Криоаспирация

Криоаспирация — это концепция отрицательного давления при замерзании жидкостей, благодаря чему в зону замерзания всасывается больше жидкости. В почве преобразование жидкой воды в лед в порах почвы приводит к миграции воды через поры почвы в зону замерзания за счет капиллярного действия . ^{[ 1 ]} ^{[ 2 ]}

История открытия

В 1930 году Стивен Тейбер продемонстрировал, что жидкая вода мигрирует в почве к линии замерзания. Он показал, что другие жидкости, такие как бензол , который сжимается при замерзании, также вызывают морозное пучение. ^{[ 3 ]}

Мелкозернистые почвы, такие как глины и илы, создают большее отрицательное давление, чем более крупнозернистые почвы, из-за меньшего размера пор. В перигляциальных условиях этот механизм имеет большое значение и является преобладающим процессом формирования ледяных линз в районах вечной мерзлоты . ^{[ 4 ]}

По состоянию на 2001 год существовало несколько моделей образования ледяных линз путем криоаспирации, среди прочих гидродинамическая модель и модель предварительного плавления , многие из которых основывались на соотношении Клаузиуса-Клапейрона с различными предположениями, что давало потенциалы криоаспирации от 11 до 12 атм на градус Цельсия. ниже нуля в зависимости от размера пор. ^{[ 5 ]}

В 2023 году были опубликованы эксперименты из ETH Zurich , в которых процесс можно было наблюдать между предметными стеклами в конфокальном микроскопе . В экспериментах с монокристаллами скорость роста льда была медленной, но в случае с поликристаллическим льдом было гораздо больше каналов для всасывания воды для выращивания льда. Как растворенные вещества в воде влияют на криоаспирацию, до сих пор не изучено. ^{[ 6 ]}

См. также

Ссылки

^ Уильямс, П.Дж.; М.В. Смит (1991). «Мёрзлая Земля: Основы геокриологии» . Полярный рекорд . 27 (163): 370. doi : 10.1017/S0032247400013231 .
^ Хоманн, Мария (март 1997 г.). «Замерзание почвы - концепция водного потенциала почвы. Современное состояние». Наука и технологии холодных регионов . 25 (2): 101–110. Бибкод : 1997CRST...25..101H . дои : 10.1016/S0165-232X(96)00019-5 . ISSN 0165-232X .
^ Табер, Стивен (1930). «Механика морозного пучения» (PDF) . Журнал геологии . 38 (4): 303–317. Бибкод : 1930JG.....38..303T . дои : 10.1086/623720 . S2CID 129655820 . Архивировано из оригинала 8 апреля 2013 г. Проверено 24 марта 2010 г.
^ Доре, Гай (2004). «Разработка и проверка индекса ослабления оттепели». Международный журнал дорожной техники . 5 (4): 185–192. дои : 10.1080/10298430412331317464 . ISSN 1029-8436 . S2CID 136685950 .
^ Дэвис, Нил (2001). Вечная мерзлота: Путеводитель по мерзлой земле в переходный период . Издательство Университета Аляски. п. 351. ИСБН 978-1-889963-19-8 .
^ Кэтрин Райт Жидкие вены придают льду разрушительную силу, 16 ноября 2023 г., журнал Physics Magazine 16, 194

Внешние ссылки

Глоссарий криосферы и криосферы , Национальный центр данных по снегу и льду , Канада, по состоянию на 22 ноября 2023 г.

Эта о геоморфологии статья незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

Эта по гидрологии статья незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] Уильямс, П.Дж.; М.В. Смит (1991). «Мёрзлая Земля: Основы геокриологии» . Полярный рекорд . 27 (163): 370. doi : 10.1017/S0032247400013231 .

[2] Хоманн, Мария (март 1997 г.). «Замерзание почвы - концепция водного потенциала почвы. Современное состояние». Наука и технологии холодных регионов . 25 (2): 101–110. Бибкод : 1997CRST...25..101H . дои : 10.1016/S0165-232X(96)00019-5 . ISSN 0165-232X .

[3] Табер, Стивен (1930). «Механика морозного пучения» (PDF) . Журнал геологии . 38 (4): 303–317. Бибкод : 1930JG.....38..303T . дои : 10.1086/623720 . S2CID 129655820 . Архивировано из оригинала 8 апреля 2013 г. Проверено 24 марта 2010 г.

[4] Доре, Гай (2004). «Разработка и проверка индекса ослабления оттепели». Международный журнал дорожной техники . 5 (4): 185–192. дои : 10.1080/10298430412331317464 . ISSN 1029-8436 . S2CID 136685950 .

[5] Дэвис, Нил (2001). Вечная мерзлота: Путеводитель по мерзлой земле в переходный период . Издательство Университета Аляски. п. 351. ИСБН 978-1-889963-19-8 .

[6] Кэтрин Райт Жидкие вены придают льду разрушительную силу, 16 ноября 2023 г., журнал Physics Magazine 16, 194

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]