Hostname: page-component-77f85d65b8-6c7dr Total loading time: 0 Render date: 2026-03-29T04:39:31.709Z Has data issue: false hasContentIssue false

An Error in Ice-Temperature Measurement

Published online by Cambridge University Press:  30 January 2017

T. J. O. Sanderson*
Affiliation:
British Antarctic Survey, Madingley Road, Cambridge CB3 oET, England
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Abstract

An analysis is made of the disturbance in conductive heat flow caused by drilling a bore hole in ice in which there is a vertical temperature gradient. The model used is that of a perfectly insulating hole placed in a linear temperature gradient; it is shown that the temperature measured at the bottom of the hole deviates from its value before drilling by an amount of order —0.6aU where a is the bore-holt radius and U is the temperature gradient. The deviation takes effect in a few hours. The error is typically between 0.005 and 0.1 deg and is therefore significant only where very high accuracy is required. It should not be present in temperate glaciers, nor where the thermometer is properly frozen in, nor if temperatures are measured at the bore-hole walls far above the bottom.

Résumé

Résumé

On analyse le trouble apporté dans la propagation dans le flux de chaleur de conduction par le forage d'un puits dans la glace dans lequel il y a un gradient vertical de température. Le modèle utilisé est celui d'un puits parfaitement isolé placé dans un gradient linéaire de température. On montre que la température mesurée au fond du trou dévie de sa valeur d'avant le forage d'un ordre de grandeur de — 0, 6aU, a étant le rayon du puits et U le gradient de température. La déviation se produit en quelques heures. La déviation est généralement entre 0,05 et 0,1 deg et n'est donc significative que si on demande une grande précision. Elle ne devrait pas de produire dans les glaciers tempérés ni lorsque le thermomètre est regelé dans la masse, ni si les températures sont mesurées sur les murs du puits loin au-dessus du fond.

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Es wird die Störung deskonduktiven Wärmeflusses analysiert, die beim Bohren eines Loches in Eis entsteht, in dem ein vertikaler Temperaturgradient herrscht. Das benutzte Modell ist das eines vollständig isolierenden Loches in einem linearen Temperaturgradient; es wird gezeigt, dass die am Boden des Loches gemessene Temperatur von dem Wert vor der Bohrung um einen Wert der Grosse — 0, 6aU a bweicht, wobei a den Bohrlochradius und U den Temperaturgradienten bedeuten. Die Abweichung tritt nach wenigen Stunden ein. Der Fehler liegt gewöhnlich 0, 005 0, 1 deg und muss deshalb nur bei Messungen hoher Genauigkeit berücksichtigt werden. Er sollte in temperierten Gletschern nicht auftreten, aber auch dann nicht, wenn das Thermometer richtig eingefroren ist und wenn Temperaturen an den Bohrlochwänden weit über dem Boden gemessen werden.

Information

Type
Short Notes
Copyright
Copyright © International Glaciological Society 1977
Figure 0

Table I. Thermal conductivity of ice, fihn, snow and air

Figure 1

Fig. 1. Section through slat-like bore hole in ice, showing disturbance of flow lines [dashed lines) und isotherms (solid lines), The diagram is drawn for negative U and isotherms are drawn at intervals of 2aU/ Π.

Figure 2

Table II. Temperatures λτ bottom of 12 a cm Diameter bore hole: temperature of — 15°C before drilling