冰川和冰盖体积

冰川面积可以映射从卫星影像和航空照片,但全球冰量更难以估计。映射的冰厚度要求表面或机载雷达调查。电磁波的频率5-50 MHz通常用于冰川测深,因为这些相对较低的频率限制信号衰减和允许渗透的雷达脉冲通过几百米的冰川冰。决议在这些频率的波长相同的顺序,6-60 m 5-50 MHz范围。的ice-bed接口提供了一个强大的电对比,因此这些系统有很好的成功映射冰川下的地形和冰厚度。其他地球物理技术(如地震和重力调查)也被应用到冰映射。

详细调查(1 - 5公里)网格已经飞在格陵兰岛和南极冰盖,表6.1提供冰量估计的基础。直接翻译,格陵兰岛和南极冰盖的冰量相当于火星科学实验室7.4和63.8(米全球海面升降的海平面分别等效)。海面升降海平面的定义是世界海洋的平均高度相对于固定的大地水准面表面,假设全球海洋面积是固定的。1在现实中,部分冰原接地低于海平面,尤其是在南极洲西部,和冰架浮动;如果这冰融化,它不会导致全球海平面上升。实际的全球海平面上升与完成,瞬间失去了所有的冰在格陵兰岛和南极洲将使海平面上升约64 m: 7.2火星科学实验室从格陵兰岛和南极56.6火星科学实验室。

这是近似的,因为海洋盆地区域水量的函数变化。此外,海底和大陆经历弹性和长期粘性(均衡)反应水和冰荷载的变化。在格陵兰岛和南极洲的冰川下的基石已经被超过1000抑郁。床所在低于海平面在南极洲,切除冰盖将导致地方的洪水南大洋的扩张。

在几百年几千年,均衡放松将冰的体积减少蛀牙和导致额外的海平面上升。

瞬时切除部分南极西部冰盖(极冰原)容易受到海洋冰原不稳定会给全球海面升降海平面上升3.2米。弹性回跳的deglaciated极冰原床火星科学实验室将提供一个额外的0.06,和长期(例如10-kyr)均衡调整给出了进一步0.4火星科学实验室。大部分南极洲和格陵兰岛也低于海平面接地:南极冰盖的41%,包括南极洲西部大部分地区,以及格陵兰冰盖的22%。冰川的消失的冰层将使广泛海洋盆地。在东南极洲和格陵兰岛,其中大部分将isostatically反弹海拔高于平均海平面的tim-escale几百年几千年。这个问题有重要的区域异常,深海洋通道切割成每个冰盖的内部。

在格陵兰岛和南极洲之外,冰层厚度测量了几十个人山谷冰川和冰帽。特别是冰岛冰帽,映射是非常好,但是这是不寻常的;在大多数其他地区冰川体积是不知道。几种方法已经应用于估计的冰厚度或卷基于冰川几何的其他方面。三种常见方法包括(i)估计的冰厚度作为冰边缘的距离的函数,根据冰流变学和包括假设冰川下的地形(如持平或均匀倾斜的床),(2)volume-area缩放和(iii)估计当地的冰层厚度从表面的斜率。

这些方法,volume-area比例是最简单的和受欢迎的方法评估冰川体积。数据来自世界各地大约有100个冰川的冰量给的经验关系

V(106立方米)的体积和冰川的面积(平方公里)。参数c和g需要区域标定,也是常见的采用不同的值不同的冰川大小的缩放参数。经验数据对冰川的全球分布指数g = 1.36。一个幂律缩放冰川面积和体积之间的关系也一直在理论上推导出,基于稳态流变测定表面概要文件和纵横比的山谷冰川和冰帽。这给g = 1.375山谷冰川,冰帽的古典抛物线几何对应与g = 1.25。

Volume-area扩展性通常被认为是适用于大型合奏的冰川。个人冰川可以偏离50%以上的聚合关系的复杂或深深侵蚀床地形,不同寻常的冰流机制(例如,广泛的冰川滑动),或由于远离平衡。的关系并不是用于个人的冰川。

表6.1冰的体积估计锁定在世界高山冰川和冰盖主要是基于volume-area缩放。对标度律系数差异源于对比假设,冰川规模分布,冰川和冰帽之间的区别在形式上,和不确定性在冰川面积的估计。不包括外围冰原在南极和格陵兰岛,估计跨度范围从51 103 X 164 X 103立方千米,相当于一个海面升降海平面相当于13-41厘米。有一个额外的,不限制面积和体积的冰外围在格陵兰岛和南极冰盖;包括南极半岛,这可能相当于全球海平面的额外奖金的cm等价的。结合不同地区的最小和最大估计给出了一个估计总海面升降的56 - 97厘米的冰块的全球海平面等效动态独立于格陵兰岛和南极冰盖。

替代volume-area缩放、一阶近似的冰厚度可以从地面坡度,基于实证观察,冰川冰重力驱动(剪切)压力,td,约100 kPa底部。这是由于冰rheol-ogy再次;冰变形通过非线性粘性流的方式是可以预测的,与支持的有效粘度,使冰川冰的剪切应力。冰川变厚,直到他们达到接近这个值,并进一步增厚或趋陡导致增加的冰流,自动调节给道明。100 kPa。利用这种关系,就可以估计当地的冰层厚度,H,通过方程

ππ是gds冰的密度g是重力,与地面坡度。是本地的关系被定义,它分解当斜坡表面小(或零),如发生在大冰原和冰盖的聚集区。冰川的平均斜率有时被应用在这种情况下。

这提供了粗略估计的冰层厚度的关系,但有大的地方和区域异常“100 kPa的经验法则”。Steep, deep parts of Greenland's Jakobshavn Isbrae ice stream, for instance, have shear stresses of 200-300 kPa. In contrast, the low-sloping Siple Coast ice streams in West Antarctica operate at shear stresses of 20-40 kPa. In this situation,基流盛行在内部变形冰,所以(6.2)是无效的。像volume-area缩放,然后,从地面坡度只提供一个粗略的近似推理的冰厚度。

我们只知道世界山地冰川的体积两倍是令人羞辱的关于地球的知识,但同时也指出,一个明显的目标进步地球系统观察。

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