Hostname: page-component-77f85d65b8-v2srd Total loading time: 0 Render date: 2026-03-29T05:35:54.500Z Has data issue: false hasContentIssue false

Short-Term Snow Melt and Ablation Derived from Heat- and Mass-Balance Measurements

Published online by Cambridge University Press:  30 January 2017

Paul M. B. Föhn*
Affiliation:
Department of the Environment, Inland Waters Branch, Ottawa, Ontario, Canada
Rights & Permissions [Opens in a new window]

Abstract

The daily snow melt calculated from meteorological observations is compared with detailed mass-balance measurements taking into account internal changes in density and free water content in the surface layers of a glacier snow-pack. The energy balance is calculated from measurements obtained by a meteorological station at the experimental site. In addition to the standard ablation measurements the run-off from the melting snow-pack was obtained for a few days. The snow-density profiles were measured with a portable gamma-transmission probe and the liquid-water content of snow was determined by a calorimetric method.

Agreement between the melt calculated by the heat-balance method and the mass changes observed in the mass-balance measurements is fair for daily periods. It appears that about 20% of the daily snow melt takes place internally as a result of penetration of solar radiation.

Résumé

Résumé

La fonte journalière de neige calculée à partir d’observations météorologiques est comparée à des mesures détaillées de bilan de masse. Cette comparaison tient compte des variations internes de densité et de volume d’eau libre se produisant dans les couches superficielles du névé d’un glacier. Le bilan énergétique est calculé à partir de mesures fournies par une station météorologique, située sur le site expérimental. En plus des mesures standard d’ablation, le ruissellement résultant de la fonte de neige a été aussi calculé pour une période de quelques jours. Les profils de densité de la neige ont été effectués à l’aide d’une sonde portative de transmission gamma. Le volume d’eau libre contenu dans la neige a été déterminé par une méthode calorimétrique. Sur une base journalière, on peut dire que l’accord entre le taux de fonte calculé à partir du bilan thermique et celui obtenu à partir des variations observées dans le bilan de masse, est acceptable. Il semble qu’environ 20% de la fonte journalière de neige se produisent en profondeur comme résultat de la pénétration des radiations solaires.

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Die aus meteorologischen Beobachtungen berechneten Tagesraten der Schneeschmelze werden mit detaillierten Massenbilanzmessungen verglichen, die interne Dichteänderungen und den Gehalt freien Wassers in den Oberflächenschichten einer Gletscherschneedecke berücksichtigen. Die Energiebilanz wurde aus Messungen berechnet, die an einer meteorologischen Station im Versuchsfeld ausgeführt wurden. Zusätzlich zu den üblichen Ablationsmessungen erhielt man den Abfluss einer schmelzenden Schneedecke für wenige Tage. Die Schneedichteprofile wurden mit einer transportablen Gammasonde aufgenommen; der Wassergehalt des Schnees wurde mit Hilfe einer kalorimetrischen Methode bestimmt. Die Übereinstimmung zwischen den Schmelzbeträgen, die mit Hilfe der Wärmebilanz berechnet wurden, und den beobachteten Massenänderungen bei den Massenbilanzmessungen ist für die täglichen Werte befriedigend. Es zeigt sich, dass etwa 20% der täglichen Schneeschmelze im Innern stattfindet, was auf das Eindringen der Sonnenstrahlung zurückzuführen ist.

Information

Type
Research Article
Copyright
Copyright © International Glaciological Society 1973
Figure 0

Fig. 1. Snow density profiles at different times, measured with a gamma transmission probe. Values in brackets were obtained gravimetrically as the top layer at the probe location was sometimes influenced by additional melt from the installations.

Figure 1

Fig. 2. Provisional snow-melt lysimeter and snow surface conditions.

Figure 2

Table I. Mean Values of Air Temperature, Water Vapour Pressure, Wind Speed and Cloud Amount for A 6 h (A) And 18 h (B) Period for Every 24 H Interval. The Totals of Net All-Wave and Short-Wave Radiation and the Totals of the Calculated and Measured Melt and Evaporation/Condensation Rates are also Represented for the Same Periods

Figure 3

Fig. 3. Mean values of air temperature, relative humidity, wind speed and cloud amount for a 6 h and an 18 h period for successive 24 h intervals. The totals of net all-wave radiation are also represented for the same daily periods.

Figure 4

Fig. 4. Calculated and measured melt rates for the first 6 h and the remaining 18 h of a 24 h interval.+ ——— + SMM, measured melt○ – – – –○ SMc1, calculated melt (Run 1)● ⋯⋯ ● SMc2, calculated melt (Run 2)

Figure 5

Table II. Surface and Sub-Surface Melt Rates, Including their Errors, for two Successive Intervals

Figure 6

Table III. Daily Melt and Ablation Rates and their Totals

Figure 7

Fig. 5. Calculated daily melt versus measured melt. The range of maximum error for several measured values is shown by a horizontal dashed line. The solid line represents the line of equivalence and the dashed line the regression line.

Figure 8

Fig. 6. Calculated and measured hourly vapour flux. Step function is obtained from pan measurements.