JoVE Logo

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

סערות קרח הן אירועי מזג אוויר חשובים המאתגרים את הלמידה בגלל קשיים בניבוי התרחשותן. כאן אנו מתארים שיטה מקורית להדמיית סופות קרח המערבת התזת מים על חופה ביער במהלך הקפאת התנאים.

Abstract

סופות קרח יכולות להיות השפעות מעמיקות ומתמשך על המבנה והתפקוד של מערכות אקולוגיות ביער באזורים שחווים הקפאת תנאים. הדגמים הנוכחיים מראים כי התדירות והאינטנסיביות של סופות הקרח יכולות להגדיל את העשורים הבאים בתגובה לשינויים באקלים, לשפר את העניין בהבנת ההשפעות שלהם. בגלל האופי הסטוכסטי של סופות הקרח והקשיים בניבוי מתי ואיפה הם יתרחשו, החקירות האחרונות של ההשפעות האקולוגיות של סופות הקרח התבססו על מקרים שלאחר סופות גדולות. מאז סופות קרח אינטנסיבי הם אירועים נדירים ביותר זה לא מעשי ללמוד אותם על ידי מחכה להתרחשות הטבעית שלהם. כאן אנו מציגים הגישה החדשנית הניסיונית הפתרון, מעורבים סימולציה של גלקוניה קרח אירועים על חלקות יער תחת תנאי שדה. עם שיטה זו, מים נשאבים מנחל או אגם וריסס מעל החופה היער כאשר טמפרטורות האוויר מתחת לקיפאון. המים מגשמים וקופא עם מגע עם משטחים קרים. כאשר הקרח מצטבר על העצים, הבולס והענפים מכופפים ונשברים; נזק שניתן לכמת באמצעות השוואות עם דוכני התייחסות לא מטופלות. הגישה הניסיונית שתוארה היא יתרון משום שהיא מאפשרת שליטה על התזמון ועל כמות הקרח שהוחלה. יצירת סערות קרח בתדר ובאינטנסיביות שונים מאפשרת לזהות ספי אקולוגיה קריטיים הנחוצים לניבוי והכנה לפגיעות בסופת הקרח.

Introduction

סופות קרח הן הפרעה טבעית חשובה, כי יכול להיות הן השפעות קצרות לטווח ארוך על הסביבה והחברה. סופות קרח אינטנסיביות הן בעייתיות משום שהן פוגעות בעצים וביבולים, משבשים את כלי השירות ופוגעות בכבישים ובתשתיות אחרות1,2. התנאים המסוכנים שסופות הקרח יוצרות עלולים לגרום לתאונות הנובעות מפציעות ומהרוגים2. סופות הקרח יקרות; הפסדים כספיים בממוצע $313,000,000 לשנה בארצות הברית (ארה ב)3, עם כמה סופות בודדות מעל $1,000,000,0004. ביער מערכות אקולוגיות, סופות קרח יכולות להיות השלכות שליליות כולל צמיחה מופחתת ותמותת עצים5,6,7, סיכון מוגבר של אש, התפשטות של מזיקים ופתוגנים8,9,10. הם יכולים גם להיות בעלי השפעה חיובית על יערות, כגון צמיחה משופרת של עצים ששרדו5 ולהגדיל את המגוון הביולוגי11. שיפור היכולת שלנו לנבא השפעות מסופות קרח יאפשר לנו להתכונן ולהגיב לאירועים אלה.

סופות קרח מתרחשות כאשר שכבה של אוויר לח, כי הוא מעל לקפוא, עוקפת שכבה של אוויר תת-הקפאה קרוב יותר לקרקע. גשם נופל מן השכבה החמה של האוויר מתקרר כפי שהוא עובר דרך השכבה הקר, ויוצרים קרח זיגוג כאשר הופקד על משטחים הקפאה משנית. בארה ב, ריבוד תרמית זה יכול לנבוע מפה סינופטית דפוסי מזג האוויר האופייניים לאזורים ספציפיים12,13. הגשם המקפיא נגרם בדרך כלל על-ידי חזיתות הקוטב הצפוני, העוברים ברחבי ארה ב לפני האנטיבוטים החזקים13. באזורים מסוימים, הטופוגרפיה תורמת לתנאים האטמוספריים הנחוצים לסופות קרח באמצעות דאמינג אוויר קר, תופעה מטאורולוגית המתרחשת כאשר אוויר חם מסערה נכנסת עוקף אוויר קר שמבצר לצד רכס הרים14,15.

בארה ב, סופות קרח נפוצות ביותר ב "חגורת קרח" המשתרע ממיין לטקסס16,17. סופות קרח מתרחשות גם באזור קטן יחסית של מערב האוקיינוס השקט, במיוחד באזור אגן הנהר קולומביה של וושינגטון ואורגון. חלק גדול מארה ב חווה לפחות מעט גשם קפוא, עם הכמויות הגדולות ביותר בצפון-מזרח המקום שבו מרבית האזורים בעלי הקרח הם בעלי חציון של שבעה או יותר ימי גשם קפואים (ימים שבהם התרחש לפחות שעה אחת של גשם קפוא) שנתי16. רבים מסופות אלה הם קלים יחסית, למרות שסערות קרח אינטנסיביות יותר מתרחשות, אם כי עם מרווחי זמן ארוכים יותר. לדוגמה, בניו אינגלנד, הטווח בעובי קרח רדיאלי הוא 19 עד 32 מ"מ עבור סערות עם מרווח זמן של 50 שנים להישנות18. ראיות אמפיריים עולה כי סופות קרח הופכים תכופים יותר בצפון הרוחב ופחות תכופים לדרום19,20,21. מגמה זו צפויה להמשיך בהתבסס על סימולציות מחשב באמצעות התחזיות העתידיות שינוי22האקלים 22,23. עם זאת, חוסר נתונים והבנה גופנית להקשות יותר לזהות מגמות הפרויקט בסערות קרח מאשר סוגים אחרים של אירועים קיצוניים24.

מכיוון שסופות הקרח הגדולות נדירות יחסית, הן מאתגרות ללמידה. קשה לנבא מתי והיכן הם יתרחשו, ובדרך כלל לא מעשי "לרדוף" סופות למטרות מחקר. כתוצאה מכך, רוב מחקרי סופת הקרח לא היו מתוכננים בהתאם להערכות המתרחשות בעקבות סערות גדולות. גישת מחקר זו אינה אידיאלית בשל חוסר היכולת לאסוף נתונים בסיסיים לפני סופה. בנוסף, זה יכול להיות קשה למצוא אזורים מושפעים להשוואה עם אזורים פגומים כאשר סופות קרח לכסות במידה גיאוגרפית גדולה. במקום לחכות לסופות טבעיות שיתרחשו, גישות נסיוניות עשויות להציע יתרונות משום שהם מאפשרים שליטה מקרוב על התזמון והאינטנסיביות של אירועי הציפוי ומאפשרים תנאי התייחסות מתאימים כדי להעריך בבירור את ההשפעות.

גישות נסיוניות גם להציב אתגרים, במיוחד בתוך האקולוגית מיוער. הגובה והרוחב של העצים והחופה הופכים אותם לקשים לטיפול בניסויים, בהשוואה לגראסלאנדס בעלי מעמד נמוך או בתות. בנוסף, הפרעה מסופות קרח מפוזר, במאונך דרך החופה היער וברחבי הנוף, אשר קשה לדמות. אנחנו יודעים רק עוד מחקר אחד שניסה לדמות השפעות סערת קרח במערכת אקולוגית ביער25. במקרה זה, השתמשו ברובה כדי להסיר עד 52% מהכתר בדוכן אורן מלוי באוקלהומה. למרות ששיטה זו יצרה תוצאות האופייניות לסופות קרח, היא אינה יעילה בהסרת ענפים גדולים יותר ואינה גורמת לעצים להתכופף, הנפוצים בסופות קרח טבעיות. בעוד שיטות נסיוניות אחרות שימשו לחקר סופות קרח במיוחד, יש כמה הקבלות בין הגישה שלנו וסוגים אחרים של מניפולציות יער הפרעה. לדוגמה, הדינמיקה של הפערים נחקרו על-ידי כריתת עצים בודדים26, הדברה ביער על ידי שריפת עצים27, ו הוריקנים על ידי גיזום28 או משיכת עצים שלמים עם המנוף כבל29. מתוך גישות אלה, גיזום הקרוב ביותר מחקה השפעות קרח, אבל היא עבודה אינטנסיבית ויקרה. הגישות האחרות גורמות לתמותה של עצים שלמים, ולא לשבר החלקי של הגפיים והענפים האופייניים לסופות קרח טבעיות.

הפרוטוקול המתואר במאמר זה שימושי לחיקוי מקרוב של סופות קרח טבעיות וכרוך התזת מים על החופה ביער במהלך הקפאת התנאים להדמיית אירועי קרח קוניה. השיטה מציעה יתרונות על פני אמצעים אחרים מכיוון שהנזק יכול להיות מופץ יחסית באופן יחסי ברחבי היערות על שטח גדול עם פחות מאמץ מאשר גיזום או עצים שלמים. בנוסף, כמות דיסקת ספיחה קרח יכול להיות מוסדר באמצעות נפח של מים להחיל על ידי בחירת זמן כדי לרסס כאשר מזג האוויר מסיע היווצרות קרח אופטימלי. זה רומן וגישה ניסיוני זול יחסית מאפשר לשלוט על העוצמה ואת תדירות הציפוי, אשר חיוני לזיהוי סף אקולוגי קריטי בתוך הסביבה ביער.

Protocol

1. לפתח את העיצוב הניסיוני

  1. קביעת עוצמת הציפוי והתדירות המבוססת על ערכים ריאליסטיים.
  2. קביעת הגודל והצורה של החלקות.
    1. אם המטרה היא להעריך תגובות עץ, בחר גודל התוויה גדול מספיק כדי לכלול מספר רב של עצים ומרבית מערכות השורש שלהם, אשר משתנה בהתאם לגורמים כגון מיני עץ וגיל.
    2. למטרות בטיחות, תכנן את המגרשים כך שניתן יהיה לרסס את כל אזור ההתוויה מחוץ לגבול.
    3. שטח מגרשים מספיק רחוק (למשל, 10 מ ') כך טיפול בעלילה אחת לא משפיעה על אחר.
    4. הקמת אזור מאגר (למשל, 5 מטר) סביב מגרשים כדי להפחית את השפעות הקצה ולהבטיח הפצה אפילו יותר של כיסוי הקרח.
    5. בסס מגרשים בתוך החלקות הגדולות יותר עבור צורכי דגימה ספציפיים.
  3. החלט על מספר חלקות השכפול.

2. בחר וקבע מיקום מחקר

  1. בחר במעמד יער אחיד עם תכונות דומות, כגון קומפוזיציה של מיני עץ, קרקעות, ליתולוגיה והידרולוגיה.
  2. בחר מיקום עבור היישום באזור שבו יש גישה למקור מים במהלך החורף.
  3. ודא שאספקת המים מספיקה ליישום הקרח המבוסס על שיעור המשאבה וגורמים אחרים כגון קוטר הצינור, אורך הצינור, החרירים בשימוש ולחץ המים.
  4. סמן את גבולות החלקות, אזור המאגר ומחלקות המשנה.
  5. היערכו מלאי יער מלא עם תיאורים של מצבי בריאות עץ כולל הערכות של עצים מתים, גוססים ופגועים. בנוסף, הקלט את כל הפגמים הפוטנציאליים (למשל, הוכחה לנזק לחרקים או למחלות) כדי לסייע בפענוח התגובה לטיפול בקרח.
  6. אם באמצעות UTVs לרסס מים, ליצור שבילים סבירים לאורך צדי המגרשים תוך הקפדה למזער את ההפרעה.
  7. לאחר הקמת מגרשים, באופן אקראי להקצות טיפול כל עלילה וסוג של דגימה שייערך בכל subplot (למשל, פסולת גסה וודי, המלטה משובח, דגימות אדמה).

3. תזמון האפליקציה

  1. בחרו חלון זמן מתאים לביצוע הריסוס.
  2. בצע את הניסוי כאשר תנאי מזג האוויר מסייעות (למשל, כאשר טמפרטורת האוויר היא פחות מ -4 ° c ומהירות הרוח היא פחות מ -5 מעלות לשנייה).
  3. אם הריסוס בלילה, לפרוס אורות מופעל גבוה סביב הקצה של מגרשים ולהפעיל אותם על גנרטורים אם החשמל אינו זמין.

4. הגדר את אספקת המים

  1. הגדר משאבת אספקה במקור המים וחבר צינור יניקה.
  2. לחבר מסננת לסוף צינור היניקה כדי לשמור על השרידים מתוך הקווים.
  3. לפרוץ כל קרח פני השטח ולהטביע במלואו את הסננת. העומק המינימלי של אספקת המים צריך להיות בערך 20 ס מ.
  4. מניחים משאבת המאיץ במיטה של UTV כדי לשפר את לחץ המים. במקרים מסוימים, ייתכן שמשאבת האצה לא תהיה נחוצה, במיוחד עבור צמחייה בעלת קומתו הנמוכה.
  5. תריץ צינור כיבוי ממשאבת האספקה. למשאבת המאיץ
  6. השתמש בצג לחימה כדי לאפשר בטוח, ידני שליטה על צינור הלחץ הגבוה. הצג יכול להיות בחינם עומד או רכוב על גבו של UTV.
  7. הימנע ממצבים שעלולים להפריע לזרימת המים כגון סטיות בצינור, מים זורמים במקור האספקה, ואוזל להם הדלק למשאבות.

5. יצירת הקרח

  1. צור קרח על ידי ריסוס מים אנכית באמצעות פערים החופה. ודא כי המים משתרע מעל גובה החופה כך שהוא הופקד אנכית קופא על קשר עם משטחים התת מקפיא. הימנעו מענפים ונביחות מעצים כאשר המים מרוססים כלפי מעלה.
  2. באופן שווה לפזר ריסוס מעל החופה יער על ידי נהיגה איטית UTV הלוך ושוב לאורך קצה אזור היישום. אם נעשה שימוש בצגים בעלי מעמד חופשי, הזז אותם באופן ידני כדי להבטיח שהכיסוי יהיה שווה.
  3. עקוב אחר התזמון של היישום כדי לסייע בקביעת גורמים כגון תנאי מזג האוויר במהלך היישום וכמות המים שרוססו.

6. מדדי מדידת קרח

  1. הפוך מדידות מבוססות על הקרקע של עובי קרח רדיאלי על ענפים ברמה נמוכה יותר או זרדים ליד קצה אזור היישום כדי לנטר דיסקת ספיחה קרח במהלך היישום ולקבוע מתי עובי היעד הושג.
  2. השג הערכות מדויקות יותר של דיסקת ספיחה קרח עם אספני קרח פסיבי לאחר היישום (איור 1).
    1. לפני היישום, לבנות אספנים קרח פסיבי עם שני דובלים מונחה על שלושה צירים הקרדינל30 כדי ליצור אספנים עם שישה זרועות רכיב.
    2. חותכים 2.54 ס מ באורך של 30 ס מ.
    3. הצטרפו לדובלים עם מחבר 6-כיוון פלדה.
    4. השתמש משקל לזרוק arborist לחבל מצנח מחרוזת על ענפים חסון שיכולים לעמוד בעומס הקרח.
    5. חברו את אספני הקרח הפסיבי לחוט השדרה והרימו אותם לתוך החופה.
    6. לאחר השלמת היישום, להוריד את האספנים על הקרקע, להיות זהירים לא לאבד את כל הקרח מן האספן.
    7. הפוך את המידות האנכיות והאופקיות של עובי הקרח עם מחוגות במיקומים מרובים על האספן (למשל, שלושה אנכיים ושלוש מדידות אופקיות בשלושה מיקומים לאורך כל זרוע) לפני ומייד אחרי השימוש בקרח.
    8. חישוב עובי קרח על כל אספן כהפרש בין המידות לפני ואחרי היישום.
    9. כדי לקבוע עובי קרח עם שיטת נפח המים, להשתמש מסור חרב לחתוך כל dowel.
    10. הביאו את הדובלים לבניין מחומם, הניחו אותם בדליים, והניחו לקרח להתמוסס בטמפרטורת החדר.
    11. למדוד את נפח הmeltwater עם גליל סיים.
    12. חישוב עובי קרח על בסיס נפח המים וצפיפות הקרח31.

7. שיקולי בטיחות

  1. הישארו היטב מחוץ לאזור הטיפול בקרח במהלך הריסוס משום שטעינת קרח עלולה לגרום לענפים ולגפיים להישבר וליפול.
  2. ללבוש כובעים קשיחים או קסדות כדי לספק הגנה בעוד הקרח מוחל במהלך כל דגימה המתרחשת באזור המטופל לאחר היישום.
  3. השתמש בצג כדי לייצב את הצינור במהלך הריסוס.
  4. התלבשו כראוי לתנאים מסוכנים ולמזג אוויר תת-מקפיא. לבשו בגדים בהירים וגלויים. היו מוכנים לבלות תקופות ארוכות בתנאים רטובים וקרים על ידי לבישת ציוד גשם ושכבות של בגדים חמים. להביא שינויים מרובים של בגדים, במיוחד עבור אנשים המיועדים ריסוס.
  5. אם אתם עובדים במיקום מרוחק, הציבו אוהל מחמם זמני המצויד בתנור חימום נייד.
  6. אפשר לאנשים לקבל זמן מספיק עבור הפסקות, שינוי מתוך בגדים רטובים, וטיפול בבעיות העולות עם ציוד, וכו '.
  7. השתמש במכשירי רדיו כדי לתקשר בין אנשי הצוות במהלך הניסוי. שמור על קשר עם. אנשי צוות בתחנת בסיס
  8. לפתח תוכנית בטיחות במקרה חירום רפואי. יש לצוותים רפואיים (לדוגמה, טכנאים רפואיים) וציוד חירום ואספקה באתר במהלך הניסוי.

תוצאות

הדמיית סופת הקרח בוצעה ביער בשנת 70 \ u2012100 בן עץ הצפון הצפוני ב יער הניסוי ברוק האברד במרכז ניו המפשייר (43 ° 56 ′ N, 71 ° 45 ′ W). גובה המעמד הוא כ 20 מ' והמינים הדומיננטיים של העץ באזור של יישום הקרח הם אשור אמריקאי (Fagus שיגעון), סוכר מייפל (acer סכנום), אדר אדום (acer rubrum) ו צהוב ליבנה (betula א?...

Discussion

חשוב לבצע הדמיות נסיוניות של סופות קרח בתנאי מזג אוויר מתאימים כדי להבטיח את הצלחתם. במחקר הקודם30, גילינו כי התנאים האופטימליים לריסוס הם כאשר טמפרטורות האוויר הן מתחת ל-4 ° צ' ומהירויות הרוח הם פחות מ 5-m. סופות הקרח הטבעיות מתרחשות בדרך כלל כאשר טמפרטורות האוויר מעט פחות מקפיא?...

Disclosures

. למחברים אין מה לגלות מפנה לכאן לכל מוצר, תהליך או שירות מסחריים מסוימים לפי שם מסחר, סימן מסחרי, יצרן או אחרת, אינו בהכרח מהווה או רומז על הסבה, ההמלצה או העדפה של ממשלת ארצות הברית. השקפות ודעות של סופרים הביעו בזאת לא בהכרח מדינה או משקפים את ממשלת ארצות הברית, ולא ישמשו לצורכי פרסום או מוצרים.

Acknowledgements

המימון למחקר זה סופק על ידי הקרן הלאומית למדע (דאב-1457675). אנו מודים למשתתפים הרבים בניסוי סופת הקרח (ISE) שסייעו ביישום הקרח ובעבודת המעבדה המשויכת לתחום, במיוחד ג'ף שואנור, גייב וינאנט, וברנדן לאונרדי. כתב היד הזה הוא תרומה של. מחקר המערכת האקולוגית של האברד האברד ברוק הוא חלק מרשת המחקר האקולוגי לטווח ארוך (LTER), הנתמכת על ידי הקרן הלאומית למדעים (דאב-1633026). היער הניסיוני של ברוק האברד מופעל ומתוחזק על ידי שירות יער משרד החקלאות, תחנת המחקר הצפונית, מדיסון, WI. וידאו ותמונות הם על ידי ג'ים בילט וג קליינטוביץ ', באדיבות קרן המחקר של ברוק האברד.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Booster pumpWateraxBB-4-23P401 L min-1 maximum flow; 30.3 bar maximum pressure
Firefighting hoseATI Forest ProductsForest-Lite G55H1F50N3.8 cm diameter, polyester, single jacket
Monitor (ground placement)Task Force TipsBlitzfire XX111A2000 L min-1 maximum flow; fits 3.8 cm hose
Monitor (UTV mount)Potter RoemerFire Pro FP1S-1251325 L min-1 maximum flow; fits 3.8 cm hose
NozzleCrestarST2675Smooth bore; double stacked; 3.8 cm intake; 1.3 cm orifice
StrainerNorthern Tool1079027.6 cm hose fitting, 17.6 cm outside diameter
Suction hoseJGB EnterprisesA007-0489-16157.6 cm diameter; 4.6 m long
Water pumpNorthStar106471E665 L min-1; fits 7.6 cm hose

References

  1. Zhou, B., et al. The Great 2008 Chinese Ice Storm: Its socioeconomic–ecological impact and sustainability lessons learned. Bulletin of the American Meteorological Society. 92 (1), 47-60 (2011).
  2. Call, D. A. Changes in ice storm impacts over time: 1886-2000. Weather, Climate, and Society. 2 (1), 23-35 (2010).
  3. Zarnani, A., et al. Learning to predict ice accretion on electric power lines. Engineering Applications of Artificial Intelligence. 25 (3), 609-617 (2012).
  4. Smith, A. B., Katz, R. W. US billion-dollar weather and climate disasters: data sources, trends, accuracy and biases. Natural Hazards. 67 (2), 387-410 (2013).
  5. Lafon, C. W., Speer, J. H. Using dendrochronology to identify major ice storm events in oak forests of southwestern Virginia. Climate Research. 20 (1), 41-54 (2002).
  6. Smith, K. T., Shortle, W. C. Radial growth of hardwoods following the 1998 ice storm in New Hampshire and Maine. Canadian Journal of Forest Research. 33 (2), 325-329 (2003).
  7. Duguay, S. M., Arii, K., Hooper, M., Lechowicz, M. J. Ice storm damage and early recovery in an old-growth forest. Environmental Monitoring and Assessment. 67 (1), 97-108 (2001).
  8. Irland, L. C. Ice storms and forest impacts. The Science of the Total Environment. 262 (3), 231-242 (2000).
  9. Dale, V. H., et al. Climate change and forest disturbances. BioScience. 51 (9), 723-734 (2001).
  10. de Groot, M., Ogris, N., Kobler, A. The effects of a large-scale ice storm event on the drivers of bark beetle outbreaks and associated management practices. Forest Ecology and Management. 408, 195-201 (2018).
  11. Faccio, S. D. Effects of ice storm-created gaps on forest breeding bird communities in central Vermont. Forest Ecology and Management. 186 (1), 133-145 (2003).
  12. Degelia, S. K., et al. An overview of ice storms and their impact in the United States. International Journal of Climatology. 36 (8), 2811-2822 (2016).
  13. Rauber, R. M., Olthoff, L. S., Ramamurthy, M. K., Miller, D., Kunkel, K. E. A synoptic weather pattern and sounding-based climatology of freezing precipitation in the United States east of the Rocky Mountains. Journal of Applied Meteorology. 40 (10), 1724-1747 (2001).
  14. Bell, G. D., Bosart, L. F. Appalachian cold-air damming. Monthly Weather Review. 116 (1), 137-161 (1988).
  15. Rackley, J. A., Knox, J. A. A climatology of southern Appalachian cold-air damming. Weather and Forecasting. 31 (2), 419-432 (2015).
  16. Cortinas, J. V., Bernstein, B. C., Robbins, C. C., Strapp, J. W. An analysis of freezing rain, freezing drizzle, and ice pellets across the United States and Canada: 1976-90. Weather and Forecasting. 19 (2), 377-390 (2004).
  17. Changnon, S. Characteristics of ice storms in the United States. Journal of Applied Meteorology. 42 (5), 630-639 (2003).
  18. Jones, K., Thorkildson, R., Lott, N. The development of a U.S. climatology of extreme ice loads. Technical Report 2002-01. National Climatic Data Center. , 23 (2002).
  19. Groisman, P. Y., et al. Recent changes in the frequency of freezing precipitation in North America and Northern Eurasia. Environmental Research Letters. 11 (4), 045007 (2016).
  20. Klima, K., Morgan, M. G. Ice storm frequencies in a warmer climate. Climatic Change. 133 (2), 209-222 (2015).
  21. Cheng, C., Auld, H., Li, G., Klaassen, J., Li, Q. Possible impacts of climate change on freezing rain in south-central Canada using downscaled future climate scenarios. Natural Hazards and Earth Systems Sciences. 7 (1), 71-87 (2007).
  22. Cheng, C. S., Li, G., Auld, H. Possible impacts of climate change on freezing rain using downscaled future climate ccenarios: Updated for eastern Canada. Atmosphere-Ocean. 49 (1), 8-21 (2011).
  23. Kunkel, K. E., et al. Monitoring and understanding trends in extreme storms: State of knowledge. Bulletin of the American Meteorological Society. 94 (4), 499-514 (2013).
  24. Dipesh, K. C., et al. Effects of simulated ice storm damage on midrotation loblolly pine stands. Forest Science. 61 (4), 774-779 (2015).
  25. Collins, B. S., Pickett, S. T. A. Demographic responses of herb layer species to experimental canopy gaps in a northern hardwoods forest. Journal of Ecology. 76 (2), 437-450 (1988).
  26. Yorks, T. E., Leopold, D. J., Raynal, D. J. Effects of Tsuga canadensis mortality on soil water chemistry and understory vegetation: possible consequences of an invasive insect herbivore. Canadian Journal of Forest Research. 33 (8), 1525-1537 (2003).
  27. Zimmerman, J. K., et al. Seven-year responses of trees to experimental hurricane effects in a tropical rainforest, Puerto Rico. Forest Ecology and Management. 332, 64-74 (2014).
  28. Cooper-Ellis, S., Foster, D. R., Carlton, G., Lezberg, A. Forest response to catastrophic wind: Rusults from an experimental hurricane. Ecology. 80 (8), 2683-2696 (1999).
  29. Rustad, L. E., Campbell, J. L. A novel ice storm manipulation experiment in a northern hardwood forest. Canadian Journal of Forest Research. 42 (10), 1810-1818 (2012).
  30. Jones, K. F., Mulherin, N. D. An evaluation of the severity of the January 1998 ice storm in northern New England. U.S. Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory, Snow and Ice Division. , 66 (1998).
  31. Rhoads, A. G., et al. Effects of an intense ice storm on the structure of a northern hardwood forest. Canadian Journal of Forest Research. 32 (10), 1763-1775 (2002).
  32. James, F. C., Shugart, H. H. A quantitative method of habitat description. Audubon Field Notes. 24 (6), 727-736 (1970).
  33. Lemmon, P. E. A spherical densiometer for estimating forest overstory density. Forest Science. 2 (4), 314-320 (1956).
  34. Korhonen, L., Korhonen, K., Rautiainen, M., Stenberg, P. Estimation of forest canopy cover: a comparison of field measurement techniques. Silva Fennica. 40 (4), 577-588 (2006).
  35. Fiala, A. C. S., Garman, S. L., Gray, A. N. Comparison of five canopy cover estimation techniques in the western Oregon Cascades. Forest Ecology and Management. 232 (1), 188-197 (2006).
  36. Fahey, R. T., et al. Effects of an experimental ice storm on forest canopy structure. Canadian Journal of Forest Research. 50 (2), 136-145 (2020).
  37. Weitzman, J. N., et al. Ecosystem nitrogen response to a simulated ice storm in a northern hardwood forest. Ecosystems. , (2020).
  38. Houlton, B. Z., et al. Nitrogen dynamics in ice storm-damaged forest ecosystems: implications for nitrogen limitation theory. Ecosystems. 6 (5), 431-443 (2003).
  39. Groffman, P. M., et al. Nitrogen oligotrophication in northern hardwood forests. Biogeochemistry. 141 (3), 523-539 (2018).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

160

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved