森林生態系に対する氷嵐の影響のシミュレーション

氷の嵐は、いつどこで発生するかを予測するのが難しいため、研究が困難です。このプロトコルは、自然の氷の嵐をシミュレートするための新しい方法を概説しています。説明された実験的アプローチは、異なる頻度と強度の氷嵐を作成することを可能にする適用される氷のタイミングと量を制御する利点を提供する。

この方法は森林生態系でテストしましたが、ユーティリティラインやその他のインフラに対する氷の負荷の影響を評価するなど、さまざまな方法で適用することもできます。冬の間に水源にアクセスできる地域の場所を選択し、ポンプ速度やホースの直径、ホースの長さ、使用されるノズル、水圧などの要因に基づいて、水の供給が氷の塗布に適していることを確認します。給水源に供給ポンプを設置し、吸引ホースを接続します。

次に、ストレーナーを吸引ホースの端に接続して、破片をラインから締め出します。表面の氷を突破し、ストレーナーを完全に水没させます。水の供給の最小深さは約20センチメートルでなければなりません。

水圧を改善するために、ユーティリティタスク車両のベッドにブースターポンプを置きます。場合によっては、ブースターポンプは、特に低身長の植生のために、必要ではない場合があります。補給ポンプからブースターポンプに消火ホースを走る。

ユーティリティタスク車両の背面に取り付けられた消防モニターを使用して、高圧ホースを安全に手動で制御できるようにします。モニタは独立した状態でも可能です。ホースのキンク、供給源での水の引き下げ、ポンプ用のガソリンの不足など、水の流れの中断を避けるように注意してください。

キャノピーの隙間から水を垂直に吹き付けて氷を作ります。水がキャノピーの高さの上に伸びて、垂直に堆積し、凍結サブ表面と接触して凍結するようにしてください。スプレー中に木から枝や樹皮を剥がさないようにしてください。

アプリケーションエリアの端に沿ってユーティリティタスク車両をゆっくりと前後に運転することで、森林キャノピーの上にスプレーを均等に分散させます。独立したモニターを使用する場合は、カバレッジが均等になるようにこれらを手動で移動します。塗布領域の端近くの低いレベルの枝または小枝の放射状の氷の厚さの地面ベースのキャリパー測定を行い、氷の降着を監視し、目標の厚さが達成された時期を決定します。

適用後の受動的な氷のコレクターと氷の降着のより正確な推定値を得る。受動の氷のコレクターは6ウェイ鋼鉄コネクターと結合される30から2.54センチメートルの小さい小さいから組み立てられる。氷の降着を測定するには、樹木学者の投げ重量を使用して、氷の負荷に耐えることができる頑丈な枝の上にパラシュートコードをひもでつなげます。

受動的なアイスコレクターをコードに取り付け、キャノピーに上げます。アプリケーションが完了したら、コレクタを地面に下げ、コレクターから氷を失わないように注意してください。氷の塗布の前後に、コレクターの複数の位置で、キャリパーを使用して氷の厚さを垂直および水平に測定します。

水量法で氷の厚さを決定するには、各ダボをカットする往復鋸を使用します。加熱された建物にダボを持って来て、氷を溶かした後、卒業したシリンダーで溶融水の体積を測定します。ニューハンプシャー州中部のハバードブルック実験林の70~100年前の森林スタンドで氷嵐シミュレーションが行われました。

氷の降着は、キャリパーと水量の両方の方法を使用して受動的な氷コレクタで測定しました。個々のコレクターの平均氷の降着は、キャリパーと水量測定方法の間に強い正の関係を示した。約8ミリメートル以上の氷があった場合、水量法を用いた測定はキャリパー法で測定を超えました。

水量法とキャリパー法で測定したスプレー時間と氷の降着との間には有意な正の関係があった。氷の降着の平均速度は、プロット全体で1時間あたり1.4〜4.2ミリメートルの範囲でした。水量法で測定された気温と氷の降着との間には、わずかに有意な逆相関があり、キャリパー法との有意な関係はなかった。

キャノピーカバーデータは、治療前の調査に有意な差を示さなかった。一方、治療後の調査は、中氷処理におけるキャノピーカバーの有意な減少を示し、2回噴霧された中氷処理とコントロールに対する高氷処理を示している。シミュレートされた氷嵐が地表土壌温度に及ぼす影響をサンプリング中に評価した。

処理されたプロットの土壌は、3つのレベルすべてが評価された両方の深さで制御プロットよりも有意に暖かい。この方法では、スプレーが最も高い木の上に達し、水が森林の天蓋の上に均等に分布することが重要です。氷嵐シミュレーション技術により、氷嵐の影響を予測し、準備するために重要な森林生態系の重要な閾値を特定することが可能になりました。