活动层中的对流加速了粗粒土壤中多年冻土的融化
流体动力学
2024-07-31 v1
摘要
多年冻土融化是当前气候变化引发的一个主要担忧。一个研究不足的可能影响多年冻土融化速度的现象是,由于水的密度异常,活动层内可能引发对流运动。在此,我们利用一个考虑冰-水相变以及达西流在多孔介质中输运温度场动态的模型,探讨了地下水对流对多年冻土融化的影响。该模型的数值模拟表明,存在对流时,冰的融化速度远快于纯扩散情况,并且融化深度以与土壤渗透率成正比的恒定速度加深。一个尺度论证能够正确预测渐近速度。由于在对流状态下,热量输运由穿过融化层的热羽流的相干运动介导,我们发现融化界面的深度呈现出高度的不均匀性。
关键词
引用
@article{arxiv.2407.20714,
title = {Convection in the active layer speeds up permafrost thaw in coarse grained soils},
author = {Marta Magnani and Stefano Musacchio and Antonello Provenzale and Guido Boffetta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.20714},
year = {2024}
}