为什么霜深度增加时,表面温度变暖?

Question

今年我们有一个不寻常的冬天,迟到的寒潮导致人们的地下水管冻结。现在天气转暖了不少,甚至更多的人的台词是冻结的,因为霜被解冻的地面下推更深。

导致这种现象的原因是什么?为什么不仅仅霜解冻后从上到下温度升高吗?为什么它继续更深呢?

Answer 1

这是由于热的缓慢扩散到地面。与液体不同,块土壤不能移动,因此,在没有水的情况下,热量只能转让传导,这一过程是扩散方程和非常缓慢。

这意味着如果有一个热浪,或寒潮,其效果将达到深层土壤的拖延,拖延的时间越长越深越抑制了波到达。

这个图显示了一个热浪在土壤中

(图来自土壤温度ScienceDirect)

正如你所看到的,情节表明有一个峰值在表面温度大约27°C(0米)在时间t = 6 h,但峰值温度慢慢向下扩散,震源深度0.2米,峰值发生在时间t = 8 h达到只有23°C,甚至在深度0.4米,到达后,大约在t = 18 h和仅达到21°C。

在你的情况下,发生了什么,寒流仍然是“旅行”地面。

要理解这一点,另一种方式是寒流冷却这一层地面的表面可以现在,假设5°C,在上面是更深一层的+ 1°C,水管的位置。什么更深的一层感觉不是发生在表面,这是漂亮的和温暖的,感觉的温度层上,仍然很冷。以便更深的层将降温,最终冻结。冷冻水与它。

说,解决一些伟大的评论。当前的地下水管冻结对过去的强迫。因此,它与当前的天气和不解冻地面霜向下压。这只是正常的诅咒事件传播的冷/热波到地上。