آزمایش منجر به لغزش قانون برای پیش بینی بهتر از یخچال سرعت افزایش سطح آب

حمایت توسط داده های تجربی از یک آزمایشگاه ماشین که شبیه سازی بزرگ نیروهای درگیر در یخچال جریان glaciologists نوشته اند یک معادله است که حساب برای حرکت از یخ است که مبتنی بر نرم دگردیس زمین زیر غیر منتظره حرکت سریع قطعات از ورق های یخ.

که معادله-و یا “لغزش قانون” — یک ابزار است که دانشمندان می توانید در کامپیوتر مدل یخچال جنبش بیش از دگردیس تخت از گل و لای و شن و ماسه و سنگریزه سنگ ها و تخته سنگ ها در زیر یخچالهای طبیعی مانند غرب قطب جنوب یخ گفت: Neal Iverson, رهبر پروژه و استاد زمین شناسی و علوم جوی در دانشگاه ایالتی آیووا. مدل با استفاده از لغزش های جدید قانون بهتر می تواند پیش بینی کند که چگونه به سرعت یخچالهای طبیعی در حال کشویی چقدر یخ آنها ارسال به اقیانوس و چگونه آن را تحت تاثیر قرار سطح دریا افزایش یابد.

مقاله آنلاین منتشر شده امروز توسط مجله علم توصیف جدید لغزش قانون و آزمایش و داده ها است که انگیزه آن است. نویسندگان لوکاس Zoet یک فوق دکتری پژوهش های مرتبط در ایالت آیووا از 2012 تا 2015 و در حال حاضر استادیار علوم در دانشگاه ویسکانسین-مدیسون و Iverson.

چرا glaciologists نیاز به یک لغزش ،

“پتانسیل فروپاشی غرب قطب جنوب یخ ورق بزرگترین منبع عدم قطعیت در برآورد آینده از سطح دریا افزایش می یابد و این عدم قطعیت نتایج در بخشی از ناقص مدل ice-ورق پروسه” Zoet و Iverson نوشته در مقاله خود را.

یخچال های طبیعی-در-یک-فریزر

Iverson شروع به آزمایش با 9-پا بلند حلقه-برشی دستگاه در داخل آزمایشگاه خود را راه رفتن در فریزر در سال 2009. در مرکز دستگاه است که حلقه ای از یخ حدود سه فوت در سراسر و هشت اینچ ضخامت دارد. در زیر حلقه است یک پرس هیدرولیک است که می تواند قرار داده تا آنجا که 100 تن از نیروی بر روی یخ و شبیه سازی وزن یک یخچال 800 فوت ضخامت دارد. بالاتر از حلقه در حال موتور است که می تواند چرخش یخ در سرعت های 1 تا 10000 فوت در هر سال است.

یخ احاطه شده توسط یک وان متوسط-کنترل گردش مایع نگه می دارد که یخ حلقه درست در آن دمای ذوب پس از آن اسلاید در یک فیلم نازک از آب-درست مثل همه جریان سریع یخچالهای طبیعی.

A $530,000 کمک مالی از بنیاد ملی علوم حمایت و توسعه این دستگاه است. Iverson کار با سه مهندسین از وزارت نیروی ایالات متحده ایمز آزمایشگاهی — تری Herrman دن جونز و جری Musselman — به نوبه خود ایده های خود را به یک ماشین کار.

و آن را برای حدود یک دهه ارائه اطلاعات در مورد چگونه یخچالهای طبیعی حرکت بیش سفت و سخت سنگ و دگردیس رسوب.

کشیدن بر روی یخ

برای این آزمایش که منجر به لغزش های جدید قانون Zoet سوار از ایمز (ames) به مدیسون برای پر کردن شش 5-سطل گالن با واقعی glacially رسوب رسوب به نام تا که ترکیب مناسبی از گل و لای و شن و ماسه و سنگ بزرگتر ذرات.

او می خواهم حرکت شبیه چمچه زنی که به حلقه برشی دستگاه را تا تخت. او سپس ساخت یخ حلقه در بالای آن با انجماد لایه های آب کشت با کریستال های یخ. او می خواهم اعمال نیرو بر روی یخ و حرارت آن ذوب و روشن کردن دستگاه.

“ما پس از رابطه ریاضی بین کشیدن نگه داشتن یخ در پایین یخچال و چگونه سریع یخچال های طبیعی می, اسلاید” Iverson گفت. “که شامل بررسی تاثیر تفاوت بین فشار یخ روی تخت و فشار آب در منافذ تا-یک متغیر به نام فشار موثر است که کنترل اصطکاک است.”

داده ها نشان داد رابطه بین “کشیدن لغزش سرعت و فشار موثر است که نیاز به مدل یخچال جریان” Iverson گفت.

“یخ یخچال های طبیعی است که بسیار چسبناک مایع که ورقه بیش از یک بستر — در این مورد یک دگردیس تا تخت-و اصطکاک در بستر را فراهم می کشیدن که دارای یخ بازگشت” Iverson گفت. “در صورت عدم وجود اصطکاک وزن یخ باعث می شود آن را به سرعت بخشیدن به catastrophically مانند برخی از لغزش.”

اما آن را تقریبا غیر ممکن است برای کشیدن دریافت اطلاعات در این زمینه است. Zoet گفت: عمل حفاری را از طریق یخ تغییر خواهد کرد رابط بین یخچال و تخت ساخت اندازه گیری و داده های کمتر دقیق است.

بنابراین Iverson ساخته شده خود را در دستگاه آزمایشگاهی برای جمع آوری آن داده و Zoet ساخته شده است کمی کوچکتر از نسخه خود را ویسکانسین آزمایشگاه. Zoet دستگاه ویژگی های یک نمونه شفاف مجلسی بنابراین محققان می توانید بیشتر از آنچه اتفاق می افتد در طول یک آزمایش است.

نتیجه تجربی مبتنی بر لغزش قانون برای یخچال های طبیعی در حال حرکت بیش از نرم تخت باید یک تفاوت در پیش بینی از یخچال جنبش و افزایش سطح آب:

“یخ ورق با استفاده از مدل های جدید ما لغزش رابطه” Iverson گفت: “تمایل به پیش بینی بالاتر یخ ترشحات به اقیانوس — و نرخ بالاتر از سطح دریا افزایش یابد — از لغزش قوانین در حال حاضر در حال استفاده در اکثر یخ ورق models.”

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de