积雪融化为液态水的过程以及融化热量的来源

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积雪融化为液态水的过程以及融化热量的来源

2016-12-02 作者: xuzhiping 浏览: 2878 次

摘要: 积雪融化过程 积雪的辐射融化过程 积雪的平流融化过程 融雪水的人渗、饱和之后形成径流 相关链接 积雪融化过程 融雪是冰晶状的雪融化为液态水的过程。伴随这一物态变化的是大量热能作为潜热被水吸收。这种融化热有不同来源,主要有辐射融化和平流融化两种类型。...

积雪融化过程

融雪是冰晶状的雪融化为液态水的过程。伴随这一物态变化的是大量热能作为潜热被水吸收。这种融化热有不同来源,主要有辐射融化和平流融化两种类型。

积雪的辐射融化过程

积雪融化主要来自太阳辐射,融化过程表现出明显的日变化和季节变化特点。雪的反射率决定了雪面接收的太阳短波辐射能量,冬季积雪的高反射率和低的太阳高度角限制了积雪对太阳短波辐射的吸收,因而积雪得以保存,但到了春天,随着积雪变陈旧,反射率下降和太阳高度角逐渐增大,雪面接收的太阳辐射显著增加。同时,随着春天来临,白昼增长,太阳人射辐射增强,提供了积雪融化的条件。融雪的日变化过程导致流量过程的日变化。

积雪的平流融化过程

积雪的平流融化决定于暖湿气团的运动。当强暖湿气流来到积雪区上空时,暖湿气流通过下列方式传递给积雪能量:暖气流中水汽和降雨云系的云底向下发射的长波辐射;降雨本身的热量;强劲风速吹过粗糙地面时造成的向下湍流热通量,强劲的湍流能够破坏暖空气在0°c雪面上形成的近地层大气的稳定(中性或逆温)结构,如果有树林存在,则更为有利。雨水的热量一般在40〜60J/g量级,与335J/g的融化潜热相比,数量十分有限,约每克雨水的热量仅能融化0.2g雪,但降雨导致的对雪面反射率的降低则更为重要。

融雪水的人渗、饱和之后形成径流

当积雪开始融化时,雪面融化的水向雪层内部入渗。融雪水或雨水在积雪中的人渗过程类似于水在土壤中的人渗过程,可以用类似的动力学方程描述。积雪中的水分运动与土壤中的水分运动的差异在于冰晶颗粒与液态水流之间,由于不断进行的冻、融过程而互相转化,液态水可以冻结成固态颗粒,固态颗粒也可以融化为液态水,构成一个较土壤水人渗过程复杂得多的系统。


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