Una Teoría de la Percolación de Agua en Nieve

Resumen Se desarrolla una teoría para describir la percolación vertical de agua en nieve isotérmica. Se revisa la teoría general del flujo darciano para establecer una base física razonable para la construcción de un modelo. Se muestra que en el drenaje por gravedad simple, la capilaridad es negligible en comparación con la gravedad ya que los valores de saturación de agua están generalmente en el "rango medio". Se postula que la permeabilidad a la fase del agua aumenta como una función determinada de la saturación de agua, y se asume que la porosidad disminuye linealmente con la profundidad. Las capas de hielo y otras inhomogeneidades se tratan en la teoría considerando la permeabilidad de la nieve con las inhomogeneidades incluidas. Se presenta un método por el cual este valor de permeabilidad puede ser calculado utilizando el método de características. La teoría se aplica al firn del Glaciar Seward donde Sharp midió flujos de agua a varias profundidades. Se asume un flujo superficial periódico y se da la solución particular para el flujo de agua a cualquier profundidad. A partir de esta solución se construyen las formas de onda que pasan por cada profundidad y se comparan con las medidas. Aunque los datos experimentales se ven afectados por la presencia de capas de hielo, la comparación entre teoría y experimento es favorable y se considera que la teoría es esencialmente correcta.