Preview

Проблемы Арктики и Антарктики

Расширенный поиск

Сезонные вариации температуры снежной толщи и теплопроводность снега в районе станции Восток, Антарктида

https://doi.org/10.30758/0555-2648-2019-65-2-169-185

Полный текст:

Аннотация

В работе впервые представлены результаты измерения температуры снежной толщи до глубины 10 м, выполненные в районе станции Восток автономной системой TAUTO в период с 2010 по 2017 г. Анализ сезонных вариаций температуры снега на различных глубинах с помощью модели теплопереноса позволил установить зависимость относительной теплопроводности снега от его пористости для этого района Антарктиды. Такой же анализ выполнен по аналогичным данным, полученным на станции Купол Фуджи в 1995–1997 гг. Установлено, что теплопроводность слоев снега, имеющих одинаковую плотность, заметно меньше на Куполе Фуджи, чем на станции Восток, что свидетельствует о различии структурных свойств снега, влияющих на его теплофизические свойства, в указанных пунктах. Показано, что кондуктивная теплопроводность является основным механизмом переноса тепла, определяющим распределение температуры в снежной толще на высокогорном антарктическом плато. Полученные параметры модели теплопереноса могут быть использованы при реконструкции изменений температуры поверхности антарктического ледникового покрова по данным многолетних измерений температуры верхнего 100-метрового слоя ледника.

Об авторах

Ю. А. Шибаев
ГНЦ РФ Арктический и антарктический НИИ
Россия

Санкт-Петербург



К. Б. Чихачев
ГНЦ РФ Арктический и антарктический НИИ
Россия

Санкт-Петербург



В. Я. Липенков
ГНЦ РФ Арктический и антарктический НИИ
Россия

Санкт-Петербург



А. А. Екайкин
ГНЦ РФ Арктический и антарктический НИИ; Санкт-Петербургский государственный университет, Институт наук о Земле
Россия

Санкт-Петербург



Э. Лефевр
Институт наук об окружающей среде
Франция

г. Гренобль



Л. Арно
Институт наук об окружающей среде
Франция

г. Гренобль



Ж.-Р. Пети
Институт наук об окружающей среде
Франция

г. Гренобль



Список литературы

1. Cuffey K.M., Alley R.B., Grootes P.M., Bolzan J.M., Anandakrishnan S. Calibration of the δ18 O isotopic paleothermometer for central Greenland, using borehole temperatures // Journal of Glaciology. 1994. V. 40. № 135. P. 341–349.

2. Johnsen S., Dahl-Jensen D., Dansgaard W., Gundestrup N. Greenland palaeotemperatures derived from GRIP bore hole temperature and ice core isotope profiles // Tellus B: Chemical and Physical Meteorology. 1995. V. 47. № 5. P. 624–629. doi: 10.3402/tellusb.v47i5.16077.

3. Salamatin A.N., Lipenkov V.Ya., Barkov N.I., Jouzel J., Petit J.R., Raynaud D. Ice-core age dating and palaeothermometer calibration based on isotope and temperature profiles from deep boreholes at Vostok Station (East Antarctica) // Journal of Geophysical Research. 1998. V. 103. № D8. P. 8963–8977.

4. Brandt R.E., Warren S.G. Temperature measurements and heat transfer in near-surface snow at the South Pole // Journal of Glaciology. 1997. V. 43. № 144. P. 339–351.

5. Riche F., Schneebeli M. Thermal conductivity of snow measured by three independent methods and anisotropy considerations // The Cryosphere. 2013. V. 7. P. 217–227. doi:10.5194/tc–7–217–2013.

6. Sturm M., Holmgren J., Konig M., Morris K. The thermal conductivity of seasonal snow // Journal of Glaciology. 1997. V. 43. № 143. P. 26–41.

7. Calonne N., Flin F., Morin S., Lesaffre B., Rolland du Roscoat S., Geindreau C. Numerical and experimental investigations of the effective thermal conductivity of snow // Geophysical Research Letters. 2011. V. 38. P. L23501. doi:10.1029/2011GL049234.

8. Morin S., Domine F., Arnaud L., Picard G. In-situ monitoring of the time evolution of the effective thermal conductivity of snow // Cold Regions Science and Technology. 2010. V. 64. P. 73–80.

9. Lefebvre E., Arnaud L., Ekaykin A.A., Lipenkov V.Ya., Picard G., Petit J.-R. Snow temperature measurements at Vostok station from an autonomous recording system (TAUTO): preliminary results from the first year operation // Лед и Снег. 2012. № 4 (120). С. 138–145.

10. Саламатин А.Н., Шираива Е., Муравьев Я.Д., Зиганшин М.Ф. Теплоперенос в сезонном деятельном слое ледникового купола Горшкова на вершине вулкана Ушковского, Камчатка // Материалы гляциологических исследований. 2001. Вып. 90. С. 100–106.

11. Salamatin A.N., Muravyev Y.D., Shiraiwa T., Matsuoka K. Modeling Dynamics of Glaciers in Volcanic Craters // Journal of Glaciology. 2000. V. 46. № 153. P. 177–187.

12. Hobbs P.V. Ice Physics. Oxford: Clarendon Press, 1974. 804 p.

13. Slack G.A. Thermal conductivity of ice // Physical Review B. 1980. V. 22. № 6. P. 3065–3071.

14. Salamatin A.N. Paleoclimatic reconstructions based on borehole temperature measurements in ice sheets. Possibilities and limitations // Physics of Ice Core Records. Sapporo: Hokkaido University Press, 2000. P. 243–282.

15. Hondoh T., Narita H., Hori A., Fujii M., Shoji H., Kameda T., Mae S., Fujita S., Ikeda T., Fukazawa H., Fukumura T., Azuma N., Wang Y., Kawada K., Watanabe O., Motoyama H. Basic analyses of Dome Fuji deep ice core Part 2: Physical properties // Proc. NIPR Symp. Polar Meteorol. Glaciol. 1999. V. 13. P. 90–98.

16. Липенков В.Я., Шибаев Ю.А., Саламатин А.Н., Екайкин А.А., Вострецов Р.Н., Преображенская А.В. Современные климатические изменения, зарегистрированные в вариациях температуры верхнего 80-метрового слоя ледниковой толщи на станции Восток // Материалы гляциологических исследований. 2004. Вып. 97. С. 44–56.

17. JARE Data Reports № 223, Glaciology, 26. National Institute of Polar Research, 1997. P. 49–66.

18. JARE Data Reports № 234, Glaciology, 27. National Institute of Polar Research, 1998. P. 15–33.

19. Красс М.С., Мерзликин В.Г. Радиационная теплофизика снега и льда. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 264 с.

20. Войтковский К.Ф., Голубев В.Н., Лаптева Н.И., Трошкина Е.С., Ушакова Л.А., Павлов А.В. Массоперенос и метаморфизм в снежном покрове // Материалы гляциологических исследований. 1976. Вып. 25. С. 146–152.

21. Van Ommen T.D., Morgan V.I., Jacka T.H., Woon S., Elcheikh A. Near-surface temperatures in the Dome Summit South (Law Dom, East Antarctica) borehole // Annals of Glaciology. 1999. V. 29. P. 141–144.

22. Павлов А.В. Теплофизика ландшафтов / Отв. ред. П.И. Мельников. Новосибирск: Наука, 1979. 285 с.

23. Осокин Н.И., Сосновский А.В., Чернов Р.А. Коэффициент теплопроводности снега и его изменчивость // Криосфера Земли. 2017. Т. XXI. № 3. С. 60–68.


Для цитирования:


Шибаев Ю.А., Чихачев К.Б., Липенков В.Я., Екайкин А.А., Лефевр Э., Арно Л., Пети Ж. Сезонные вариации температуры снежной толщи и теплопроводность снега в районе станции Восток, Антарктида. Проблемы Арктики и Антарктики. 2019;65(2):169-185. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2019-65-2-169-185

For citation:


Shibayev Y.A., Tchikhatchev K.B., Lipenkov V.Y., Ekaykin A.A., Lefebvre E., Arnaud L., Petit J. Seasonal variations of snowpack temperature and thermal conductivity of snow in the vicinity of Vostok station, Antarctica. Arctic and Antarctic Research. 2019;65(2):169-185. (In Russ.) https://doi.org/10.30758/0555-2648-2019-65-2-169-185

Просмотров: 32


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0555-2648 (Print)
ISSN 2618-6713 (Online)