Климат и температура льда

/>Климат и температура льда

Ветер и температура воздуха. Юнгфрау-Иох, один из глубочайших перевалов между 4000-метровыми вершинами окружающих его гребней Альпийских гор, открыт действию северо-западных и южных ветров. Заструги высотой до 1 м часто напоминают условия, существующие в Антарктиде. Средняя годовая температура воздуха на Сфинксе равна -8,5° С, в туннеле же она на 3,5°С выше (т. е. -5°С). В течение 2-3 месяцев, во время переходов от зимних температур к летним, температура в туннеле сравнима с температурой наружного воздуха. Наиболее низкая температура воздуха,: измеренная Швейцарским центральным метеорологическим институтом в феврале 1956 г., была -37,6° С, однако в туннеле она никогда не опускалась ниже -8,0° С. В то же время необходимо отметить, что эксплуатация туннеля существенным образом влияет на изменение его климата (точнее, микроклимата; движение по. туннелю вызывает перемешивание воздуха внутри его и вследствие этого постепенное приближение к средней годовой температуре воздуха в окружающей местности.- Перев.).

Температура льда. Под воздействием интенсивной солнечной радиации на поверхности ледника и близких скальных стенках происходят процессы таяния. Талая вода проникает в расселины и более или менее полностью заполняет их; при этом на стенки расселин начинает действовать гидростатическое давление (в тех случаях, когда расселины сразу изолированы и стока из них нет). Поскольку градиент температуры между охлажденной до 0°С водой и образующим стенки расселины льдом относительно невелик, в теплые периоды воды в расселины поступает больше, чем замерзает за то же время. Если вещественный баланс между накоплением талой воды и процессом замерзания остается в течение нескольких лет отрицательным (в том смысле, что воды поступает больше, чем замерзает), то в расселинах скапливается довольно большое количество талой воды, которая оказывает существенное воздействие на тепловой баланс ледника. Таким образом, при стоке воды из расселин во время прокладки туннеля нарушаются не только статические, но и термические условия существования льда на данном участке, что необходимо учитывать при оценке его температуры.

Считая расселины водонепроницаемыми и основываясь на характере контакта между льдом и скалами, на которых он расположен, мы можем сказать, что ледник лежит на линзе из вечной мерзлоты1. Это допущение подтверждается измерениями температуры, проведенными с помощью различных термометров (железо-константановые термопары и термисторы) в 1958 г. научным отделом фирмы РТТ (д-р Вегтлин) и гидрологическим отделом VAWE (д-р Мюллер) [4]. Температура стенок туннеля (так называемая, контактная, или поверхностная, температура) была измерена Вегтлином с помощью специального термощупа, в наконечник которого был встроен миниатюрный термистор. Полученные им в два разных срока данные представлены в виде кривых 3 и 4, причем достаточно достоверной следует считать только кривую 4, показывающую, что изменения температуры поверхности стенок происходят в пределах от — 2 до 4° С.

Температура в зоне контакта между льдом и скалой, на которой расположен ледник, была измерена в восьми скважинах, пробуренных вдоль оси туннеля (Bi-В8).

В соответствии с полученными данными температура контактной зоны во  всех точках колеблется в пределах от 2 до-2,5° С, за исключением западного конца туннеля, где влияние краевой фирновой трещины вызывает сильное охлаждение поверхности   контакта  (до -3,4° С).   Температурный   профиль составленный Мюллером (VAWE) по данным термисторных измерений в скважине, пробуренной перпендикулярно к осевой линии туннеля на участке кругового профиля К2 в пересечении Qi, отчетливо показывает местное увеличение температуры льда на расстоянии около 7 ж от оси туннеля, вызванное установкой и функционированием тепловой трубы.

Испарение и сублимация. Во всех ледяных туннелях (так же как и в любых свободных полостях во льду — кавернах, внутренних расселинах и др.) наблюдаются процессы испарения и сублимации. Испарение происходит на нижней поверхности, на «полу» туннеля, сублимация (в виде изморози) — на «потолке», или своде, а также в различных впадинах и углублениях в стенах. Вдоль стенок туннеля на гранях ледяных зерен был отчетливо виден слой изморози, причем ее нарастание происходило в направлении, соответствующем расположению осей зерен. Испарение льда измерялось ежедневно в пределах нижней полуокружности (нижняя половина поперечного сечения) участка К2; для этого использовались ледяные шарики, подвешенные на специальном балансире (с июля 1956 г. по май 1957 г.). Средняя величина испарения составляла 0,046 мм льда в сутки или 16,9 мм в год, т. е. в переводе на воду 15,4 мм воды в год. Поскольку эту величину нельзя считать правильной для любой точки на стенке туннеля, проводились специальные наблюдения по всей окружности кругового сечения. Эти наблюдения показывают, что в поперечном туннеле, где температурный режим находился под влиянием периодической работы тепловой трубы, сужение туннеля за счет пластической деформации в значительной степени компенсировалось испарением льда.

/> />

Читайте так же:

Комментарии запрещены.

Свежие записи