Введение

/>Введение

Предлагаемая работа должна вызвать интерес у исследователей, изучающих пористые, воздухопроницаемые метаморфические вещества. На показано изменение плотности снега по глубине для высокогорных районов в зоне «вечных снегов»; разброс точек около кривой, показывающей общее изменение плотности с увеличением глубины (а следовательно, и давления), свидетельствует о том, что изменчивость метеорологических условий обусловливает разную плотность снега на одной и той же глубине в различных участках района.

Представленный профиль составлен по данным наблюдений, проведенных в Гренландии на высоте около 2300 м над уровнем моря, на широте Туле. Материалы собраны Бендером из CRREL и ранее не публиковались.

Составлен по общепринятому методу — на график нанесены точки, соответствующие плотности на разных горизонтах, и по этим точкам проведена кривая, характеризующая среднее значение плотности для каждого горизонта. Эту кривую можно построить и иначе — по средним расстояниям горизонтов от поверхности для каждого значения плотности, взятого через некоторый определенный интервал. Такой метод представляет особый интерес, так как он дает возможность определить наименьший интервал плотности (он оказался равным около 0,01 г/см3), при котором заметна разница в глубинах для каждого ее значения. Поскольку в пределах каждого интервала плотности имеется несколько (4-20) точек, интервалы глубины, в которых они лежат, в виде прямых вертикальных линий.

Воздухопроницаемость «вечных снегов» изучена значительно хуже, чем их плотность, однако по своей важности эти свойства равнозначны. Величина, форма и распределение связанных между собой каверн, определяющих воздухопроницаемость снега, в большинстве случаев зависит от тех же факторов, что и его плотность. На графике воздухопроницаемости, так же как и на графике плотности, виден  большой  разброс точек около кривой, характеризующей ее средние значения для каждого горизонта. В зависимости от характера пустот в снежном покрове его воздухопроницаемость в той или иной степени возрастает при уменьшении плотности и, наоборот, уменьшается при уплотнении снега.

Как видно, с увеличением глубины снега его воздухопроницаемость в общем уменьшается, в то время как плотность увеличивается. Поскольку разброс точек для малых глубин на графике воздухопроницаемости чрезвычайно велик, использовать эту кривую для определения действительных значений воздухопроницаемости или для выяснения причин, вызывающих такой разброс, чрезвычайно сложно; однако анализ наблюдений дал возможность обойти это препятствие. Отметив, что разброс значений воздухопроницаемости значительно больше, чем у плотности, мы можем выделить факторы, воздействующие на воздухопроницаемость, не вызывая при этом изменения плотности. Уплотнение снега, в общем уменьшая его воздухопроницаемость, оказывает на нее еще и другое, косвенное воздействие, играющее чрезвычайно важную роль. Это воздействие объясняется термическим метаморфизмом, с течением времени преобразующим структуру снега и способствующим сглаживанию очертаний и укрупнению как ледяных зерен, из которых состоит снег, так и пустот между ними; в конечном счете действие термического метаморфизма приводит к увеличению воздухопроницаемости снега. Такое противоречие в особенностях проницаемости старого снега — ее уменьшение при уплотнении, с одной стороны, и в то же время возрастание при воздействии термического метаморфизма — представляет собой основной камень преткновения для правильной интерпретации данных, полученных при изучении профилей снежного покрова. Отсюда вытекает необходимость индивидуального подхода к действию каждой из этих двух сил. Вспомним, как был составлен профиль, приведенный; теперь этот метод позволит выделить значения воздухопроницаемости для отдельных интервалов плотности. Если термический метаморфизм действительно является независимой силой, реально воздействующей на изменение воздухопроницаемости, то, поскольку во всех интервалах плотности точки расположены в пределах определенных промежутков по глубине, нанесенные на него коэффициенты проницаемости дадут возможность выявить тенденцию их изменения на различных участках профиля снежной толщи.

Для принятых здесь интервалов плотности величины коэффициентов растут равномерно с увеличением глубины снега, и их изменение графически может быть выражено прямой линией.

Семейство прямых линий, характеризующих воздухопроницаемость для интервалов плотностей, взятых через 0,01 г/см3, в пределах от 0,34-0,35 до 0,63- 0,64 г/см3. Мы видим, что наклон линий (за исключением нескольких случаев) в общем увеличивается по мере возрастания глубины горизонта. Иначе говоря, этих прямых уменьшается с увеличением плотности, и изменение наклона поддается математическому описанию. В зависимости от плотности достаточно хорошо совпадает с расположением точек, нанесенных «а него по данным измерений; поэтому эта зависимость может быть представлена выражением: = Ce~b4, где (в нашем случае) С=130, Ь = 14,3, k — коэффициент воздухопроницаемости, а у- плотность. Поскольку в пределах принятого здесь интервала глубин плотность снега не изменяется и скорость изменения воздухопроницаемости снега для каждого интервала значений плотности постоянна, плотность взята в качестве независимой переменной. Теперь можно показать, что влияние метаморфизма зависит от плотности и глубины. Кривая, характеризующая зависимость воздухопроницаемости различных слоев снега от термического метаморфизма без учета уплотнения, в то время как -кривая С показывает ее средние значения, полученные из данных полевых измерений. Поскольку влияние уплотнения на проницаемость сводится лишь к ее уменьшению, разность коэффициентов воздухопроницаемости для каждой из этих кривых дает значение для третьей кривой, показывающей изменение воздухопроницаемости снега в зависимости от его плотности.

/> />

Читайте так же:

Комментарии запрещены.

Свежие записи