Ny model forudsiger mere præcist, hvordan massive gletsjere smelter

Ny forskning fra et hold, der inkluderede en Johns Hopkins-ingeniør, lover at muliggøre mere nøjagtige forudsigelser af is-flow, hjælpe videnskabsmænd med bedre at forudsige, hvordan smeltende gletsjere vil bidrage til stigende havniveauer, som har været forbundet med oversvømmelser ved kyst- og vådområder og destruktiv erosion rundt om i verden.

I et nyligt nummer af Journal of Geophysical Research :Jordoverflade, Harihar Rajaram og teamet tilbyder en ny metode til at estimere, hvordan varme strømmer opad fra Jorden til islejer i Grønland og Antarktis, påvirker deres viskositet og bevægelseshastigheder.

"Masse-istab fra Grønland er den største enkeltstående bidragyder til havniveaustigningen i dag, og Antarktis forventes at bidrage væsentligt til havniveaustigningen i de kommende årtier, " sagde Rajaram, professor i miljøsundhed og ingeniørvidenskab ved Johns Hopkins University. "Temperaturen på isen nær lejet bestemmer, hvor hurtigt den kan flyde. Det er vigtigt, at isdækmodeller inkorporerer nøjagtige bundforhold, så vi laver korrekte fremskrivninger ud til 2050 og 2100. Vores metode er et stort skridt i den rigtige retning."

Rajaram arbejdede på undersøgelsen sammen med eksperter fra Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse, NASA, University of Maryland, University of California, og University of Alaska.

Holdets metode er banebrydende, Rajaram siger, fordi det giver estimater i høj opløsning af variationer i varmestrøm over en skala på hundredvis af meter, tegner sig for den komplekse bedtopografi og geologiske træk - såsom dale og højdedrag - under de massive iskapper. Selvom det længe har været forstået, at varmestrømmen er større i dale, og er mindre på kamme, det var første gang, en model har taget højde for disse faktorer.

Forskerne skabte en simpel statistisk model til at estimere indflydelsen af ​​gletsjerbedtopografi på geotermisk varmestrøm og anvendte den på digitale højdemodeller af den subglaciale topografi under Grønlands og Antarktis iskapper. Resultatet? Et langt mere detaljeret geotermisk varmestrømskort end det, der tidligere er blevet tilbudt.

"Vi opdagede, at varmestrømmen i det centrale Østgrønland og den antarktiske halvø er halveret langs højdedrag og fordoblet inden for gletscherdale, " sagde Rajaram.

William Colgan, seniorforsker ved Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse, og hovedforfatter af undersøgelsen, forklarer fænomenet.

"I bund og grund, hvis varmen, der undslipper Jordens indre, leder efter den hurtigste måde at stråle ud i atmosfæren på, en dybt indskåret dal giver den hurtigste udgang, " sagde Colgan. "Denne effekt kan let observeres fra det faktum, at geotermer - overflader med konstant temperatur - er pakket tættere sammen under dale, indikerer en stærkere temperaturgradient der, og dermed varmestrøm, i sammenligning med kamme. "

Forskerne håber, at deres metode og resultater ikke kun vil blive overtaget i nutidens is-flow-modeller for at forbedre forudsigelser af is-flow, men vil også blive brugt til at estimere topografiens indflydelse på geotermisk varmeflux i ikke-isdækkede områder.