Hvordan isbjerge virkelig smelter - og hvad dette kan betyde for klimaændringer

Isbjerge smelter hurtigere, end de nuværende modeller beskriver, ifølge en ny undersøgelse af matematikere ved University of Sydney. Forskerne har foreslået en ny model til mere præcist at repræsentere smeltehastigheden af ​​isbjerge i oceaner.

Deres resultater, udgivet i Fysisk gennemgangsvæske , have betydning for oceanografer og klimaforskere.

Hovedforfatter og ph.d. studerende Eric Hester sagde:"Mens isbjerge kun er en del af det globale klimasystem, vores forbedrede model giver os en urskive, som vi kan justere for bedre at fange virkeligheden i Jordens skiftende klima. "

Nuværende modeller, som er indarbejdet i den metode, der anvendes af det mellemstatslige panel for klimaændringer, antage, at isbjerge smelter ensartet i havstrømme. Imidlertid, Hr. Hester og kolleger har vist, at isbjerge ikke smelter ensartet og smelter med forskellige hastigheder afhængigt af deres form.

"Omkring 70 procent af verdens ferskvand er i de polære iskapper, og vi ved, at klimaændringer får disse islag til at skrumpe, "sagde hr. Hester, en doktorand på School of Mathematics &Statistics.

"Noget af dette istab er direkte fra iskapper, men omkring halvdelen af ​​det samlede istab fra Grønland og Antarktis sker, når isbjerge smelter i havet, så forståelse af denne proces er vigtig.

"Vores model viser, at isbjerge smelter hurtigere, end de nuværende modeller antager, " han sagde.

Samt dens betydning for modellering af, hvordan islag ændrer sig, Hr. Hester sagde, at hans forskning vil hjælpe os med bedre at forstå issmeltets indvirkning på havstrømme.

"Havcirkulationen er årsagen til, at Storbritannien ikke er så koldt som Alberta, Canada, på trods af at være på samme breddegrader, "Sagde hr. Hester.

Golfstrømmen, der tager varmere vand fra troperne over Atlanterhavet, holder Vesteuropa mildere, end det ellers ville være, han sagde.

"Denne strøm kan lukke ned, hvis der bliver dumpet for meget ferskvand i systemet på én gang, så det er kritisk, at vi forstår processen med isbjerget og islagets smeltning. "

Hvor og hvornår ferskvandet frigives, og hvordan havet påvirkes, afhænger til dels af den hastighed, hvormed isbjerge smelter.

Medforfatter Dr. Geoffrey Vasil fra University of Sydney sagde:"Tidligere arbejde med at indarbejde isbjerge i klimasimuleringer brugte meget enkle smeltemodeller. Vi ville se, hvor præcise de var, og om vi kunne forbedre dem."

Hr. Hester sagde, at deres modeller - bekræftet i eksperiment - og observationer fra oceanografer viser, at siderne af isbjerge smelter omkring dobbelt så hurtigt som deres base. For isbjerge, der bevæger sig i havet, smeltning foran kan være tre eller fire gange hurtigere end hvad de gamle modeller forudsagde.

"De gamle modeller antog, at stationære isbjerge slet ikke smeltede, der henviser til, at vores eksperimenter viser smeltning på cirka en millimeter hvert minut, "Sagde hr. Hester.

"I isbjerge, der bevæger sig i oceaner, smeltningen på basen kan være op til 30 procent hurtigere end i gamle modeller. "

Forskningen viser, at isbjerget er vigtigt. I betragtning af at siderne smelter hurtigere, brede isbjerge smelter langsommere, men mindre, smallere isbjerge smelter hurtigere.

"Vores papir foreslår en meget enkel model, der tegner sig for isbjerget form, som en prototype til en forbedret model for isbjernsmeltning, "Dr. Vasil sagde.

For at teste disse modeller, forskerne udviklede de første realistiske små simuleringer af issmeltning i saltvand.

"Vi er overbeviste om, at denne model fanger nok af kompleksiteten, så vi nu har en meget bedre måde at forklare, hvordan isbjerge smelter, "Sagde hr. Hester.

Dr. Vasil, hvem er hr. Hesters ph.d. tilsynsførende, sagde:"Inden Eric startede sin ph.d. eksisterede beregningsværktøjerne til at modellere denne slags systemer ikke rigtigt.

"Eric tog en meget enkel prototype og fik den til at fungere fantastisk på det komplekse issmeltningsproblem."

Dr. Vasil sagde, at disse metoder kan anvendes på mange andre systemer, herunder smeltning af gletsjere eller smeltning af frosne saltvandshavis.

"Men det ender ikke der. Hans metoder kunne også bruges af astrobiologer til bedre at forstå ismåner som Saturns Enceladus, en kandidat til at finde liv andre steder i solsystemet. "