Hostname: page-component-74656f9884-g96k6 Total loading time: 0 Render date: 2026-11-09T20:32:35.733Z Has data issue: false hasContentIssue false

Snow Drift

Published online by Cambridge University Press:  07 February 2018

U. Adok*
Affiliation:
Meteorology Department, University of Melbourne, Parkville, Victoria 3052, Australia
Rights & Permissions [Opens in a new window]

Abstract

Wind-blown snow represents an age-old problem in the applied glaciology of most higher-latitude regions, but its physical intricacies first received attention in esoteric discussions on the long-term mass balance of polar ice sheets (Loewe, 1933, 1956). Measurements on the uniform unlimited surface of such ice sheets have shown good agreement, at least over a limited height range, with estimates for the concentration and flux of drift snow as a function of height and wind velocity based on turbulence theory. An alternative theory, developed concurrently from wind-tunnel results and field observations in Siberia, is discussed on the basis of its most recent exposition (Dyunin, 1974). Basic questions requiring further study include drift-snow concentrations at considerable heights, drift evaporation, and electrical phenomena. The main practical aspects of snow drift relate to the prevention of excess accumulation on roads, railway lines, and avalanche slopes; and to the encouragement of accumulation in fields and forests, and other locations where frost protection and/or storage of water is desired. The methods used are reviewed; they are beginning to rely on physical concepts and theories rather than solely on empirical formulae derived from engineering experiments.

In regions of positive surface mass balance, buildings and other structures tend to become obliterated by snow drift. An important factor of this process is the fall-out of snow in the retarded flow on the windward side of the structure. Some recent attempts to measure and calculate that fall-out are discussed.

Résumé

Résumé

Chasse-neige. La neige soufflée par le vent est un vieux problème en glaciologie appliquée dans la plupart des régions de latitude élevée, mais ses implications physiques ont retenu déabord l'attention lors de discussions esotériques sur les bilans é long terme des calottes polaires (Loewe, 1933, 1956). Des mesures sur la surface uniforme illimitée de telles calottes glaciaires ont montré une bonne cohérence, au moins dans une plage de hauteur limitée, avec les estimations du flux et de la concentration de la neige chassée en fonction de la ha uteur et de la vitesse du vent selon la théorie de la turbulence. Une alternative théorique développée concurremment à partir de résultats obtenus en souffierie et a des observations de terrain en Sibérie est discutée sur la base des plus récents travaux (Dyunin, 1974). Les questions essentielles qui demandent des études plus poussées portent sur la concentration de la neige chassée aux grandes hauteurs, l'evaporation du drift et les phénomènes électriques.

Les principaux aspects pratiques du chasse-neige concernent la prévention des accumulations excessives sur les routes, les lignes de chemin de fer et les pentes à avalanches; ainsi qu'à l'encouragement à l'accumulation sur le terrain et en forêt ou autres endroits où la protection contre le gel et/ou le stockage de l'eau sont souhaités. On passe en revue les méthodes employées, elles commencent à se rattacher à des conceptions physiques et a des théories plutôt qu'uniquement à des formules empiriques issues de l'experience des ingénieurs.

Dans les régions où le bilan de masse en surface est positif, les bâtiments et autres structures tendent a être effacées par la chasse-neige. Un important facteur de ce processus est l'accumulation de la neige dans l'écoulement ralenti du côte sous le vent de la structure. Quelques récents essais pour mesurer et calculer ces surcharges sont discutés.

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Schneefegen. Treibschnee ist ein uraltes Problem in der angewandten Glaziologie der meisten Gebiete höherer Breite, doch erst in esoterischen Diskussionen um den langzeitigen Massenhaushalt polarer Eisschilde (Loewe, 1933, 1956) fanden seine physikalischen Verwicklungen die nötige Beachtung. Messungen auf der gleichförmigen und unbegrenzten Oberfläche solcher Eisschilde zeigten gute Übereinstimmung, zumindest in einem begrenzten Höhenbereich, wobei Menge und Konzentration des Treibschnees auf der Basis der Turbulenztheorie als Funktionen der Höhe und der Windgeschwindigkeit abgeschätzt wurden. Eine alternative Theorie, entwickelt aus Windkanalergebnissen und Feldbeobachtungen in Sibirien, wird auf der Grundlage ihrer neusten Darstellung (Dyunin, 1974) diskutiert. Zu den Grundfragen, die weiterer Untersuchung bedürfen, gehört die Treibschneekonzentration in beträchtlichen Héhen, die Schneeverdunstung und elektrische Phänomene.

Die wichtigsten praktischen Probleme des Schneefegens beziehen sich einerseits auf die Verhinderung übermässiger Akkumulation auf Strassen, Eisenbahnlinien und Lawinenhängen, andrerseits auf die Verstärkung der Akkumulation auf Feldern, in Wäldern und anderen Stellen, wo der Schutz vor Frost und/oder die Speicherung von Wasser erwünscht ist. Die angewandten Methoden werden umrissen; sie beruhen immer mehr auf physikalischen Vorstellungen und Theorien als nur auf empirischen Ansätzen, die von ingenieurtechnischen Versuchen ausgehen.

In Gebieten mit positiver Massenbilanz an der Oberfläche sind Häuser und andere Bauwerke von der Zerstörung durch die Schneedrift bedroht. Ein wesentliches Gefahrenmoment ist dabei die Ablagerung von Schnee infolge der Verzögerung des Luftstromes an der windzugewandten Seite des Bauwerkes. Einige neuere Versuche zur Messung und Berechnung dieser Ablagerung werden diskutiert.

Information

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

Fig 1. Giné pictures of snow saltation (Kobayashi, 1972).

Figure 1

Fig 2. Drift density profiles predicted by the " dynamic" (left) and "diffusion" (right) theories qf snow drift.

Figure 2

Fig 3. The control of drift accumulation (Tabler, 1975); for detaiLs see text.

Figure 3

Fig 4. The accumulation of drift snow on two radar stations in Greenland (Tobiasson and others, 1975).

Figure 4

Fig 5. The accumulation of drift snow along two windjlow lines past the station building at Casey, Antarctica (Melbourne and Styles, 1967, and Antarctic Divisioll data).

Figure 5

Fig 6. The jlow around a tail building with bottom gap (Melbourne and Joubert, 1971).