Гляциологи измерили и смоделировали твердые ложа ледников, вывели закон скольжения для оценки скорости ледников

Гляциологи использовали лазерные и дронные технологии для точного измерения скальных оснований, недавно обнажившихся из-под отступающих ледников в Швейцарских Альпах (ледники Рона, Шварцбург и Цанфлёрон) и Канадских Скалистых горах (ледник Кастлгард). На основе этих измерений были созданы высокодетальные цифровые модели ложа. Изучая, как лед скользит по коренной породе на управляемых, но репрезентативных участках моделей, команда разработала новый «закон скольжения» для ледников.

Этот закон описывает связь между силами, действующими со стороны льда и воды на ложе, и скоростью движения ледника. Он может быть использован другими исследователями для более точной оценки того, как быстро ледяные щиты стекают в океаны, теряют лед и повышают уровень моря. Расчеты, основанные на компьютерной модели физики скольжения льда по неровному ложу, показывают, что небольшие изменения силы у основания ледника могут приводить к значительным изменениям его скорости.

Для сбора данных использовались два метода: наземное лидарное картирование для детальных 3-D измерений и аэрофотосъемка с дронов, позволившая построить модель рельефа с разрешением около 10 см (4 дюймов). «Мы использовали фактические ледниковые ложа для этой модели, в их полноценной 3-D, неправильной форме. Оказывается, это важно», — отметил Нил Айверсон, профессор Университета штата Айова. Ранее использовались идеализированные 2-D модели, которые оказались недостаточны для вывода закона скольжения для твердого ложа.

Новый закон, опубликованный в Science Advances, дополняет ранее разработанный командой закон для мягкого, деформируемого ложа. Несмотря на разные физические процессы и значения констант в уравнениях, математические формы двух законов оказались схожими. Это позволяет предположить возможность создания универсального закона скольжения, который упростит и улучшит оценки поступления льда с ледников в океаны.