【摘 要】
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Snow Fork作为轻巧便携的雪特性分析仪，能够方便并准确的测量瞬时积雪含水率和密度，近年已广泛应用于全球积雪研究中。根据多孔介质中孔隙率的定义，可应用含水率和密度推导得出积雪的孔隙率。孔隙率是积雪物理特性中的一个重要参数，对积雪的热传导、冰晶变质、坡面积雪稳定性、雪崩预测、雪融水下渗及山区融雪性洪水预警等均有重要作用。因此本文在2009-2010年冬季，应用Snow Fork雪特性分析仪对中国
【机 构】
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中国科学院新疆生态与地理研究所,新疆 乌鲁木齐,830011 中国科学院研究生院,北京,100049
【出 处】
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2011年第二十八届中国气象学会年会
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Snow Fork作为轻巧便携的雪特性分析仪，能够方便并准确的测量瞬时积雪含水率和密度，近年已广泛应用于全球积雪研究中。根据多孔介质中孔隙率的定义，可应用含水率和密度推导得出积雪的孔隙率。孔隙率是积雪物理特性中的一个重要参数，对积雪的热传导、冰晶变质、坡面积雪稳定性、雪崩预测、雪融水下渗及山区融雪性洪水预警等均有重要作用。因此本文在2009-2010年冬季，应用Snow Fork雪特性分析仪对中国天山西部的季节性积雪进行观测，并对该区积雪孔隙率的时-空变化特征进行分析和讨论。研究表明： (1)全层积雪孔隙率在稳定累积期平均为83.6 ％，从累积后期开始以3 %/d的速率减小，并在融雪末期降至最小值57 %。全层积雪孔隙率变化幅度在观测期内呈增大-减小-再增大-再减小的波动。全层积雪的液态水饱和率在整个观测期内均维持在5 %以下，积雪稳定累积期饱和率< 0.5 %，至累积后期开始以0.043 %/d的速度增大。通过对比芬兰、日本和中国天山西部的季节性积雪研究可得，内陆型与海洋型季节性积雪的全层孔隙率变化规律基本相同。(2)天山西部季节性积雪的孔隙率廓线在观测期内呈平直-折线-平直的变化。在深霜层发育的稳定累积期至融雪前期，孔隙率呈上大中小下大的分布。拐点位于积雪中部的粗粒雪层，该层之上的积雪在不同的上覆压力作用下，孔隙率从上至下递减，而位于该层之下的深霜层，在温度梯度和水汽运移作用的冰晶变质过程影响下，其孔隙率从上至下递增。融雪后期，大量雪融水的淋滤减小了不同层位积雪孔隙率的差异，孔隙率拐点逐渐消失，全层孔隙率趋于统一。(3)积雪孔隙率廓线上的低值凸起是显著的积雪层界标志，可与剖面观测相对照进行准确分层。在观测期内深霜层孔隙率明显高于积雪全层平均值，这是深霜的重要特征之一。深霜冰晶在动力变质作用下生长，致使孔隙率增大，从而进一步促进冰晶的变质作用，因此在一定范围内深霜层冰晶的变质与孔隙率之间存在正反馈关系。
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