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Micro-Morphology of the Snow Surface at the Quelccaya Ice Cap, Peru

  • Stefan Hastenrath (a1) and Bruce Koci (a2)

Abstract

During the June-July 1979 expedition a large variety of micro-forms was observed at the surface of the Quelccaya ice cap, their altitudinal distribution being primarily controlled by the heat budget. At 5200–5300 m penitentes are best developed, with azimuth orientation and inclination of features conforming to the insolation geometry around local noon. At a westward-facing slope in 5360–5380 m a set of penitentes striking parallel to the contours is superimposed on the pattern dominating at the lower elevations. The ablation forms of penitentes give way to various deposition features above a transition zone around 5400 m in broad agreement with the larger net all-wave radiation and greater importance of melting at lower elevations. The succession of forms with an upward change from surface-parallel plates to elaborate dendritic forms appears to be controlled by the temperature conditions. The conspicuous development of forms encountered during the 1979 expedition appears characteristic of prolonged absence of fresh snow-fall subsequent to a season with abundant precipitation.

Résumé

Au cours de l’expédition de juin–juillet 1979, on a observé à la surface de la calotte glaciaire de Quelccaya, une grande variété de micro-formes dont la distribution altitudinale était surtout influencée par le bilan thermique. A 5200–5300 m, ce sont les pénitents qui sont le mieux développés avec une orientation azimutale et une inclinaison des formes conforme à la géométrie de l’insolation locale à midi. Sur une pente exposée à l’Ouest vers 5360–5380 m, un lot de pénitents parallèles aux courbes de niveau se surimpose sur la disposition qui domine aux altitudes inférieures. Les formes d’ablation des pénitents donnent lieu à différents types de disposition au-dessus d’une zone de transition autour de 5400 m, ce qui est en accord avec le plus fort bilan radiatif global et la plus grande importance de la fusion aux altitudes inférieures. La succession des formes avec un changement vers le haut depuis celles d’assiettes parallèles à la surface jusqu’à des formes dendritiques élaborées, semble être sous le contrôle des conditions de température. Le considérable développement des formes rencontrées durant l’expédition de 1979 apparaît caractéristique d’une absence prolongée de chutes de neige fraîche succédant à une saison avec abondantes précipitations.

Zusammenfassung

Während der Expedition im Juni-Juli 1979 waren auf Quelccaya eine Fülle von Mikro-Oberflächenformen zu beobachten, deren Vertikalverteilung vornehmlich aus dem Wärmehaushalt verständlich ist. Penitentes sind um 5200–5300 m am besten entwickelt, wobei Azimut-Orientierung und Einfallen der Penitentes-Blätter im wesentlichen der Einstrahlungs-Geometrie um Mittag entspricht. Auf einem nach Westen gerichteten Hang in 5360–5380 m Höhe sind Penitentes-Formen parallel zu den Höhenlinien angelegt und kreuzen das für die niederen Lagen beschriebene Muster. Die Ablationsformen der Penitentes verschwinden in einer Übergangszone um 5400 m, oberhalb derer verschiedenen Ablagerungsformen vorherrschen. Dieser Übergang stimmt in grossen Zügen mit dem Wechsel von positiver Strahlungsbilanz in den unteren zu negativen Werten in den grösseren Höhenlagen überein. Die Abfolge der Kristallformen, mit einem höhenwärtigen Wandel von Plättchen zu Nadeln, und schliesslich zu Dendritenformen, scheint durch die Temperaturverhaltnisse bedingt. Die auffällige Entwicklung der Oberflächen-Kleinformen im Jahre 1979 scheint charakteristisch für das lange Fehlen von Neuschnee, das auf cine Jahreszeit mit reichlichem Niederschlag folgte.

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References

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