Низкая цена
Всего 249a за скачивание одной диссертации
Скидки
75 диссертаций за 4900a по акции. Подробнее
О проекте

Электронная библиотека диссертаций — нашли диссертацию, посмотрели оглавление или любые страницы за 3 рубля за страницу, пополнили баланс и скачали диссертацию.

Я впервые на сайте

Отзывы о нас

Термические свойства снежного покрова Среднерусской возвышенности : диссертация ... кандидата географических наук : 25.00.31

Год: 2013

Номер работы: 33201

Автор:

Стоимость работы: 249 e

Без учета скидки. Вы получаете файл формата pdf

Оглавление и несколько страниц
Бесплатно

Вы получаете первые страницы диссертации в формате txt

Читать онлайн
постранично
Платно

Просмотр 1 страницы = 3 руб



Оглавление диссертации:

Глава 5 Изменчивость термических свойств снежного покрова Среднерусской возвышенности

5.1 Расчет термического сопротивления для разных типов снега

5.2 Сезонная и пространственная изменчивость термического сопротивления снежного покрова

5.3 Прогноз изменчивости термических свойств снежного покрова Среднерусской возвышенности

Заключение Литература 129 133 136 118 111 111

Снежный покров своеобразное природное явление, имеющее специфические физические свойства, наиболее отличительными из которых: значительная пористость; низкая теплопроводность; широкий диапазон значений отражательной способности; большие затраты тепла на таяние. Благодаря своим свойствам снежный покров позволяет сохранить тепло в почве в зимний период, защитить ее от резких колебаний температур и сильного выхолаживания. В толще снега происходят непрерывные структурные изменения. Они обуслов

1.1. Основные направления исследований снежного покрова были поставлены одними из первых в нашей стране А.И. Воейковым, дали толчок К концу XIX века были сформулированы основные представления о тепловом балансе Земли, механизме передачи тепла вглубь горных пород и особенностях температурного режима верхней части земной коры. Редкие эпизодические наблюдения за снежным покровом поддерживали мнение о случайности распределения его мощности. Для практических результатов требовалось перейти к си

1.2. Обзор исследований термических свойств снега Первые количественные оценки термических свойств снега были получены на рубеже XIX и XX века. Одним из основных термических характеристик снежного покрова является коэффициент теплопроводности, который является коэффициентом пропорциональности между тепловым потоком в снежном покрове и градиентом температуры. За рубежом первые измерения теплопроводности снега проводились Т.Андрюсом (Т. Andrews, 1886) в Британии, С. А. Хьельстромом (S.A. Hjelst

1.3. Теоретические модели теплопроводности снега Моделирование теплопроводности снега опирается на уравнения теплопроводности Фурье для сплошной среды. Процессы сублимации в снегу учитываются как внутренние источники тепла в уравнении. При равновесных условиях процессы испарения и сублимации компенсируют друг друга и ими можно пренебречь, тогда уравнение теплопроводности для одномерных моделей имеет простое аналитическое решение. В уравнении используется эффективной теплопроводности Kef, кото

1.4. О классификации сезонного снега Основные этапы эволюции снежного покрова от момента возникновения до его стаивания отражены в определенных типах снега. Практически все классификация снега содержат в себе элементы, как массовых характеристик снега, так и его структурных характеристик связанных с метаморфизмом. Примечательно, что в количественном отношении наиболее значимые изменения характеристик снега связаны с его структурой. Укрупнение размеров зерен снега при участии конструктивного

2.1. Климатическая и физико-географическая характеристики района исследований Среднерусская возвышенность (СРВ) занимает центральное положение среди Восточно-Европейской равнины. Она тянется с северо-северо-запада на юго-юго-восток от долины Московской области до южных границ Белгородской области. С запада и востока ее окаймляют Приднепровская и Окско-Донская низменности, на севере Московской возвышенности (рис.

2.1). она примыкает Северную часть к Смоленсковозвышенности пересекают ши

2.2. Продолжительность зимнего периода, зимние осадки. Условия формирования снежного покрова Несмотря на сравнительно южное положение описываемой области, зима является наиболее длинным сезоном года. Средняя продолжительность периода со снежным покровом составляет 3,5 - 4,5 месяца. На залегания снега длится западных склонах склонах Рассмотрим некоторые особенности формирования от 108 до 121 дней, на восточных возвышенности от 117 до 129 дней (рис.

2.2). Рис.

2.2. Средняя макси

2.3. Распределение снежного покрова на территории Среднерусской возвышенности Средняя величина снегозапасов СРВ изменяется год от года и составляет в среднем от 70 - 140 мм. Возвышенный рельеф СРВ искажает широтное уменьшение запасов снега к югу. Изолинии снегозапасов 80-90-100 мм на западных склонах СРВ круто опускаются вниз к Днепровско-Донскому водоразделу, а востоке СРВ снова уходят вверх [А.Н. Кренке, 2000]. Локальный максимум снегозапасов 100 - ПО мм расположен на северо-западе территор

2.4. Особенности стратиграфии снежного покрова Среднерусской возвышенности В связи с изменчивостью структуры снега во времени, исследованию метаморфизма снежного покрова уделяется большое внимание в снеговедении. Наиболее известные работы, связанные с описанием и классификацией снега, П.А. Шумского Коломыца (1977), (1955), М. Де Кервена (1960), О. Иосида (1966), Э.Г. М. Стурма (1997). Установлено, что скорость роста и снежного формирования кристаллов снега в снежном покрове зависит главным о

3.1. Основные термические характеристики снега Снежный покров является уникальным природным явлением, вследствие своей малой теплопроводности и газопроницаемости он создает изолирующий слой, затрудняющий теплои газообмен между почвой и атмосферой. Сезонное воздействие снежного покрова на подстилающую поверхность имеет выраженный однонаправленный тепловой эффект — в зимние месяцы снежный покров защищает почву от значительного выхолаживания. Даже незначительный слой снега является хорошим теп

3.2. Методы измерений теплопроводности снега Определение теплопроводности снега, основанное на определении теплового потока и градиента температуры, является прямым методом измерений. Пропорциональность теплового потока и градиента температуры определяется законом Фурье (2). Коэффициент теплопроводности находится из отношения величины теплового потока к градиенту температуры. В ходе измерений теплопроводности прямым (стационарным) методом методические трудности связаны с измерениями теплового

3.3. Анизотропия термических свойств снежного покрова Известно, что механические и оптические свойства льда обладают выраженной анизотропией, что связано с пространственным положением атомов в решетке льда [П.А. Шумский, 1955, В.Н. Голубев, 1999]. В отношении передачи тепла через лед имеются указания на некоторые различия теплопроводности между главной кристаллографической осью [0001] и перпендикулярном к ней направлении. Д. Форбс в 1897 году определил отношение этих величин как 1,048, поздне

3.4. Проблемы определения теплопроводности снежного покрова Основные трудности в исследовании термических свойств снега связаны с определением коэффициентов температуропроводности и теплопроводности, величина которых изменяется в широких пределах. При воздействии на снежный покров внешних факторов, таких как суточные колебания процессов температуры воздуха, действие ветра, солнечной радиации, испарения и конденсации на поверхности, соотношения кондукции, конвекции и диффузии в снегу могу

Данные о теплозащитных свойствах снежного покрова широко используются для расчетов глубины промерзания грунтов и в климатических моделях. Необходимым параметром, входящим в теплофизические уравнения является является коэффициент теплопроводности, который для снежного покров эффективным Kef так как учитывает кондуктивный и диффузионный перенос тепла в совокупности. Величина Kef для снежного покрова различной плотности и структуры изменяется в широком диапазоне. Это создает определенные трудно

4.1. Отбор и подготовка образцов снега Большинство снегомерных наблюдений проводилось на юге Подмосковья в естественном ландшафте, которые включали также стратиграфические исследования снежного покрова в поле и лесу. Условия зим 2010/2011 и 2011/2012 отличались умеренным снегонакоплением и продолжительными холодами во второй половине зимы, что обусловило интенсивную перекристаллизацию снежной толщи и слабое уплотнение снега. Рыхлые слои слагали основную часть снежной толщи, их плотность измен

4.2. Методика измерений эффективной теплопроводности снега Метод определения теплопроводности снега предложенный в настоящей работе не является наиболее оперативным среди ряда других, описанных в главе 3. Методика построена на основе определения пропорциональности стационарного теплового потока и перепада температур в образце. Наиболее часто этот метод используется для определения теплопроводности веществ с хорошими теплоизолирующими свойствами, каким является снежный покров. Образцы снега от

4.3. Результаты измерений эффективной теплопроводности основных типов снега Экспериментальные данные Kef сезонного снега находятся в области ограниченной минимальными и максимальными расчетными значениями эффективного коэффициента теплопроводности для данного региона приведенными в работе [Н.И. Осокин и др., 2001]. Наибольшая плотность экспериментальных точек находится в диапазоне от 0,10 до 0,33 г/см, что было определено частотой отбора образцов из естественного снежного покрова. Эксперимен