Моделирование воздействия ледяных бурь на лесные экосистемы

Ледяные бури являются сложными для изучения, потому что трудно предсказать, когда и где они будут происходить. В этом протоколе излагается новый метод моделирования естественных ледяных бурь. Описанный экспериментальный подход обеспечивает преимущество контроля над временем и количеством применяемого льда, что позволяет создавать ледяные бури различной частоты и интенсивности.

Мы протестировали этот метод в лесной экосистеме, но он также может применяться по-разному, например, для оценки воздействия ледовых нагрузок на коммунальные линии и другую инфраструктуру. Выберите место в районе, где есть доступ к источнику воды в зимний период, убедившись, что водоснабжение является адекватным для применения льда на основе скорости насоса и других факторов, таких как диаметр шланга, длина шланга, сопло используется и давление воды. Наведи насос питания у источника воды и подключите всасывающий шланг.

Затем подключите ситечко к концу всасывающего шланга, чтобы держать мусор под линиями. Пройдите через любой поверхностный лед и полностью погрузите ситечко. Минимальная глубина водоснабжения должна быть около 20 сантиметров.

Поместите бустерный насос в кровать утилиты задача транспортного средства для повышения давления воды. В некоторых случаях бустер насос не может быть необходимым, особенно для низкого роста растительности. Запустите пожарный шланг от насоса питания до насоса-бустера.

Используйте противопожарный монитор, установленный на задней части транспортного средства общего назначения, чтобы обеспечить безопасное ручное управление шлангом высокого давления. Монитор также может быть автономным. Позаботьтесь, чтобы избежать перерывов в потоке воды, таких как изломы в шланге, вода спускается на источник питания или заканчиваются бензина для насосов.

Создавайте лед, распыляя воду вертикально через зазоры в навесе. Убедитесь, что вода простирается выше высоты навеса так, чтобы она отложения вертикально и замерзает при контакте с суб-замораживания поверхностей. Избегайте зачистки ветвей и коры от деревьев во время распыления.

Равномерно распределить спрей над лесным навесом, медленно вождение утилиты задача транспортного средства туда и обратно вдоль края области применения. Если автономные мониторы используются переместить их вручную, чтобы убедиться, что покрытие даже. Сделайте наземные измерения толщины радиального льда на ветвях более низкого уровня или ветках вблизи края области применения для мониторинга аккреции льда и определения того, когда была достигнута толщина цели.

Получить более точные оценки аккреции льда с пассивными сборщиками льда после применения. Пассивные коллекторы льда построены из 30 на 2,54 сантиметра дюбелей, соединенных с шестий стороны стальной разъем. Для измерения аккреции льда используйте арбористский вес броска, чтобы нанизать парашютный шнур на прочные ветви, которые могут выдержать ледовую нагрузку.

Прикрепите пассивные коллекторы льда к шнуру и поднимите их в навес. После завершения применения опустите коллекторов на землю, будьте осторожны, чтобы не потерять лед от коллектора. Сделайте вертикальные и горизонтальные измерения толщины льда с помощью калиперов в нескольких местах на коллекторе до и сразу после нанесения льда.

Для определения толщины льда методом объема воды используйте ответную пилу, чтобы сократить каждый дюбель. После приведения дюбелей в нагретое здание и таяния льда измеряют объем талой воды с градуированным цилиндром. Моделирование ледяной бури было выполнено в 70-100-летнем лесном стенде в экспериментальном лесу Хаббард Брук в Центральном Нью-Гемпшире.

Аккреция льда измерялась на пассивных коллекторах льда с использованием как калипера, так и методов объема воды. Средняя аккреция льда на отдельных коллекторах показала сильную положительную связь между методами измерения объема калипера и воды. Измерения с использованием метода объема воды превышали измерения методом калипера, когда было более восьми миллиметров льда.

Существует значительная положительная связь между временем распыления и аккрецией льда, измеренной методом объема воды и методом калипера. Средняя скорость аккреции льда колебалась от 1,4 до 4,2 миллиметра в час на участках. Существует несколько значительная обратная связь между температурой воздуха и аккрецией льда, измеряемой методом объема воды, и отсутствие существенной связи с методом калипера.

Данные покрытия купола не показали существенных различий в предлечения обследований. Принимая во время, после лечения обследований показывают значительное снижение навеса покрова в середине льда лечения, в середине льда лечения, которые получили распыляется в два раза и высокой ледовой обработки по отношению к контролю. В ходе отбора проб оценивалось воздействие смоделированных ледяных бурь на температуру поверхностных почв.

Почвы на обработанных участках, где значительно теплее, чем контрольные участки на обеих глубинах, где оцениваются все три уровня. С помощью этого метода важно, чтобы спрей достигает выше самых высоких деревьев и что вода распределяется равномерно над лесным навесом. Метод моделирования ледяной бури позволил определить критические пороговые значения в лесных экосистемах, которые имеют важное значение для прогнозирования и подготовки к последствиям ледяной бури.