کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5780812 1635354 2017 55 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Potential weathering by freeze-thaw action in alpine rocks in the European Alps during a nine year monitoring period
ترجمه فارسی عنوان
هوای فشرده در اثر فعالیت یخ زدگی در سنگ های آلپ در آلپ اروپایی ها طی یک دوره نظارت 9 ساله
کلمات کلیدی
نظارت دما روی، هوای سرد در نزدیکی سطح، مدل یگانه یخ، مدل توسعه انعطاف پذیر،
ترجمه چکیده
محاسبه میزان هوشیاری راکت توسط فرآیندهای یخ زدگی در سنگ های آلپ نیاز به حداقل اطلاعات مربوط به دما در دمای بالا با کیفیت بالا و در طول دوره ای کافی دارد. در این تحقیق تا 9 سال داده های درجه حرارت سنگ (2006-2015) از یازده مکان نگهداری سنگ در دو منطقه بالاترین کوه های اتریش مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. داده ها در فاصله زمانی نیمه ساعتی یا ساعتی ثبت شده و در عمق های سنگی 3، 10 و 30 تا 40 درجه سانتیگراد ثبت شد. این داده ها برای اندازه گیری شرایط، محدوده ها و روابط بالقوه بالقوه سطح زمین در اثر فعالیت یخ زدگی با توجه به ابعاد حجمی یخ و یخ زدگی مورد استفاده قرار گرفته اند. برای دوره های سابق، چرخه یخ زدایی و چرخه های مبرد یخبندان برای تخریب سرما در نظر گرفته شده است. برای دومین، شدت و مدت زمان وقوع انجماد و همچنین زمان در پنجره "ترک خوردگی یخبندان" مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که یازده سایت در موقعیت های بالایی قرار دارند و از این رو، برخی از بالاترین و جالب ترین قسمت های اتریش و در نتیجه کوه های شرقی را نشان می دهند. تنها چهار سایت احتمالا تحت تاثیر قرار می گیرند. اکثر سایت ها تحت تأثیر یک پوشش برف فصلی طولانی مدت قرار دارند. چرخه یخ زدگی و چرخه های مبرد یخ زدگی برای تخریب یخبندان عمدتا بر سطح نزدیک تاثیر می گذارند و در چند ده سانتی متر زیر سطح سنگی مهم نیستند. کمترین درجه حرارت در طی مراحل انجماد و کوتاهترین وقایع انجماد در تمام یازده مکان نظارت بسیار نزدیک به سطح تعیین شده است. زمان در پنجره ترک خوردگی یخبندان در اغلب موارد از سطح سنگ در داخل جدا از سال ها / سایت های بسیار سرد با دمای بسیار پایین نزدیک به سطح کاهش می یابد. همانطور که توسط این مطالعه نشان داده شده و سناریوهای تغییرات آب و هوایی پیش بینی شده است، شرایط گرم شدن سنگ در آینده در دیوارهای سنگ آلپ در اتریش فرض شده است که منجر به رخدادهای انجماد کمتر و دوره های کوتاه تر در پنجره یخ زدگی می شود. تجزیه و تحلیل همبستگی آماری نشان داد علاوه بر این، که طول دوره پوشش برف فصلی، کمتر چرخه یخ زدایی، چرخه یخ زدگی مؤثر، طول عمر متوسط ​​و حداکثر زمان وقوع انجماد، و پایین تر میانگین دمای زمین سالانه زمین. اثر متقابل تاریخچه پوشش برف زمستانه و رژیم حرارتی زمستان اثر پیچیده ای بر مدت زمان پنجره ی ترک خوردگی یخبندان و همچنین تعداد چرخه یخ زدایی دارد که به وسیله یک مدل مفهومی نشان داده شده است. در نتیجه آفتاب گرم و بروز آفتابی پیش بینی شده در کوه های آلپ اروپایی، بر اثر آب و هوای بالقوه سنگ های آلپ، اثرات فراوانی دارد که پیش بینی های احتمالی آلودگی را دشوار می کند. رعایت رطوبت و خواص سنگ در تعیین هوای سنگ، مفید بودن داده های درجه حرارت سنگ تنها محدود می شود. با این حال، داده های دما در سنگ ها می توانند برآوردی در مورد هوای بالقوه آب و هوایی را با عمل یخ زدگی انجام دهند که اغلب بسیار بیشتر از قبل شناخته شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات فرآیندهای سطح زمین
پیش نمایش مقاله
هوای فشرده در اثر فعالیت یخ زدگی در سنگ های آلپ در آلپ اروپایی ها طی یک دوره نظارت 9 ساله
چکیده انگلیسی
A quantification of rock weathering by freeze-thaw processes in alpine rocks requires at least rock temperature data in high temporal resolution, in high quality, and over a sufficient period of time. In this study up to nine years of rock temperature data (2006-2015) from eleven rock monitoring sites in two of the highest mountain ranges of Austria were analyzed. Data were recorded at a half-hourly or hourly logging interval and at rock depths of 3, 10, and 30-40 cm. These data have been used to quantify mean conditions, ranges, and relationships of the potential near-surface weathering by freeze-thaw action considering volumetric-expansion of ice and ice segregation. For the former, freeze-thaw cycles and effective freeze-thaw cycles for frost shattering have been considered. For the latter, the intensity and duration of freezing events as well as time within the 'frost cracking window' have been analyzed. Results show that the eleven sites are in rather extreme topoclimatic positions and hence represent some of the highest and coolest parts of Austria and therefore the Eastern Alps. Only four sites are presumably affected by permafrost. Most sites are influenced by a long-lasting seasonal snow cover. Freeze-thaw cycles and effective freeze-thaw cycles for frost shattering are mainly affecting the near-surface and are unimportant at few tens of centimeters below the rock surface. The lowest temperatures during freezing events and the shortest freezing events have been quantified at all eleven monitoring sites very close to the surface. The time within the frost cracking window decreases in most cases from the rock surface inwards apart from very cold years/sites with very low temperatures close to the surface. As shown by this study and predicted climate change scenarios, assumed warmer rock temperature conditions in the future at alpine rock walls in Austria will lead to less severe freezing events and to shorter time periods within the frost-cracking window. Statistical correlation analyses showed furthermore that the longer the duration of the seasonal snow cover, the fewer are freeze-thaw cycles, the fewer are effective freeze-thaw cycles, the longer is the mean and the maximum duration of freezing events, and the lower is the mean annual ground temperature. The interaction of the winter snow cover history and the winter thermal regime has a complex effect on the duration of the frost cracking window but also on the number of freeze-thaw cycles as shown by a conceptual model. Predicted future warmer and snow-depleted winters in the European Alps will therefore have a complex impact on the potential weathering of alpine rocks by frost action which makes potential weathering predictions difficult. Neglecting rock moisture and rock properties in determining rock weathering limits the usefulness of solely rock temperature data. However, rock temperature data allow getting an estimate about potential weathering by freeze-thaw action which is often substantially more than previously known.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Geomorphology - Volume 296, 1 November 2017, Pages 113-131
نویسندگان
,