ความหนาแน่นของหิมะ

ปริมาณฝนต่อตารางเมตรเท่ากับหิมะที่ตกบนพื้นในช่วงเวลาหนึ่งทำให้เกิดผ้าห่มสีขาวที่มีลักษณะเฉพาะ? เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าปริมาณหิมะใหม่แต่ละเซนติเมตรเทียบเท่ากับน้ำฝนหนึ่งลิตรต่อตารางเมตรที่เก็บรวบรวมในมาตรวัดปริมาณน้ำฝน แต่ในกรณีส่วนใหญ่ ความเท่าเทียมกันนี้เป็นค่าประมาณที่เหมือนจริง ไม่ว่าจะเนื่องมาจากปริมาณที่มากเกินไปหรือไม่เพียงพอ มีหลายปัจจัยที่เข้ามาแทรกแซง เช่น ประเภทของเกล็ดหิมะ ความหนาแน่นของหิมะ ส่วนใหญ่เกิดจากหิมะตก และการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากหิมะปกคลุม

ด้วยเหตุผลนี้ เราจึงอุทิศบทความนี้เพื่อบอกคุณทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับความหนาแน่นของหิมะและผลกระทบต่อประชากร

ความหนาแน่นของหิมะ

เราได้เห็นแล้วว่าหิมะแต่ละลูกมีความแตกต่างกันและมีลักษณะเฉพาะอย่างไร บางครั้งเมื่อสภาพอากาศหนาวเย็นและแห้งแล้ง และหากหิมะตก เกล็ดหิมะก็มีขนาดเล็กและหนาแน่นมาก (เม็ดหิมะที่ตกเป็นครั้งคราว) และแทบจะไม่เกิดหิมะปกคลุมขนาดใหญ่ สถานการณ์เปลี่ยนไปเมื่อความชื้นของมวลอากาศที่ปกคลุมไปด้วยหิมะมีความชื้นมาก ซึ่งในกรณีนี้จะเกิดเกล็ดขนาดใหญ่และปุย (ที่รู้จักกันทั่วไปว่า "เศษผ้า") หิมะเหล่านี้สามารถบางครั้ง สะสมความหนามากในไม่กี่ชั่วโมง ในแต่ละกรณี ความหนาแน่นของหิมะจะแตกต่างกันอย่างมาก

โดยคำนึงว่าความพรุนของหิมะที่ปกคลุมนั้นแปรผกผันกับความหนาแน่นของมัน ขึ้นอยู่กับปริมาณหิมะที่เกิดขึ้น หิมะจะถูกสร้างขึ้นมากหรือน้อยก็น้อย แต่สิ่งนี้ไม่ได้เกิดจากจำนวนสะเก็ดที่ตกลงมาและ สะสม แต่ลักษณะเหล่านี้จะกำหนดขนาดของความหนาแน่นของหิมะ ความหนาแน่นดังกล่าวสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่ 20 กก./ลบ.ม. ในกรณีของหิมะสดที่เย็นมาก ระหว่าง 3 ถึง 80 กก./ลบ.ม. ในกรณีหิมะปกติ (โดยทั่วไป) สูงถึง 180 กก./ลบ.ม. ในสภาพอากาศหนาวเย็น

หากเรารักษาตัวเลขไว้ด้านบนและยิงลงไปที่เลนกลาง ค่าเฉลี่ยของค่าความหนาแน่นของหิมะต่ำสุด (20 กก./ลบ.ม.) และค่าความหนาแน่นของหิมะสูงสุด (3 กก./ลบ.ม.) จะเท่ากับ 180 กก./ลบ.ม. ลบ.ม. ประมาณ 3

จำไว้ว่าความหนาแน่นของน้ำของเหลวคือ ที่ 1.000 กก./ลบ.ม. เมื่อกำหนดอัตราส่วนความหนาแน่น 3 ต่อ 10 แล้วเรามาถึงจุดเทียบเท่าที่กล่าวไว้ในตอนต้น: หิมะใหม่ 1 ซม. = ปริมาณฝน 1 มม. หากมีรายละเอียดมากกว่านี้ เราสามารถปรับปรุงการประมาณการได้

ผ้าห่มหิมะ

ในทางหนึ่ง ค่าเฉลี่ยเลขคณิตที่เราใช้ระหว่างความหนาแน่นสุดขีดทั้งสองของหิมะสดจะต้องเป็นค่าเฉลี่ยแบบถ่วงน้ำหนัก โดยที่ตามสถิติของประเภทของหิมะที่ผลิต เราจะรู้ว่าเป็นเปอร์เซ็นต์เท่าใด สำหรับแต่ละประเภท การกระจายความถี่ของหิมะที่เย็นมาก ปกติ และเปียกมากคือเท่าใด เมื่อไม่นานมานี้ พวกเขาได้ทำการสอบสวนภาคสนามโดยละเอียดเกี่ยวกับภัยพิบัติหิมะในสหรัฐอเมริกา พวกเขามาถึงความเท่าเทียมกันใหม่ที่ใกล้เคียงกับความเป็นจริงของข้อมูลมากขึ้น นั่นคือ ความหนาแน่นเฉลี่ยของหิมะใหม่ลดลงเล็กน้อยดังนั้นฝนหนึ่งมิลลิเมตรจึงเท่ากับหิมะ 1,3 เซนติเมตร

มันไม่ใช่แนวทางที่ไม่ดี แต่ก็ไม่ได้จบเพียงแค่นั้น เนื่องจากใช้ได้เฉพาะบนหิมะที่สดใหม่เท่านั้น เมื่อหิมะหยุดตก เสื้อคลุมจะผ่านการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งแปลว่าความหนาแน่นของหิมะที่ตกตะกอนเพิ่มขึ้นทีละน้อย ทั้งเนื่องจากการบดอัดด้วยน้ำหนักของมันเอง และเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาล่าสุด หิมะจากด้านบน ความหนาแน่นของหิมะจะเพิ่มขึ้นตามกาลเวลา ดังนั้น หากเราจะประมาณค่าน้ำที่เทียบเท่าหิมะด้วยการวัดความหนาของชั้นหิมะที่ ฝากไว้เป็นชั่วโมงหรือเป็นวัน อัตราส่วนเหล่านี้จะไม่เป็น 10:1 หรือ 13:1 ถือว่าใช้ได้สำหรับหิมะสดเท่านั้น (เป็นการประมาณครั้งแรก)

หิมะหนักเท่าไหร่

เมื่อฝนตก ระเบียงก็ไม่ต้องรองรับน้ำที่ขึ้นๆ ลงๆ เพราะน้ำจะไหลลงท่อระบายน้ำ หิมะสะสมอยู่ ดังนั้นโครงสร้างจึงต้องรองรับน้ำหนักที่คำนวณไม่ได้ ไม่มีสองชิ้นเหมือนกัน บางตัวก็ใหญ่กว่าตัวอื่นๆ นอกจากนี้ บางส่วนมีน้ำหนักมากกว่าส่วนอื่นๆ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความชื้นของฝน

ดังนั้น การจะทราบน้ำหนักโดยการประมาณตามการทดลองเท่านั้น ในแง่นี้ กฎเกณฑ์พื้นฐานของอาคารสะท้อนให้เห็นว่ากฎเกณฑ์ดังกล่าวแตกต่างกันไปตามสภาพของหิมะ: 120 กก./ลบ.ม. สำหรับหิมะสด 3 กก./ลบ.ม. สำหรับหิมะที่บดหรือเปียกและ 400 กก./ลบ.ม. สำหรับหิมะผสมกับลูกเห็บ

ความหนาแน่นของหิมะและน้ำหนักที่ระเบียงรองรับ

ระเบียงและลานเฉลียงมักสร้างขึ้นโดยคำนึงถึงน้ำหนักบรรทุกที่แตกต่างกัน รวมทั้งหิมะ ดังนั้นการสะสมของหิมะจึงไม่น่าจะเป็นปัญหา อย่างไรก็ตาม อาคารที่อ่อนแอกว่าบางแห่งอาจเป็นปัญหาได้ ปริมาณหิมะที่มากเกินไปซึ่งอาคารต้องรองรับบนพื้นผิวแนวนอนที่สัมผัสกับองค์ประกอบจะขึ้นอยู่กับระดับความสูงที่ประชากรตั้งอยู่

ในแง่นี้ขั้นต่ำที่คุณต้องแบกรับ พื้นที่ 40 กก./ตร.ม. ซึ่งสูงตั้งแต่ 2 ถึง 0 เมตร เนื่องจากหิมะตกที่ระดับน้ำทะเลได้ซับซ้อนอย่างที่คิด จาก 201 ถึง 400 เมตร ปริมาณหิมะต้องมีอย่างน้อย 50 กก./ตร.ม. และตั้งแต่ 2 ถึง 401, 600 กก./ตร.ม. จากนี้ไป เพิ่มขึ้น 60 กก./ตร.ม. ทุกๆ 2 เมตรเหนือระดับน้ำทะเล

จากระดับความสูง 1.200 เมตร การบรรทุกเกินพิกัดจะเป็นส่วนสูงหารด้วย 10 ตัวอย่างเช่น บ้านที่สร้างขึ้นที่ระดับความสูง 3.000 เมตรต้องรองรับน้ำหนักได้ 300 กก./ตร.ม.

สำหรับหลังคาลาดเอียงจะใช้การคำนวณแบบเดียวกัน สำหรับหลังคาที่มีความลาดเอียงมากกว่า 60 องศา ปริมาณหิมะบนพื้นผิวจะเป็นศูนย์ เนื่องจากหิมะคาดว่าจะลื่น บนทางลาดต่ำ น้ำหนักที่ต้องรองรับคือน้ำหนักที่สอดคล้องกับความสูงของเมือง ผลคูณของน้ำหนักบรรทุกและค่าโคไซน์ของมุมหลังคา

ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้ คุณจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับความหนาแน่นของหิมะและผลกระทบที่มีต่อประชากรด้วยข้อมูลนี้