急凍人

最近又要開始碰這個跟了我五年的主題
一直生不出個鳥蛋
2007.6.29 那天心血來潮
寫了一點東西來籬清腦中混亂的文獻
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凍脹現象不只是由水凝結為冰所造成體積膨脹9﹪這麼簡單而已。

這個發現在既有的手邊資料上看來，是由Taber在1929年率先提出。他同時提出其觀察到的水份遷移行為與冰鏡的分離現象。

之後，學者相繼針對水份遷移的機制與微觀的相變行為進行研究。其中最具代表性的是Everett (1961) 提出的毛細理論(capillary theory)－中國大陸稱之為「第一凍脹理論」，我個人傾向「原始凍脹理論」(primary heave)。主要是說明在凍前(freezing front)後方冰鏡的成長行為，可惜的是此時期尚未能完整解釋微觀的相變行為與其引致之巨觀影響。

隨後幾年，緊臨凍結區域旁溫度較高的未凍土側也逐漸引起了研究者的好奇，Miller(1972)進一步闡述了水份補給的行為，同時確立了凍緣(frozen fringe)存在的事實，並由此發展剛性冰體模型(rigid ice model)-俗稱的「第二凍脹理論」，我喜歡稱之為「次要凍脹理論」(secondary heave)。這是一個突破性的發展，依相平衡理論與力平衡的基礎，也就是熱能與動能的耦合來建立一套預測凍脹速率的模式。

亞洲這邊的日本也絕非三腳貓，高志勤(Tsutomu Takashi)(1970) 應用統計學的高斯分佈模擬現地的地表膨脹曲線，並透過試驗求取半經驗參數，亦可計算地表凍上量。在此前後，其甚至提出一系列的溫度場計算方法與凍脹力方式，本人學藝不精尚未完全領會其中真締，0r2！有別於歐美嚴謹的根據微觀現象所發展的耦合計算，高志勤理論之特色在於實用性較佳，亦不失理論基礎。

Konrad (1981)踏在剛性冰體模型的基礎上，發展出「分離潛能理論(segregation potential theory)」，並進一步提供各式參數之求取方式與計算方法，亦曾實際應用於現地之預測。就八零年代至今，凍脹之發展似乎仍以此一理論最為完善，但待定參數仍嫌繁複。

近年路續有學者嘗試以其他理論基礎進行研究，較為著名的包括U of Michigan-Ann Arbor，Micholowski教授的porosity rate function理論以及U of Maryland，Goodings教授的壓密理論(consolidation theory)之應用。

受限於數值能力(fortran、VB、FEM、FDM)之闕如，讓我在看大師們的心血時特別無力.....希望有機會悟出更多心得來。