Теплопроводность снежного покрова и физические процессы, происходящие в нём под влиянием температурного градиента

Снег как дорожно-строительный материал представляет собой совокупность фаз вещества одной природы, но разных агрегатных состояний. Снег как полотно пути есть сложная пространственная система, которая в топологическом плане определяется как полирельефная, полизональная, полислоистая, полидисперсная среда. В природных условиях снеговой покров находится под воздействием различных температурных условий по высоте. Верхние слои находятся под влиянием непрерывно меняющейся температуры наружного воздуха, нижние слои соприкасаются с почвой, имеющей в зимнее время температуру, значительно более высокую и устойчивую, чем температура воздуха. Наличие разности между температурами верхнего и нижнего слоёв обуславливает протекание в снеговом покрове процессов, связанных с различной упругостью водяных паров, насыщающих пространство над снежными зёрнами. Из нижних слоёв, имеющих обычно более высокую температуру и, следовательно, более высокую максимальную насыщенную упругость водяных паров, происходит перемещение паров в верхние слои, где температура, а также упругость паров меньше. Для уточнения зависимости коэффициента теплопроводности от плотности в зоне больших значений плотностей авторами поставлены исследования по изучению тепловых свойств снега различной плотности, которые проводились в МГТУ им. Н. Э. Баумана и стали продолжением начатых ранее разработок [1]. При постановке исследования авторами были намечены две основные задачи: обнаружение процесса возгонки и сублимации в снежном массиве, находящемся в неоднородном температурном поле, с последующим выявлением количественной стороны этого процесса и интенсивности его протекания в зависимости от плотности снега. Также определялся коэффициент теплопроводности снега различной плотности.