Cavers Mailing List     № 7672

Холодовые ловушки

Автор: Denis Krotov
Дата: 1 Aug 2005

Добрый день!

VK> Чтобы решения были, к ним надо стремиться и приближаться.
VK> Поэтому ждём комментарии к переводам.

То, что ниже - некоторые упражнения не очень грамотного в данном вопросе человека.
Прошу отнестись снисходительно.

В англоязычной спелеорассылке на yahoo обсуждается возможность
существования пещер-ловушек холода.

> The important elements of the unknown cave are two
entrances above the main part of the cave so that when
the air outside is cold, warm air leaves the cave at
one entrance and cold air enters the other entrance.
The entrances are above the cave, and when the weather
is hot, the cold air does not move in the cave, it is
cold and heavier than the surface air, and there is no
force to lift it up. Caves like this can form ice and
stay frozen for the whole year.

> Важными элементами неизвестной пещеры являются два входа над основной частью пещеры, таким образом, когда воздух на поверхности
> является холодным, тёплый воздух покидает пещеру через один вход, а холодный воздух входит через другой вход.
Входы находятся выше самой пещеры и, когда погода жаркая, холодный воздух не перемещается в пещере. Он холоден и тяжёлее, чем воздух
на поверхности и отсутствуют силы для поднятия его вверх. Пещеры, как эта могут формировать лёд и оставаться замёрзшими целый год.

Своими словами, предположим у пещеры два глубоко соединяющихся выхода,
один выше, другой ниже.
Зимой в нижний вход втекает холодный воздух, через верхний вытекает тёплый.
Летом тяжёлый холодный воздух "лежит" в пещере и никуда не девается.
За счет этого температура в пещере ниже среднегодичной.

1. Это явление описано так, как будто холодный воздух затек в яму и там "лежит" все лето.
Хочу обратить внимание, что эта модель не совсем верна.
Сам воздух имеет маленькую теплоемкость и не может служить
долгосрочным аккумулятором холода.
Мало того, факт что полгода в пещере лежит тот же самый воздух - сомнительный.

Если мы вдруг пробурим две сходящиеся скважины пещерных размеров, то обнаружим,
что несмотря на то, что воздух циркулирует зимой и стоит летом,
температура в "пещере" все равно среднегодичная. Воздух успевает нагреться от камня.

На самом деле аккумулятором холода является камень - стены пещеры (и булыжники).
Воздух - лишь средство транспортировки.
Зимой он циркулирует, занося холод внутрь, а летом - стоит на месте
(или циркуляция значительно меньше),
тепло в пещеру не проникает. Таким образом,
пещера промораживается и со временем (годы, века? тысячелетия?) камень охлаждается,
формируется климат с температурой ниже среднегодичной.
Холодовая ловушка гораздо интереснее, чем кажется на первый взгляд -- через дырочку в земле
проморозилась часть массива.
Более того, климат может быть не связан с конфигурацией входов в настоящее время -- если один
из входов закупорится и циркуляция прекратится, промороженный
за тысячелетия камень будет сохранять климат еще много лет (?).

Кроме того, вмешательство человека (вскрытие входов) также может повлиять на изменение климата,
которое можно заметить не в первые годы. Наверное, есть пещеры, по циркуляции воздуха в которых
можно спрогнозировать похолодание климата со временем,
но пока изменения климата не произошло -- пещера после вскрытия начала
работать как холодовая ловушка, но заметно промерзнуть не успела.

В рассылке ссылаются на древних людей, которые якобы умудрялись
сохранять снег в ямах-ловушках холода для хранения мяса.
В этом случае аккумулятором холода, очевидно, был снег.

2. Раз есть холодовые ловушки, возможны и тепловые (конфигурация модели "перевернутая").
Вот уж действительно уникальные пещеры, если такие есть...
Что-то мои вульгарные понятия о термокарсте подсказывают, что в термокарстовой полости
такая конфигурация может возникнуть более вероятно...

В п.Алтайской в боковом меандрике в нескольких метрах от входа есть ниша вверх, в которой
"тепло и уютно" зимой несмотря на промерзание привходной части.
(Этот меандрик большинство даже не замечают, но это единственный путь для габаритных товарищей.)
Не успел я обрадоваться примеру "тепловой" ловушки, как понял, что это не так :(
Почему - предлагаю в качестве домашнего задания :)

Денис Кротов



CML archive browser created by Pavel Gulchouck