Модель PTAA GMB
PTAAGMB ( баланс массы ледника по осадкам, температуре, площади и высоте )
Обзор
[ редактировать ]ледника Модель PTAAGMB используется для расчета баланса массы , основного индикатора его здоровья, и отображает изменения его баланса массы с течением времени, чтобы предсказать его будущее.
Модель PTAAGMB, разработанная в середине 1990-х годов гляциологом Венделлом Тангборном, представляет собой простую и надежную альтернативу сложной задаче ручного измерения ледников с использованием снежных ям и абляционных стоек.
Модель PTAAGMB требует только данных наблюдений за осадками и температурой (PT) с близлежащих низковысотных метеостанций и распределения площади ледника по высоте (AA).
Баланс массы ледников и изменение климата
[ редактировать ]Ледники сверхчувствительны к малейшим изменениям климата и реагируют на них изменением своего размера, а также наступанием или отступанием. Баланс массы, или разница между накоплением снега и абляцией снега и льда, имеет решающее значение для здоровья ледников и их выживания. Ледник Колумбия на Аляске — это большой приливной ледник, который начал резкое отступление в 1970-х годах из-за колебаний климата и начал сбрасывать большое количество айсбергов в пролив Принца Уильяма. Эти айсберги стали причиной масштабного разлива нефти в 1989 году, когда капитан нефтяного танкера попытался уклониться от них и сел на мель. [ 1 ]
Распределение площади и высоты
[ редактировать ]Ключом к модели PTAAGMB является распределение площади ледника по высоте, которое представляет собой просто зависимость площади поверхности ледника от высоты. Профиль АА — уникальная особенность ледника, сформировавшаяся в результате тысячелетней эрозии коренных пород, лежащих под ледником. Таким образом, распределение высот территории включает в себя прошлую историю климата, которая сформировала ледник.
Модель PTAAGMB использует ежедневные значения таких переменных баланса, как высота снеговой линии, высота нулевого баланса, баланс ледника, балансовый поток и соотношение площадей накопления, которые коррелируют в течение сезона абляции с использованием двухстепенной полиномиальной регрессии для получения наименьшей ошибки аппроксимации. При достижении минимальной средней ошибки (или максимальной R2) сгенерированные балансы и другие переменные считаются реальными. Метод симплексной оптимизации используется для определения оптимальных значений коэффициентов, которые используются в алгоритмах преобразования метеорологических наблюдений в накопление снега и абляцию снега и льда. [ 2 ]
Применение к ледникам
[ редактировать ]Модель PTAAGMB успешно использовалась на ряде ледников в различных частях мира: в США — на аляскинских ледниках Беринга, Гульканы, Лемон-Крик, Менденхолла, Росомахи и хребта Врангеля; в штате Вашингтон, на леднике Южный Каскад; в Европе — австрийские ледники Хинтерайсфернер, Кессельванфернер и Вернагт-Фернер.
Баланс массы и сток ледника Лангтанг в Непале был определен с помощью модели PTAAGMB с использованием ежедневных метеорологических наблюдений, наблюдаемых в Катманду. Это единственный гималайский ледник, для которого рассчитан баланс массы и сток. [ 3 ]
Расчет толщины ледника
[ редактировать ]Еще одной особенностью модели PTAAGMB является возможность оценивать толщину ледника на основе измерений скорости потока льда и баланса массы. [ 4 ] На основании измерений скорости потока и баланса в 1965 году средняя толщина ледника Южный Каскад составила 83 метра. Сделанные позднее скважинные измерения ледника примерно согласуются с этой оценкой.
Массовый баланс, сток и расчет скачков
[ редактировать ]Баланс массы, сток и нагоны ледника Беринга были рассчитаны с помощью модели PTAAGMB с использованием погодных наблюдений в Кордове и Якутате, Аляска . Потеря объема льда, измеренная с помощью модели PTAAGMB, в пределах 0,8% согласуется с потерей, измеренной геодезическим методом. Сток с ледника Беринга (полученный на основе моделирования абляции и дождя) коррелирует с четырьмя нагонами ледника, произошедшими с 1951 года. [ 5 ]
Сравнение методов баланса массы
[ редактировать ]Сравнение баланса массы ледников гляциологическими , гидрологическими и картографическими методами показало, что ледники внутри запасают значительное количество жидкой воды. [ 6 ] Хранящаяся в ледниках вода теперь считается ключом к пониманию распада ледяных шапок Антарктики и Гренландии .
Дополнительная информация
[ редактировать ]Веб-сайт с результатами PTAAGMB, полученными по 9 различным ледникам, 5 из которых сравниваются с имеющимися ручными измерениями, можно увидеть по адресу www.ptaagmb.com .
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Использование метеорологических наблюдений на малых высотах для расчета баланса массы ледника Колумбия на Аляске и его связи с откалыванием и скоростью, Тангборн, В., Отчет Центра полярных исследований Берда № 15, Отчет семинара по откалыванию ледников, 1997, Колумбус, Огайо.
- ^ Модель баланса массы, которая использует метеорологические наблюдения на малых высотах и распределение площади ледника по высоте, Тангборн, В., Geografiska Annuler, 81A, 1999.
- ^ Баланс массы и сток частично покрытого обломками ледника Лангтанг, Непал, Тангборн. В. и Рана, Бирбал, Ледники, покрытые обломками, Материалы семинара, проведенного в Сиэтле, Вашингтон, США, сентябрь 2000 г., Публикация IAHS No. 264, 2000.
- ^ Чистый бюджет и сток ледника Южного Каскада, Вашингтон, Мейер М. и Тангборн В., Журнал гляциологии, Геологическая служба США, 1965.
- ^ Баланс массы, сток и нагоны ледника Беринга, Аляска, Тангборн, Западная Криосфера, 7, 1–9, 2013 г.
- ^ Сравнение баланса массы ледников с помощью гляциологических, гидрологических и картографических методов, Ледник Южного Каскада, Вашингтон, Тангборн, В., Криммель, Р., Мейер, М., Симпозиум по снегу и льду, Материалы Московского симпозиума, август 1971 г.: IAHS -АИШ, Паб. № 104, 1975 г.