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Strong Snow-Storms, their Effect on Snow Cover and Snow Accumulation

Published online by Cambridge University Press:  30 January 2017

A.K. Dyunin
Affiliation:
Department of Railroad Construction, Institute of Railroad Engineers, ul. D. Kovalchuk 191,Novosibirsk 630023, U.S.S.R.
B.A. Anfilofiyev
Affiliation:
Department of Railroad Construction, Institute of Railroad Engineers, ul. D. Kovalchuk 191,Novosibirsk 630023, U.S.S.R.
M. G. Istrapilovich
Affiliation:
Department of Railroad Construction, Institute of Railroad Engineers, ul. D. Kovalchuk 191,Novosibirsk 630023, U.S.S.R.
N.T. Mamayeva
Affiliation:
Department of Railroad Construction, Institute of Railroad Engineers, ul. D. Kovalchuk 191,Novosibirsk 630023, U.S.S.R.
YA. D. Kvon
Affiliation:
Department of Railroad Construction, Institute of Railroad Engineers, ul. D. Kovalchuk 191,Novosibirsk 630023, U.S.S.R.
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Abstract

Snow-drifts have been studied by many researchers both in field and laboratory conditions, however these investigations have been carried out mostly at wind speeds up to 20 m/s whereas in many areas of our planet snow-storms occur at winds up to 40 m/s and more. During the winter seasons of 1972-76 the authors carried out a great number of experiments with an artificial snow-storm in a special wind tunnel 27 m long. The wind speeds reached 40 m/s (60-65 m/s at the 10 m anemometer height). The existing theories and hypotheses of snow-drifting, and in particular the “diffusion" model, were tested in a series of the experiments. These have not confirmed the assumption of the Australian scientists on the decisive role of diffusion in drift mechanism at large wind speeds. The problem of strong snow-storm effect on snow accumulation on avalanche-danger slopes, in particular, wind redistribution of snow is no less important.

The results obtained may be used for the determination of snow accumulation in avalanche starting zones due to deflation. This is especially important for forecasting very dangerous and frequently-occurring avalanches due to snow-storms. The investigations performed enable us to estimate the snow deposition produced by strong and superstrong snow-storms, to account for the peculiarities of such snow-storms and the means of protection, to forecast snow distribution in mountainous regions, and to define the role of snow-storms in glacier mass balance.

Résumé

Résumé

Fortes tempêtes de neige, leurs effets physiques sur le manteau neigeux et l,accumulation de la neige sur les pentes dangereuses pour les avalanches. La formation de congères de neige a été étudiée par de nombreux chercheurs à la fois sur le terrain et en laboratoire, cependant ces recherches ont surtout été faites à des vitesses de vent atteignant 20 m/s tandis qu’en bien des points de notre planète des temêptes de neige se produisent par des vents de plus de 40 m/s. Pendant les hivers 1972 à 1976 les auteurs de ce rapport ont effectué un grand nombre d’expériences avec des temêptes de neige artificielles dans un tunnel spécial de 27 m de long. Les vitesses de vent ont atteint 40 m/s (60 à 65 m/s à 10 m d’altitude de la girouette). Les théories et hypothèses existantes sur le chasse-neige, le modèle “diffusion" en particulier ont été essayées dans la série des essais. Ils n’ont pas confirmé les hypothèses des savants australiens sur le rôle décisif de la diffusion dans le mécanisme du chasse-neige aux grandes vitesses de vent. Le problème de l’effet des fortes tempêtes de neige sur I’accumulation de la neige dans les pentes dangereuses pour les avalanches, en particulier la redistribution de la neige par le vent n’est pas moins important.

Les résultats obtenus peuvenl être utilisés pour le détermination de 1’accumulation de la neige dans les zones de départ d’avalanche en raison de la déflation. Ceci est spécialement important pour la prévision des avalanches très dangereuses qui suivent souvent les épisodes neigeux avec tempêtes. Nos investigations nous permettent d’estimer l’importance des dégâts de neige engendrés par les tempêtes de neige fortes et très fortes, de prendre en compte les particularités de ce type de chutes de neige et les moyens de s’en proteger, et de définir le rôle des tempêtes de neige dans les bilans glaciaires.

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Starke Schneestürme, ihr physikalischer Einfluss anf die Schneedecke und die Schneeakkumulation auf lawinengefährlichen Hängen. Die Schneedrift ist von vielen Wissenschaftlern sowohl im Feld wie unter Laborbedingungen untersucht worden, doch wurden diese Studien meist bei Windgeschwindigkeiten bis zu 20 m/s durchgeführt, während in vielen Gebieten unseres Planeten Schneestürme mit Winden bis zu 40 m/s und mehr vorkommen. In den Wintern von 1972 bis 1976 nahmen die Autoren dieses Beitrages viele Versuche mit künstlichen Schneestürmen in einem Windkanal von 27 m Länge vor. Die Windgeschwindigkeiten reichten bis zu 40 m/s (60-65 m/s in 10 m Höhe über dem Boden). Die vorhandenen Theorien und Hypothesen der Schneedrift, besonders das “Diffusionsmodell”, wurden in dieser Versuchsserie überprüft. Es ergab sich keine Bestätigung der Annahme australischer Forscher einer wesentlichen Rolle der Diffusion im Duft-Mechanismus bei hohen Windgeschwindigkeiten. Die Frage des Einflusses starker Schneestürme auf die Schneeakkumulation an lawinengefährlichen Hängen, besonders die Umlagerung des Schnees durch Wind ist nicht weniger wichtig.

Die gewonnenen Ergebnisse können zur Bestimmung der Schneeakkumulation in Bereichen herangezogen, werden, in denen durch Entblössung Lawinen ausgelöst werden. Dies ist besonders wiehtig für die Vorhersage sehr gefährlicher und häuliger Lawinen, die von Schneestürmen ausgelöst werden. Die durchgeführten Untersuchungen ermögliehen die Abschätzung der Schneeablagerung durch starke und überstarke Schnee-stürme, die Berücksichtigung der Besonderheiten solcher Sehneestürme und der entsprechenden Schulzmassnahmen, die Vorhersage der Schneeverteilung in Gebirgsregionen und die Bestimmung des Anteils von Schneestürmen an einem Gletscherhaushalt.

Information

Type
Research Article
Copyright
Copyright © International Glaciological Society 1977
Figure 0

Fig. 1.Graph of dependence of maximum solid flux on wind speeds.

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Fig. 2.Vertical distribution of solid flux at different wind speeds.

Figure 2

Fig. 3.Theoretical model of snow-storm on a mountainous slope.

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Fig. 4.Graph of approximate dependence of Φ on limiting length of snow transport x1.