或薄的部分样本的Stereological分析(好,1987)和三维分析的高分辨率灰度图像得到x射线micro-tomography (Coleou et al ., 2001;Flin et al ., 2003)方法来得出相关特征的雪微结构等谷物和债券大小分布或配位数。与其他多孔介质相比,雪是非常脆弱的,这种分析需要复杂的制备过程。几乎是不可能准备部分的雪孔隙度大于0.90而令人不安的微观结构。图2.4展示了一个厚的部分显示冰,收敛毛孔,冷冻液体menisces雪类型6。

表2.2六个分类方案为雪类型(根据Colbeck等,1990)。

1级降水粒子

类2分解和分散降水粒子

1级降水粒子

类2分解和分散降水粒子