Náttúrufræðingurinn - 1985, Síða 65

G.R. Douglas, J.P. McGreevy og W.B. Whalley :
Mælingar á frostveðrun
INNGANGUR
Svokölluð frostveðrun, þar sem litið
er á „frostsprengingu“ og frost-þíðu
sent mikilvæga þætti, er yfirleitt talin
orsakast af rúmmálsaukningu, þegar
vatn frýs í holrými bergs. Einmitt
vegna þess að vatn frýs í holum og
sprungum bergs er frekar erfitt að
rannsaka þetta fyrirbæri, jafnvel með
tilraunum; en einföld rúmmálsaukning
hefur af sumum ekki þótt fullnægjandi
skýring (White 1976, McGreevy
1981). Hugtök eins og „frost-þíða“
gefa til kynna að eðli frostveðrunar sé
vel skilið, en í raun er mjög lítið vitað
um þetta fyrirbrigði í smáatriðum. Til-
raunir í rannsóknarstofu gefa besta
möguleika til að greina orsakaþættina
en hitastigsmælingar í náttúrunni eru
líka nauðsynlegar til að byggja tilraun-
irnar á. Þessi grein sýnir frumniður-
stöður bæði úr tilraunum og liita-
stigsmælingum í bergi, en þær sam-
rærnast ekki hefðbundnum skoðunum
um frostveðrun.
FROST-ÞÍÐU SVEIFLUR
Hugtakið um frost-þíðu sveiflur er
ekki nýtt af nálinni og er að finna í
ýmsum nýlegum kennslubókum í jarð-
vísindum (t.d. French 1976). Miðað
hefur verið við lofthitastig, þegar
könnuð er tíðni slíkra sveiflna. Tíðni
og styrkleiki sveiflnanna eru síðan
taldar benda til hversu mikið bergnið-
urbrot er líklegt (t.d. Peltier 1950, Fra-
ser 1959, Rapp 1960). Trícart (1956)
stakk upp á staðli fyrir frost-þíðu
sveiflur og hafa aðrir tekið hann upp
(Wiman 1963, Potts 1970). Einn slíkur
staðall var hin svokallaða „íslenska
hringrás“ sem á að líkjast aðstæðum í
tempruðu sjávarloftslagi. Hér er hita-
stigið látið fara frá +7° til -8°C á einum
sólarhring þannig að 0°C er náð
tvisvar; ein þíða og ein frysting. Ekki
verður farið út í gildi hinnar „íslensku
hringrásar“ hér, heldur verður athug-
að sambandið á milli loft-, berg- og
vatnshita.
VETTVANGSATHUGUN
Hitastigsmælingar voru gerðar í maí
1980 sunnan megin í Esjunni í 650 m
hæð ofan sjávarmáls. Grant síriti var
tengdur við hitaskynjara (bead therm-
istors). Þrír skynjarar voru notaðir til
að mæla lofthitastig, hitastig við berg-
flötinn og hitastig á 3 cm dýpi í 0,5 cnr
breiðri sprungu. Bæði sprungan og
bergyfirborðið sneru mót suðri. Hita-
stigið var mælt nreð 30 mínútna milli-
bili í 66 klst. Á 1. mynd eru sýnd
nokkur mikilvæg einkenni mæling-
anna. Hitastigið við bergflötinn sýndi
miklu hraðari og stærri sveiflur en loft-
hitastigið. Þetta hefur í för með sér
nrargskonar afleiðingar, en þó sérstak-
lega að bergflatarhitinn getur verið
bæði fyrir ofan og neðan 0°C á sama
tíma og lofthitinn helst fyrir neðan
frostmark. Upphitun bergflatarins
Náttúrufræöingurinn 54 (4-5). bls. 159-164, 1985
159