Ледяной поток

Скорость движения льда Антарктического ледникового щита . Области синего, желтого или белого цвета отмечают более быстрые потоки льда.

Термин « ледяной поток» - в дополнение к его использованию в качестве явного синонима для ледника  - это гляциологический технический термин, который соответствует английскому термину «ледяной поток». Это обозначает области ледяных щитов, которые отличаются от окружающего льда более высокими скоростями потока. По ним течет большая часть льда ледовых щитов - в случае Антарктического ледяного щита это 90%, хотя ледяные потоки составляют только 13% антарктического побережья. Поэтому их наглядно называют « артериями ледяных щитов». Скорость течения ледяных потоков часто значительно выше, чем у горных ледников.

Ледяные потоки в более узком смысле не ограничены по бокам видимыми скальными образованиями. Если да, то это выходные ледники . Однако на практике это определение не допускает сколько-нибудь значимого разграничения. Это особенно очевидно в ледяном потоке Рутфорда в Антарктиде, который только с одной стороны ограничен горами, а с другой стороны - более медленно движущимися ледяными массами. Выходящие с быстрым течением ледники, питаемые ледяными потоками, включены в определение в более широком смысле.

Ледник Ламберта в Антарктике считается крупнейшим ледяным потоком в мире . Самый быстрый из известных ледяных ручьев - Якобсхавн Исбро в Западной Гренландии. В нормальных условиях он течет со скоростью до 7 километров в год. В 1996 году и в последующие годы эта скорость увеличивалась в два раза до 14 километров в год. Это показывает огромную динамику, которую могут развивать ледяные потоки. В Антарктике даже наблюдались ледяные потоки, которые меняли направление течения за относительно короткое время.

морфология

Из-за более высокой скорости потока ледяные потоки тянут окружающий лед вниз. В результате поверхность ледяного потока глубже, чем у флангового льда. Между ним и ледяным потоком образуются огромные продольные промежутки , которые хорошо видны на спутниковых снимках и которые привели к обнаружению ледяных потоков. В продольном направлении профиль поверхности ледяного потока отличается от «нормально» текущего льда ледяного покрова. Хотя форма ледяного покрова напоминает параболическую форму, а наклон увеличивается с удалением от ледяного покрова , ледяной поток является самым крутым в своей начальной точке и становится более мелким. Таким образом, профиль его поверхности выпуклый вдоль линии потока, в отличие от преимущественно вогнутой формы поверхности ледяного покрова. Почти все ледяные потоки оканчиваются в море и часто питают шельфовый ледник .

Причины высоких скоростей потока

Различное поведение различных ледяных потоков предполагает, что существуют разные причины высокой скорости потока ледяных потоков:

  • Топографические причины: Большая часть ледяных потоков течет по структурам подледниковой долины. Влияние подповерхностного рельефа больше всего на краю ледяных щитов, где они наиболее тонкие. В основном поток льда с ледников концентрируется в тех областях, где дно ледника наиболее глубокое. Тот факт, что ледяные потоки поддерживают или даже увеличивают высокую скорость в нижних областях, нельзя объяснить только топографией.
  • Снижение вязкости льда: концентрация ледяного потока в одной области приводит к высоким напряжениям и, следовательно, к тепловому трению. Это приводит к повышению температуры внутри и делает лед более мягким.
  • «Смазка» на дне ледника: в большинстве ледяных потоков предполагается, что жидкая вода и базальное скольжение играют основную роль, а дно ледника очень скользкое. Бурение ледяного потока Уилланс показало, что дно ледника состоит из щебня, в котором много глинистых минералов, и что давление воды на границе между льдом и щебнем почти такое же, как давление, оказываемое вышележащим льдом. . Это высокое давление либо отделяет лед от его основания, либо ослабляет размерную стабильность щебня на земле и, таким образом, способствует его деформации, которая способствует скольжению, - или и тому, и другому.

Колебания скорости потока

Существует три категории возникновения высоких и часто колеблющихся скоростей потока в ледниках: нагоны , приливные ледники и ледяные потоки. Тот факт, что эти категории пересекаются, очевиден из того факта, что практически все выходящие ледники, питаемые ледяными потоками, также являются приливными ледниками. По крайней мере, для одного такого выходного ледника, Сторстрёммен на северо-востоке Гренландии, несомненно, что он также демонстрирует волнообразное поведение: он отступал с 1913 по 1978 год, а затем быстро в последующие годы - со скоростью более 4 километров в год - до продвигается вперед, при этом большие массы льда перемещаются из верхнего Зергебиета в нижний.

Однако нет никаких доказательств того, что большие площади сегодняшних ледяных щитов и ледяных потоков демонстрируют волнообразное поведение. В частности, измерения до сих пор не дали никаких указаний на более крупные регионы, где движение льда почти прекратилось, а толщина льда непрерывно увеличивается по сравнению с более глубокими участками, что характерно для нагонов горных ледников. С другой стороны, нагоны были бы наиболее правдоподобным объяснением событий Генриха на Лорентидском ледяном щите в молодом плейстоцене . Однако в настоящее время имеется недостаточная информация о динамике ледников в то время .

В Западной Антарктиде ледяные потоки, впадающие в Берег Сипла, за последние несколько столетий заметно колебались. В то время как скорость течения ледяного потока Уилланс составляет от 300 до 800 метров в год, ледяной поток Камб , который имеет те же климатические условия, продолжает действовать уже около 200 лет. Одно из возможных объяснений такого поведения состоит в том, что подледниковые водостоки могли переключиться. Это может привести к замерзанию ложа ледника, поскольку лед на дне ледника может оставаться в точке плавления под давлением только за счет скрытого тепла, генерируемого поступающей водой . Возможно, эта вода сейчас течет по другому ледяному потоку.

Более интересным, чем вопрос о том, демонстрируют ли ледяные течения нагонное поведение, в настоящее время является вопрос о том, могут ли процессы, которые развивают свою собственную динамику из приливных ледников, привести к разрушению целых ледяных щитов. Когда линия заземления отступает, то есть линия, от которой лед начинает плавать по морю, сопротивление трения уменьшается, что увеличивает скорость потока. Это еще больше утончает лед, создавая эффект обратной связи .

Смотри тоже

литература

  • Курт М. Каффи, WSB Paterson: Физика ледников. Четвертое издание. Баттерворт-Хайнемнн, Берлингтон 2010, ISBN 978-0-12-369461-4 .
  • Роджер ЛеБ. Гук: Принципы механики ледников. Второе издание. Издательство Кембриджского университета, Кембридж 2005, ISBN 0-521-83609-3 .
  • Терри Хьюз: Движение ледника / Скорость льда. В: Виджай П. Сингх, Пратап Сингх, Умеш К. Хариташья (ред.): Энциклопедия снега, льда и ледников. Springer, Dordrecht 2011, ISBN 978-90-481-2641-5 , стр. 408-414.

Индивидуальные доказательства

  1. ↑ Гюнтер Дросдовски: Словарь немецкого языка в стиле Дудена. Bibliographisches Institut, Mannheim 1971, ISBN 3-411-00902-0 , p. 315. ( онлайн )
  2. ^ A b c d Каффи, Патерсон: Физика ледников. Четвертое издание. 2010. С. 360–372.
  3. ^ Мэтью Р. Беннетт: Ледяные потоки как артерии ледяного покрова: их механика, стабильность и значение. В: Обзоры наук о Земле. Том 61, 2003 г., стр. 309-339. ( онлайн ; PDF, 1,6 МБ)
  4. ↑ Когда ледники текут быстро. В: Neue Zürcher Zeitung . 2 октября 2002 г.
  5. ↑ Ледник в ванне. В: Deutschlandfunk , Research News. 29 сентября 2008 г.
  6. ↑ Течение антарктического льда на заднем ходу. На: Wissenschaft.de от 4 октября 2002 г.
  7. ^ A b Терри Хьюз: Движение ледника / Скорость льда. 2011, с. 408-414.
  8. ↑ а б Роджер ЛеБ. Гук: Принципы механики ледников. 2005, с. 105-110.
  9. ↑ Центральный институт метеорологии и геодинамики (ZAMG): Антарктика: более динамично, чем предполагалось , по состоянию на 24 апреля 2013 г.
  10. ↑ Гарри К.К. Кларк: Быстрое течение ледников: ледяные потоки, волны и приливные ледники. В: Журнал геофизических исследований. Том 92, 1987, стр. 8835-8841. ( Резюме )
  11. ↑ а б в г Каффи, Патерсон: Физика ледников. Четвертое издание. 2010, стр. 537f.
  12. ↑ Каффи, Патерсон: Физика ледников. Четвертое издание. 2010, с. 365-370.