Computermodel viser opbrud af isbjerg-logjams

Fremskrivninger af, hvor meget smeltningen af ​​iskapper vil bidrage til havniveaustigningen, kan variere med flere meter baseret på isbjergets kælvningshastighed ved kanterne af disse iskapper. For at give klimaforskere modeller, der laver mere præcise prognoser, en postdoc-forsker ved Caltech har lavet en computersimulering af en af ​​de vigtigste processer, der styrer gletsjerkælvning.

Gletsjere flytter isplader, der langsomt kværner ned ad bakke. Hvor de ender i havet, bidder brækker af, danner isbjerge i en proces kendt som kælvning. Når temperaturen falder om vinteren, disse isbjerge kan fryse sammen og skabe en trafikprop, der forhindrer yderligere isbjerge i at brække af fra gletsjeren.

I løbet af vinteren, gletsjeren mister meget mindre is til havet. Det endelige forårsopbrud af det, der er kendt som mélange - det frosne isbjerg-logjam - sker pludselig, og er fokus for forskning af Caltechs Alexander Robel.

"Jeg udviklede en computermodel, der simulerer, hvordan den første kælvning af isbjerget i den varme årstid skaber en chokbølge, der rejser gennem den fastklemte melange, bryde det op, " siger Robel, en National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) Postdoc-stipendiat og en Stanback Postdoc-stipendiat ved Caltech. Hans nye model var med i Naturkommunikation den 28. februar.

Melange er et frosset granulært materiale, så Robel tilpassede en open source computersimulering kaldet Discrete-Element Bonded-Particle Sea Ice Model for at vise, hvordan isbjerge fryser sammen om vinteren og derefter overfører chokket fra den første isbjerg, der kælver om sommeren.

Den første kælvning er muliggjort af udtynding af havisen i varmere vand, hvilket reducerer melanges evne til at virke bolværk mod gletsjeren.

Robel skræddersyede sine modellerede gletsjere til at ligne fjorde i Grønland. Disse fjorde er smalle vandkanaler, der er tilbøjelige til at fange melange. Robel var i stand til at vise, at den tærskel, ved hvilken forårets havis opbrud sandsynligvis vil finde sted, delvist er baseret på tykkelsen af ​​havisen i melet, men også på formen af ​​kanalen, inden for hvilken melange er fanget.

Robel, der er forsker i Caltechs afdeling for geologiske og planetariske videnskaber, hjemsted for det seismologiske laboratorium, siger, at hans arbejde til dels var inspireret af seismologiske undersøgelser af den måde, hvorpå sprækker forplanter sig gennem elastiske materialer - der tegner en forbindelse mellem jordskælv og isbjergkælvning.

Robels afhandling har titlen "Thinning Sea Ice Weakens Buttressing Force of Iceberg Mélange and Promoter Calving."