كثافة الثلج

كم لترًا من المطر لكل متر مربع يعادل الثلج المتراكم على الأرض في وقت معين ، مكونًا البطانية البيضاء المميزة؟ من المقبول عمومًا أن كل سنتيمتر من تساقط الثلوج الجديد يعادل لترًا واحدًا من مياه الأمطار لكل متر مربع يتم جمعه في مقياس المطر ، ولكن في معظم الحالات يكون هذا التكافؤ تقريبًا واقعيًا ، إما بسبب الزيادة أو عدم كفاية. قد تتدخل عدة عوامل ، من بينها نوع رقاقات الثلج ، و كثافة الثلج خلفها تساقط الثلوج بشكل رئيسي ، والتحول الذي حدث للغطاء الثلجي.

لهذا السبب ، سنخصص هذه المقالة لإخبارك بكل ما تحتاج لمعرفته حول كثافة الثلج وكيف تؤثر على السكان.

كثافة الثلج

لقد رأينا جميعًا كيف يختلف كل تساقط للثلوج وخصائصه. في بعض الأحيان عندما تكون الظروف شديدة البرودة والجافة ، وفي حالة تساقط الثلوج ، تكون رقاقات الثلج صغيرة جدًا وكثيفة (حبيبات ثلجية تتساقط أحيانًا) ونادرًا ما تشكل غطاء ثلجي كبير. يتغير الوضع عندما يكون المحتوى الرطوبي للكتلة الهوائية المغطاة بالثلوج رطبًا جدًا ، وفي هذه الحالة تتشكل قشور رقيق كبيرة الحجم أحيانًا (تُعرف باسم "خرقة"). يمكن لتساقط الثلوج ، في بعض الأحيان ، تتراكم سماكة كبيرة في غضون ساعات قليلة. في كل حالة ، تختلف كثافة الثلج بشكل كبير.

مع الأخذ في الاعتبار أن مسامية الغطاء الثلجي تتناسب عكسياً مع كثافته ، اعتمادًا على تساقط الثلوج الذي يحدث ، سيتم إنتاج بضعة سنتيمترات من الثلج ، ولكن هذا ليس فقط بسبب عدد الرقائق التي تستقر و تتراكم ، لكن هذه الخصائص تحدد حجم كثافة الثلج. يمكن أن تختلف الكثافة المذكورة من 20 كجم / م 3 في حالة الثلج الطازج شديد البرودة ، بين 80 و 100 كجم / م 3 في حالة الثلج العادي (الأكثر شيوعًا). حتى 180 كجم / م 3 في الظروف الباردة.

إذا احتفظنا بالأرقام أعلاه وأسقطنا الممر الأوسط ، فإن متوسط ​​أقل قيمة كثافة للثلوج (20 كجم / م 3) وأعلى قيمة لكثافة الثلج (180 كجم / م 3) هو 110 كجم / م 3. يمكننا الحصول على نحو 3.

تذكر أن كثافة الماء السائل هي 1.000 كجم / م 3 ، بمجرد تحديد نسبة الكثافة من 10 إلى 1، نصل إلى المعادل الذي ذكرناه في البداية: 1 سم من تساقط الثلوج الجديد = 1 ملم من المطر. بمزيد من التفاصيل ، يمكننا تحسين التقدير.

بطانية الثلج

من ناحية أخرى ، يجب أن يكون الوسط الحسابي الذي نأخذه بين كثافتين كبيرتين للثلج الطازج متوسطًا مرجحًا ، حيث بناءً على إحصائيات نوع الثلج الذي يتم إنتاجه ، سنعرف النسبة المئوية. لكل نوع ، ما هو التوزيع التكراري لتساقط الثلوج شديد البرودة ، وعادي ، وشديد الرطوبة؟ منذ بعض الوقت ، أجروا تحقيقًا ميدانيًا مفصلاً عن كارثة الثلوج في الولايات المتحدة. لقد توصلوا إلى معادلة جديدة أقرب إلى حقيقة البيانات ، وهذا هو ذلك متوسط ​​كثافة تساقط الثلوج الجديد أقل قليلاً، لذا فإن ملليمتر واحد من المطر يعادل 1,3 سم من الثلج.

إنه ليس نهجًا سيئًا ، لكنه لا ينتهي عند هذا الحد ، لأنه يعمل فقط على الثلج الطازج. بمجرد توقف الثلج عن التساقط ، يخضع الوشاح لتحول سريع ، والذي يترجم إلى زيادة تدريجية في كثافة الثلج المترسب ، وذلك بسبب الضغط بسبب وزنه وبسبب أحدث تغير شكلي. ثلج من فوق. تزداد كثافة الثلج بمرور الوقت ، لذلك إذا قمنا بتقدير المكافئ المائي للثلج عن طريق قياس سمك طبقة من الثلج المودعة لساعات أو أيام ، لن تكون هذه النسب 10: 1 أو 13: 1. يمكن اعتباره صالحًا فقط للثلج الطازج (كتقريب أولي).

كم يزن الثلج

عندما تمطر ، لا يتعين على المدرجات أن تتحمل كل المياه التي ترتفع وتنخفض ، لأن المياه تذهب إلى المجاري. يتراكم الثلج ، لذلك يجب أن يتحمل الهيكل وزنًا لا يحصى. لا يوجد قطعتين متماثلتين. بعضها أكبر من البعض الآخر. بالإضافة إلى ذلك ، يزن البعض أكثر من البعض الآخر اعتمادًا على ظروف درجة الحرارة والرطوبة في هطول الأمطار.

وبالتالي ، فإن الأوزان لا تُعرف إلا بالتقريب بناءً على التجارب. بهذا المعنى ، تعكس لوائح البناء الأساسية أنها تختلف باختلاف حالة الثلج: 120 كجم / م 3 للثلج الطازج ، و 200 كجم / م 3 للثلج المسحوق أو المنقوعو 400 كجم / م 3 للثلج الممزوج بالبَرَد.

كثافة الثلج والوزن الذي تدعمه المدرجات

غالبًا ما يتم بناء الشرفات والفناءات مع وضع أحمال مختلفة في الاعتبار ، بما في ذلك الثلج ، لذلك لا ينبغي أن يكون تراكم الثلوج مشكلة. ومع ذلك ، يمكن أن تكون بعض المباني الضعيفة مشكلة. سيعتمد الحمل الزائد للثلج الذي يجب أن يدعمه المبنى على سطح أفقي معرض للعناصر على الارتفاع الذي يتواجد فيه السكان.

بهذا المعنى ، الحد الأدنى عليك أن تتحمله مكان 40 كجم / م 2 يقع من ارتفاع 0 إلى 200 متر لأنه قد يتساقط عند مستوى سطح البحر، معقدًا كما قد يبدو. من 201 إلى 400 متر ، يجب ألا يقل حمل الثلج عن 50 كجم / م 2 ، ومن 401 إلى 600 ، 60 كجم / م 2. من هنا زيادة بمقدار 20 كجم / م 2 لكل 200 متر فوق مستوى سطح البحر.

من ارتفاع 1.200 متر ، سيكون الحمل الزائد هو الارتفاع مقسومًا على 10. لذلك ، على سبيل المثال ، المنزل المبني على ارتفاع 3.000 متر يجب أن يتحمل وزن 300 كجم / م 2.

ينطبق نفس الحساب على الأسطح المائلة. بالنسبة للأسطح التي يزيد انحدارها عن 60 درجة ، يكون حمل الثلج على السطح صفراً ، حيث يُقدر أن الثلج زلق. على المنحدرات السفلية ، الوزن الذي يجب دعمه هو المقابل لارتفاع المدينة ، ناتج الحمل وجيب زاوية السقف.

آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن كثافة الثلج وكيف تؤثر على السكان.