✖


Jump to content

Ледниковый цикл приливной воды

    Add links
    Ледник Таку .

    Цикл приливных ледников — это типично многовековое поведение приливных ледников , которое состоит из повторяющихся периодов наступления, чередующихся с быстрым отступлением, и перемежающихся периодами стабильности. В определенные периоды своего цикла ледник приливной воды относительно нечувствителен к изменению климата .

    Скорость отела приливных ледников

    [ редактировать ]
    айсберга Откалывание от нескольких приливных ледников, Кейп-Йорк , Гренландия.

    Хотя климат является основным фактором, влияющим на поведение всех ледников, дополнительные факторы влияют на откалывание ( образование айсбергов ) приливных ледников. Эти ледники резко обрываются на границе с океаном, при этом большие куски ледника разрушаются и отделяются или откалываются от ледяного фронта в виде айсбергов.

    Изменение климата вызывает сдвиг высоты линии равновесия (ELA) ледника. Это воображаемая линия на леднике, выше которой снег накапливается быстрее, чем тает, а ниже которой происходит обратное. Этот сдвиг высоты, в свою очередь, приводит к отступлению или продвижению конечной точки к новому устойчивому положению. Однако это изменение в поведении конечной точки откалывания ледников также является функцией результирующих изменений в геометрии фьорда и скорости откалывания конечной точки ледника по мере ее изменения положения. [1] [2]

    Откалывающиеся ледники отличаются от ледников, оканчивающихся на суше, изменением скорости вдоль их длины. Скорость движения ледников, оканчивающихся на суше, снижается по мере приближения к конечной точке. На конечной точке откалывание ледников ускоряется. Снижение скорости вблизи конечной точки замедляет реакцию ледника на климат. Ускорение скорости фронта увеличивает скорость реакции ледников на климатические или динамические изменения ледников. Это наблюдается на Шпицбергене , в Патагонии и на Аляске . [3] [4] [5] Откалывающемуся леднику требуется большая площадь накопления, чем леднику, заканчивающемуся на суше, чтобы компенсировать более высокие потери в результате отела.

    Скорость отела во многом контролируется глубиной воды и скоростью ледника на фронте отела. Процесс отела обеспечивает дисбаланс сил на фронте ледников, что приводит к увеличению скорости. [6] Глубина воды на фронте ледника является простой мерой, позволяющей оценить скорость отела, но именно степень плавучести ледника на фронте является важной конкретной физической характеристикой. [3] [4]

    Глубина воды на конце ледника является ключевой переменной в прогнозировании откалывания приливно-водного ледника. [7] [8] Поток мусора и рециркуляция отложений на линии заземления ледника, особенно быстрая в ледниках умеренного пояса Аляски, могут изменить эту глубину, действуя как контроль второго порядка для колебаний конечной точки. [9] Этот эффект способствует нечувствительности ледника к климату, когда его конечная точка либо отступает, либо продвигается на большую глубину.

    Остин Пост был одним из первых, кто предположил, что глубина воды у края отела сильно влияет на скорость откалывания айсбергов. [2] Ледники, оканчивающиеся на моренной отмели, как правило, стабильны, но как только ледник отступает в воду, которая углубляется по мере отступления ледяного фронта, скорость отела быстро увеличивается и приводит к резкому отступлению конечной точки. Используя данные, собранные по 13 отколовшимся ледникам приливной воды Аляски, Brown et al. (1982) установили следующую зависимость между скоростью отела и глубиной воды: , где - средняя скорость отела ( м ⋅ а −1 ), – коэффициент отела (27,1±2 а −1 ), - средняя глубина воды на фронте ледника (м) и является постоянной (0 м⋅а −1 ). Пелто и Уоррен (1991) обнаружили аналогичную взаимосвязь отела с приливными ледниками, наблюдавшуюся в течение более длительных периодов времени, с немного сниженной скоростью отела до преимущественно летних показателей, отмеченных Брауном и др. (1982). [7] [8]

    Откалывание также является важной формой абляции ледников, заканчивающихся пресной водой . Функ и Ретлисбергер определили взаимосвязь между скоростью отела и глубиной воды на основе анализа шести ледников, которые откалываются в озера. [10] Они обнаружили, что та же основная зависимость отела, разработанная для откалывающих приливных ледников, была верна и для пресноводных откалывающих ледников, только коэффициенты отела приводили к скорости отела, равной 10% от таковой для приливных ледников.

    Фазы приливного ледника

    [ редактировать ]

    Наблюдения за откалывающими приливными ледниками Аляски побудили Остин Пост [2] для описания цикла наступления/отступления ледника, откалывающего приливную воду: (1) наступление, (2) стабильное-расширение, (3) резкое отступление или (4) стабильное-втягивание. Ниже приводится подробный обзор цикла приливных ледников, полученный Постом, с многочисленными приведенными примерами. Этот цикл основан на наблюдениях за ледниками приливной воды умеренного пояса на Аляске, а не за выходными ледниками крупных ледниковых щитов или полярных ледников.

    Коэффициент площади накопления ледника, AAR, представляет собой процентную долю ледника, который представляет собой зону накопления, покрытую снегом, в конце сезона летнего таяния. Этот процент для крупных ледников Аляски составляет от 60 до 70 для неоткалывающихся ледников, 70-80 для ледников с умеренной откалкой и до 90 для ледников с очень высокой скоростью отела. [11] Используя данные о соотношении площадей накопления (AAR) для откалывающихся приливных ледников Аляски, Пелто (1987) [11] и один (1995) [12] Созданные модели показывают, что климат действует как элемент управления первого порядка в цикле наступления/отступления ледников на протяжении большей части цикла наступления отступления, но существуют также периоды, нечувствительные к климату. Пелто (1987) исследовал поведение конечных точек 90 ледников Аляски и обнаружил, что поведение конечных точек всех 90 ледников было правильно предсказано на основе AAR и скорости отела. [11]

    Продвижение

    [ редактировать ]
    Ледник Хаббарда

    Если мы начнем со стабильного втянутого положения в конце цикла приливно-водного ледника, ледник будет иметь умеренную скорость отела и высокий AAR, выше 70. Ледник создаст конечную отмель из отложений, что еще больше снизит скорость отела. Это улучшит баланс массы ледника , и ледник может начать продвигаться из-за этого изменения или увеличения потока льда к конечной точке из-за увеличения количества снегопадов или уменьшения таяния снега. По мере продвижения конечная отмеля будет выдвигаться перед ледником и продолжать расти, сохраняя низкую скорость отела. В случае большинства ледников, таких как ледник Таку, ледник в конечном итоге образует конечную отмель, находящуюся над водой, и отел практически прекратится. Это исключит потерю льда из ледника, и ледник сможет продолжить наступление. Ледник Таку и ледник Хаббарда находились на этой фазе цикла. Ледник Таку, наступавший уже 120 лет, уже не откалывает. Ледник Хаббарда все еще имеет фронт отела. [13] [14] Затем ледник будет расширяться до тех пор, пока AAR не станет между 60 и 70 и не будет достигнуто равновесие неоткалывающегося ледника. Ледник не очень чувствителен к климату во время наступления, поскольку его AAR довольно высока, когда конечное мелководье ограничивает отел.

    Стабильно-расширенный

    [ редактировать ]

    В максимально выдвинутом положении ледник снова чувствителен к изменению климата. [12] [15] Ледник Брейди и ледник Бэрд являются примерами ледников, находящихся в настоящее время на этом этапе. Ледник Брейди истончался в течение последних двух десятилетий из-за более высокой высоты линии равновесия, сопровождающей более теплые условия в регионе, а его вторичные концы начали отступать. Ледник может оставаться на этом месте какое-то время, в случае с ледником Брейди, по крайней мере, столетие. Обычно существенное истончение происходит до начала отхода от мелководья. (USGS) спрогнозировать в 1980 году Это позволило Геологической службе США отступление ледника Колумбия от его конечной отмели. [16] Ледник оставался на этой отмели на протяжении всего ХХ века. Геологическая служба США наблюдала за ледником из-за его близости к Вальдесу на Аляске , порту для экспорта сырой нефти из Аляскинского трубопровода . В какой-то момент снижение массового баланса приведет к отступлению с мелководья на более глубокую воду, после чего последует отел. [2] Учитывая недавнее истончение, можно предположить, что ледник Брейди вот-вот начнет отступать.

    Резко отступая

    [ редактировать ]
    Ледник Колумбия в 2004 году

    Скорость отела будет увеличиваться по мере того, как ледник отступает от мелководья в более глубокий фьорд, только что очищенный ледником во время продвижения. Глубина воды первоначально увеличивается по мере того, как ледник отступает от мелководья, что приводит к еще более быстрому движению ледника, его откалыванию и отступлению. Ледник сравнительно нечувствителен к климату во время отступления отела. Однако в случае с ледником Сан-Рафаэль в Чили был отмечен переход от отступления (1945–1990 гг.) к наступлению (1990–1997 гг.). [17] Текущими примерами такого отступления являются ледник Колумбия и ледник Гайот . Самый известный недавний пример этого — большое отступление ледников Глейшер-Бей и Айси-Бэй на Аляске, которое произошло быстро в результате этого процесса. [18] Ледник Мьюир отступил на 33 км с 1886 по 1968 год, все это время сопровождаясь обширным отелом. В 1890–1892 годах он ненадолго прекратил свое отступление. [19] В 1968 году длина ледника Мьюир все еще составляла 27 км, что составляет менее половины его длины в 1886 году. К 2001 году отступление продолжилось еще на 6,5 км. [20] Сегодня ледник находится недалеко от вершины своего фьорда, и при минимальном откалывании ледник может оставаться стабильным в этом втянутом положении.

    Лучший текущий пример иллюстрируется проведенным Геологической службой США исследованием ледника Колумбия, . Они отметили, что средняя скорость отела на леднике Колумбия увеличилась с 3 км. 3 ⋅a −1 во второй половине 1983 г. до 4 км. 3 ⋅a −1 в течение первых девяти месяцев 1984 г. Эта скорость была в четыре раза выше, чем измеренная в конце 1977 г., и снова увеличилась в 1985 г. Увеличился также ледниковый поток, т. е. движение льда в сторону моря, его было недостаточно для идти в ногу с распадом и выбросом айсбергов. Вместо этого увеличение скорости, казалось, просто направляло все более быстрый конвейер к конечной остановке для производства айсбергов. Это побудило Геологическую службу США предсказать, что ледник отступит на 32 км, прежде чем стабилизируется. [16] К 2006 году он отступил на 16 км. Вода остается глубокой, а скорость откалывания и скорости ледников очень высокой, что указывает на то, что отступление будет продолжаться. На этом этапе, как и в случае единоразового платежа по ипотеке с регулируемой процентной ставкой, леднику придется выплатить совершенно новую часть своего баланса через айсберги. Ледник ускоряется по мере того, как поток усиливается в результате процесса отела; это увеличивает вынос айсбергов из ледника. Массовое отступление отела начинается в результате потепления, вызывающего истончение льда. В результате откат к новым условиям равновесия может быть гораздо более обширным, чем тот, который будет восстановлен на следующем этапе продвижения. Хорошим примером этого является ледник Мьюир.

    Рядом с Глейшер-Бей, в Ледяном заливе было самое обширное отступление. В начале 20 века береговая линия была почти прямой, а залива не было. Вход в залив был заполнен приливным ледником, который откалывал айсберги прямо в залив Аляска. Столетие спустя отступление ледника открыло многорукий залив длиной более 30 миль. Ледник приливной воды разделился на три независимых ледника: Яхце, Цаа и ледник Гайот. Другими примерами ледников, находящихся в настоящее время в фазе отступления, являются ледники Саут-Сойер и Сойер на Аляске, отступившие на 2,1 и 2,3 км соответственно с 1961 по 2005 год.

    В Патагонии примером быстро отступающего ледника является ледник Хорхе Монтт, который впадает в Баха Хорхе Монтт в Тихом океане. Утончение льда ледника на небольших высотах с 1975 по 2000 год достигло 18 м⋅год. −1 на самых низких высотах. Фронт откалывания ледника за эти 25 лет претерпел значительное отступление на 8,5 км в результате быстрого истончения [1] .

    Стабильно-втянутый

    [ редактировать ]

    В какой-то момент ледник достигает точки закрепления, когда откалывание сокращается из-за сужения или обмеления фьорда, а AAR ледника приближается к 100. Это происходит с ледниками ЛеКонте и ледником Яхце . Ледник Ле Конте в настоящее время имеет AAR 90, находится в отведенном положении и, вероятно, будет готов продвигаться вперед после строительства конечной отмели. [21] Снижение скорости отела позволяет леднику восстановить равновесие.

    Примеры поведения приливных ледников

    [ редактировать ]

    Ледник Таку

    [ редактировать ]

    Ледник Таку представляет собой хороший пример этого цикла. Максимальной протяженности он достиг около 1750 года. В этот момент он закрыл залив Таку . [22] Впоследствии началось отступление отела. К тому времени, когда Джон Мьюир увидел ледник в 1890 году, он был близок к минимальной протяженности, в месте, где фьорд сужался, а впереди была глубокая вода. [23] Примерно в 1900 году его AAR, равный 90, привел к началу наступления ледника Таку, в то время как оставшиеся ледники Ледяного поля Джуно продолжали отступать. [15] Это продвижение продолжалось со скоростью 88 млн лет в год. −1 , продвинувшись на 5,3 км от минимума 1900 года до 1948 года, все время строясь, а затем поднимаясь по обширной пойменной равнине под ее отелом. После 1948 года на ныне не отколовшемся леднике Таку AAR лишь немного снизился (86 и 63). Это привело к дальнейшему продвижению на 1,5 км с пониженной скоростью 37 м⋅год. −1 . В 1990 году AAR ледника Таку был достаточно высоким, чтобы побудить Пелто и Миллера прийти к выводу, что ледник Таку будет продолжать наступать в течение оставшегося десятилетия 20-го века. [15] С 1986 по 2005 год высота линии равновесия на леднике увеличивалась без значительного смещения конечной точки, в результате чего AAR снизилась примерно до 72. Пелто и Миллер пришли к выводу, что нынешнее снижение скорости продвижения с 1970 года связано с расширением в поперечном направлении конечной доли. в отличие от снижения баланса массы и что основная причина наступления ледника Таку примерно с 1900 года связана с положительным балансом массы. [15] Недавнее отсутствие положительного баланса массы в конечном итоге замедлит отступление, если оно продолжится.

    Последствия изменения климата

    [ редактировать ]

    Размер приливных ледников таков, что продолжительность цикла приливных ледников составляет несколько сотен лет. Ледник приливной воды не чувствителен к климату во время наступающих и резко отступающих фаз своего цикла. В том же регионе несопоставимые реакции конечных точек наблюдаются среди ледников, откалывающих приливную воду, но не ледников, заканчивающихся сушей. Примером этого могут служить 17 крупных ледников ледового поля Джуно , 5 отступили более чем на 500 м с 1948 года, 11 — более чем на 1000 м, а один ледник Таку продвинулся вперед. Эта разница подчеркивает уникальное влияние на поведение конечной точки приливно-ледникового цикла, из-за которого ледник Таку стал нечувствительным к изменению климата за последние 60 лет.Одновременно в обеих Патагонии [17] и Аляска, [7] Есть приливные ледники, которые продвигались вперед в течение значительного периода времени, приливные ледники, подвергающиеся быстрому отступлению, и устойчивые приливные ледники.

    Ссылки

    [ редактировать ]

    Сноски

    [ редактировать ]
    1. ^ Мерсер, Дж. Х. (1961). «Реакция ледников фьордов на изменения границы фирна» . Журнал гляциологии . 29/3 (29): 850–858. Бибкод : 1961JGlac...3..850M . дои : 10.1017/S0022143000027222 .
    2. ^ Перейти обратно: а б с д Остин, Пост (1975). «Предварительная гидрография и исторические конечные изменения ледника Колумбия». Атлас гидрологических исследований Геологической службы США HA-559. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
    3. ^ Перейти обратно: а б Виели, А.; Дж. Джания; Х. Блаттер; М. Функ (2004). «Кратковременные изменения скорости на Хансбрине, приливном леднике на Шпицбергене» . Журнал гляциологии . 50 (170): 389–398. Бибкод : 2004JGlac..50..389V . дои : 10.3189/172756504781829963 .
    4. ^ Перейти обратно: а б ван дер Вин, CJ (2004). «Отел приливной воды». Журнал гляциологии . 42 : 375–386.
    5. ^ Уоррен, ЧР; Н. Ф. Глассер; А.Р. Керр; С. Харрисон; В. Винчестер; А. Ривера (1995). «Характеристики отела приливных вод на леднике Сан-Рафаэль, Чили» . Журнал гляциологии . 41 (138): 273–289. дои : 10.1017/S0022143000016178 .
    6. ^ Хьюз, Теренс (1988). «Отел ледяных стен» . Анналы гляциологии . 12 : 74–80. дои : 10.1017/S0260305500006984 .
    7. ^ Перейти обратно: а б с Браун, CS; М. Ф. Мейер; и А. Пост (1982). «Скорость отела приливных ледников Аляски с применением к леднику Колумбия». Профессиональный документ Геологической службы США . 1044–9612. Геологическая служба США: C1–C13.
    8. ^ Перейти обратно: а б Пелто, М.С.; Уоррен, ЧР (1991). «Взаимосвязь между скоростью откалывания приливного ледника и глубиной воды на фронте отела» . Анналы гляциологии . 15 . Международное гляциологическое общество: 115–118. Бибкод : 1991АнГла..15..115П . дои : 10.1017/S0260305500009617 .
    9. ^ Пауэлл, Р.Д. (1991). «Системы заземления как средства контроля второго порядка колебаний концов приливной воды ледников умеренного пояса» . Ледниково-морская седиментация; Палеоклиматическое значение . Специальные статьи Геологического общества Америки. 261 : 75–93. дои : 10.1130/SPE261-p75 . ISBN  978-0-8137-2261-0 .
    10. ^ Функ, М.; Ретлисбергер, Ф. (1989). «Прогнозирование последствий планируемого водохранилища, которое частично затопит язык Унтераарглетшер в Швейцарии» . Анналы гляциологии . 13 . Международное гляциологическое общество : 76–81. Бибкод : 1989АнГла..13...76F . дои : 10.1017/S0260305500007679 .
    11. ^ Перейти обратно: а б с Пелто, М.С. (1987). «Баланс массы ледников юго-востока Аляски и северо-запада Британской Колумбии с 1976 по 1984 год: методы и результаты» (PDF) . Анналы гляциологии . 9 : 189–193. дои : 10.3189/S0260305500000598 .
    12. ^ Перейти обратно: а б Вьенс, Р.Дж. (1995). «Динамика и баланс массы ледников, откалывающих приливную воду на юге Аляски (неопубликованная магистерская диссертация)». Университет Вашингтона. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
    13. ^ Пелто, Маури С.; Мэтт Бидл; Мейнард М. Миллер (2005). «Измерения баланса массы ледника Таку, ледяное поле Джуно, Аляска, 1946–2005 гг.» . Программа исследования ледового поля Джуно . Проверено 11 октября 2007 г.
    14. ^ «Обзор программы/Зачем изучать ледник Хаббарда?» . Ледник Хаббарда, Аляска . Геологическая служба США. 3 января 2007 года . Проверено 11 октября 2007 г.
    15. ^ Перейти обратно: а б с д Пелто, М.; М.М. Миллер (1990). «Баланс массы ледника Таку, Аляска, с 1946 по 1986 год». Северо-западная наука . 64 (3): 121–130.
    16. ^ Перейти обратно: а б Мейер, МФ; А. Пост; Л.А. Расмуссен; РГ Сикония; Л.Р. Мэйо (1980). «Отступление ледника Колумбия, Аляска - предварительное предсказание». 80–10. Отчет об открытом файле Геологической службы США. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
    17. ^ Перейти обратно: а б Уоррен, ЧР (1993). «Быстрые недавние колебания откалывающегося ледника Сан-Рафаэль, Чилийская Патагония: климатические или неклиматические?». Географический Анналер . 75А (3): 111–125. дои : 10.1080/04353676.1993.11880389 .
    18. ^ Пауэлл, Р.Д. (1991). «Системы линий заземления как средства контроля второго порядка колебаний концов приливных вод ледников умеренного пояса». В Дж. Б. Андерсоне и гроссмейстере Эшли (ред.). Ледниково-морская седиментация: палеоклиматическое значение; Специальный документ 261 . Денвер: Геологическое общество Америки. стр. 74–94.
    19. ^ Филд, Висконсин (1975). «Ледники прибрежных гор: пограничные хребты (Аляска, Британская Колумбия и территория Юкона). В WO Field (ред.). Горные ледники северного полушария . Ганновер, Нью-Хэмпшир: Армейская исследовательская и инженерная лаборатория холодных регионов. Стр. 299 –492.
    20. ^ Молния, БФ (2006). «Поведение ледников Аляски в конце девятнадцатого - начале двадцать первого века как индикатор изменения регионального климата». Глобальные и планетарные изменения . 56 (1–2). Эльзевир Б.В.: 23–56. ASIN   B000PDTHNS . дои : 10.1016/j.gloplacha.2006.07.011 .
    21. ^ Мотыка, Р.Дж.; Л Хантер; К. Эчелмейер; С. Коннор (2003). «Таяние подводной лодки на конце ледника умеренной приливной воды, ледник ЛеКонте, Аляска» . Анналы гляциологии . 36 . Международное гляциологическое общество: 57. Бибкод : 2003AnGla..36...57M . дои : 10.3189/172756403781816374 .
    22. ^ Мотыка, Р.Дж.; Бегет, Дж. Э. (1996). «Ледник Таку, юго-восток Аляски, США: позднеголоценовая история ледника с приливной водой». Арктические и альпийские исследования . 28 (1): 42–51. дои : 10.2307/1552084 . JSTOR   1552084 .
    23. ^ Мьюир, Джон (1915). Путешествие по Аляске . Бостон: Хоутон Миффлин. ISBN  0-87156-783-0 .

    Другие ссылки

    [ редактировать ]
    • Вьенс, Р. 2001. Изменение климата в позднем голоцене и колебания ледников вдоль юго-западной окраины ледяного поля Стикин , Университет АЛЯСКА, Докторская диссертация Университета Вашингтона. [2]
    • Пост, А.; Мотыка, Р.Дж. (1995). «Ледники Таку и Ле Конте, Аляска: контроль скорости отела асинхронных наступлений и отступлений в позднем голоцене». Физическая география . 16 : 59–82. дои : 10.1080/02723646.1995.10642543 .
    Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Tidewater_glacier_cycle&oldid=1185033720"
    Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
    Arc.Ask3.Ru
    Номер скриншота №: 6cde63e56b152ce2b84a055cb3820435__1699922880
    URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/6c/35/6cde63e56b152ce2b84a055cb3820435.html
    Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
    Tidewater glacier cycle - Wikipedia
    Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)