Tämä on monimutkainen kysymys.

Oletan seuraavan voidakseni kehittää vastauksen oikein:

1. Otetaan yleinen kylmä alue lähtötasona, kuten korkea arktinen alue tai 70 ° + N leveysaste.
2. Tämän esimerkin viite voi olla Pond Inlet, Baffinin saarella, esimerkki pitkäaikaisista tietueista ( 72 ° N). Seuraavat dataolettamukset perustuvat tämän aseman tarjoamiin normaaleihin. Mutta keskustelu on todennäköisesti voimassa suurelle arktisen alueen alueelle, kuten 70 ° + pohjoiselle leveydelle;
3. tällä alueella normaali (1981-2010) vuotuinen keskilämpötila on -14,6 ° C on melko edustava
4. Myös tällä alueella normaalit vuotuiset sulamispäivän astepäivät ( TDD - päivittäisten keskilämpötilojen summa yli 0 ° C) ovat 473 astetta .
5. Suurin osa TDD-summasta (473 astetta) tapahtuu kesä-, heinä- ja elokuussa; vain 2 astetta toukokuussa, 31 syyskuussa ja 1 lokakuussa, joten sulaminen on todennäköisesti vähäistä näiden kolmen kuukauden ulkopuolella. Tämän seurauksena on kaksi melko erillistä vuodenaikaa: sulamiskausi (kesä, kesto 3 kuukautta) ja jäätymiskausi (talvi, kesto 9 kuukautta).
6. Jäätiköitä tukevia jokia ei oteta huomioon (joki ottaa lähde jäätiköistä, eri tarina)
7. Järviä ei oteta huomioon (eri tarina)

Tämä kaikki tarkoittaa sitä, että kylmän alueen joet eivät ole ajan kuluessa termisesti staattisia. Jopa korkea-arktisella alueella jäinen joki voi jäätyä sekä pystysuoraan että vaakasuoraan profiiliinsa suuren osan pitkän talven aikana ja sulaa kokonaan lyhyen kesän aikana. Mutta muita näkökohtia on olemassa.

Tarkastellaan, mitä voi tapahtua, kun lumensula on joskus kesäkuussa. Ylä-Arktisen joen purkauskerroin on nival , jossa purkaushuippu tapahtuu alkukesästä johtuen lumen sulaneen veden massiivisesta syötöstä ja lisäksi heikommista reaktioista pieniä sademääriä. Tämä näyttää tältä:

Lähde: Woo (2012) Permafrost Hydrology, kuva 10.14; McMaster-joelta, 74 ° pohjoiseen.

Joten mitä täällä periaatteessa tapahtuu?

1. Huippu on kesäkuussa.
2. Jälkeenpäin, kun lumi on sulanut kokonaan, päästöt laskivat rajusti.
3. Elokuun loppupuolella joessa ei ole melkein enää vettä, ja se voi olla kokonaan syventynyt.
4. Sitten talvi saapuu.

Seuraavien kuukausien aikana lunta kertyy maisemaan. Maisemassa on lumilähteitä ja lumilevyjä ( Pomeroy ym. 1997); lähteet voivat olla korkeammat maat, paljastukset, tasangot tai paljaat alueet ja uppoavat alempia alueita, kuten syvennystä tai kanavia. Tyypillinen niva-joki on tässä yhteydessä pesuallas.

Tämän vuoksi jokikanavasta löytyy paitsi jääpaloja, myös tukevasti pakattu lumi, joka kerääntyy pohjaan, kun se on paksu kerros (tai on löysempi, kun lumireppu on ohut). Joka tapauksessa lumi on rakenteeltaan todennäköisesti muodonmuutos pinnan sulamisen ja veden lumen sulamisen tunkeutumisen seurauksena -> lumen imeytyminen -> uudelleenjäätapahtumat talvella.

Mitä tapahtuu Kesäkuu, tarkemmin?
Analysoidaan tätä tarkemmin yksityiskohtaisemmalla (vaikkakin raakana ja käsittelemättömällä) kaaviona pienestä purosta patoalueella Pond Inletin lähellä, resoluutiolla jopa lähimpään päivään: p>

Lähde: Virtauslämpötila ja vedenpaine Bylot Islandilla, 85 km: n päässä lammen tuloaukosta sijaitsevassa kaivossa sijaitsevassa purossa raakaa, osittaista tietoa tohtorityöstäni. Lämpötila sinisenä, asteikko oikealla ja paine mustalla, asteikko vasemmalla. Päivämäärät x-akselilla.

Tarkastelemalla paineputkea (mustalla) voidaan tulkita, että vettä ei ollut ennen 16. kesäkuuta, jolloin paine nousi voimakkaasti. Lämpötila (sinisenä) pysyi -2 ° C: ssa 17. päivään saakka. Vesi tunkeutui lumeen tällä hetkellä, mikä vaikutti hitaasti nousevaan paineeseen, mutta vesi pääsi anturiin vasta 17. päivänä, kun lämpötila alkaa nousta. 18. päivän aikana lämpötila nousee -0,5 ° C: seen ja pysyy sitten näissä negatiivisissa lämpötiloissa melkein 24 tuntia. Tämä ylijäähdytetyn veden lämpötila johtuu useista tekijöistä, kuten veden lisääntyneestä paineesta lumessa, piilevän lämmön vapautumisesta metamorfoidun lumen sulamisen seurauksena ja veden lähes nollalämpötilasta, tasapainossa lumen kanssa.

Kun kriittinen vesimassa kerääntyy virtakanavan puunkorjuun lähelle, suurin osa lumesta sulaa ja vesi siirtyy sitten positiiviseen lämpötilaan, joka on edelleen lähellä nollaa vuorokauden / yön muutosten myötä (sinisestä viivasta tulee aaltomainen).

Huomaa: Geoterminen virtaus (lämpö virtaa alla olevasta maasta) vaikuttaa tähän pieneen virtaan vähän.

Yhteenveto , suhteessa kysymyksiin:

1. Lämpötila tulee enimmäkseen nollan yläpuolelle; mutta voi olla alle nollan ja lähellä nollaa, kun vesi sekoittuu lumen ja jään kanssa kanavassa;
2. kyllä ​​- kuten toisessa kuvassa on esitetty, vesi oli -0,5 ° C: ssa noin 24 tuntia ;
3. Mielestäni se on yleistä, koska sulamislämpötilat saavuttavat erittäin korkeita leveysasteita, kuten Ward Hunt Island (83 ° N), ja näin ollen tämä prosessi koskee todennäköisesti suurta aluetta, luultavasti koko Kanadan saaristo ( ainakin alanko). Mutta tämä siirtymäprosessi ei kestä kauan missään paikassa. Lisäksi on syytä huomata, että korkean arktisen alueen jokiin on vaikea päästä, seurata ja tutkia, joten on vaikea yleistää sitä luottavaisin mielin; muut tekijät tai asiayhteydet voivat olla olemassa, jos johtopäätökset voivat poiketa toisistaan.