Undersøgelse illustrerer nuancer af indlandsisens tyngdekraft

Det er velkendt, at global opvarmning får havniveauet til at stige via to processer:termisk ekspansion, når vandet udvider sig på grund af dets øgede temperatur, og smeltning af landbaseret is, når smeltevand strømmer ud i havet. Mindre kendt med hensyn til sidstnævnte er det nuancerede fænomen gravitationskraft. Når en stor iskappe begynder at smelte, stiger det globale middelhavniveau, men det lokale havniveau nær indlandsisen kan faktisk falde.

I American Journal of Physics, , illustrerer en forsker fra Saint Joseph's University denne effekt gennem en række beregninger, begyndende med en simpel, analytisk traktabel model og skrider frem gennem mere sofistikerede matematiske estimater af isfordelinger og gravitation af fortrængt havvandsmasse. Papiret inkluderer numeriske resultater for havniveauændringer som følge af et tab på 1.000 gigaton is, med parameterværdier, der passer til Grønlands og Antarktis iskapper.

"Hvis smeltevandet kommer fra Grønland, så stiger havniveauet langt fra Grønland mere end gennemsnittet, men havniveauet ved Grønlands kyst falder faktisk," siger forfatter Douglas Kurtze. "Dette er i det mindste delvist på grund af, hvordan tabet af den is ændrer indlandsisens tyngdekraft."

En massiv indlandsis tiltrækker havvand og rejser en høj i havniveau omkring det land, som isen hviler på. Når isen smelter ned i havet, stiger det globale middelhavniveau.

Men fjernelse af ismasse svækker arkets tyngdekraft og sænker dermed højen. I nogle tilfælde kan sænkningen af ​​højens højde være større end stigningen i det globale middelhavniveau, hvilket får det lokale havniveau nær indlandsisen til at falde.

Mens denne årsag til uensartethed i havniveauændringer blev anerkendt og systematisk undersøgt så tidligt som i 1880'erne, skabte nutidige videnskabsmænd sofistikerede, detaljerede modeller, herunder andre vigtige overvejelser, såsom ændringer i jordens rotation og ændringer i formen af ​​den faste jord, når masse, ligesom vand og is, omarrangeres på overfladen.

"Mit bidrag her er at gå i den modsatte retning og lave en model, der er så drastisk forenklet, at den kan bruges som eksempel i bacheloruddannelser," sagde Kurtze. Tyngdekraftsfænomenet "er en fascinerende konsekvens af grundlæggende fysik og et godt eksempel på, hvor komplekst jordsystemet er - og hvor godt geofysikere kan forstå denne kompleksitet."

Kurtze sagde, at han blev inspireret til at udvikle sin model efter at have hørt et radiointerview med Jerry Mitrovica, en Harvard-professor i geofysik og kendt ekspert i isostatisk isostatisk justering. + Udforsk yderligere

Grønlands indlandsis kan halveres i volumen inden år 3000