Recent work suggests an emerging new paradigm for the Scandinavian ice sheet (SIS); one of a dynamically fluctuating ice sheet. This doctoral research project explicitly examines the history and dynamics of the SIS at four sites within Sweden and Norway, and provides results covering different time periods of glacial history. Two relatively new dating techniques are used to constrain the ice sheet history: the optically stimulated luminescence (OSL) dating technique and the terrestrial cosmogenic nuclide (TCN) exposure dating technique. OSL dating of interstadial sediments in central Sweden and central Norway indicate ice-free conditions during times when it was previously inferred the sites were occupied by the SIS. Specifically, the SIS was absent or restricted to the mountains for at least part of Marine Isotope Stage 3 around 52 to 36 kyr ago. Inland portions of Norway were ice-free during part of the Last Glacial Maximum around 25 to 20 kyr ago. Consistent TCN exposure ages of boulders from the Vimmerby moraine in southern Sweden, and their compatibility with previous estimates for the timing of deglaciation based on radiocarbon dating and varve chronology, indicate that the southern margin of the SIS was at the Vimmerby moraine ~14 kyr ago. In central Sweden, consistent TCN ages for boulders on the summit of Mt. Åreskutan and for the earlier deglaciated highest elevation moraine related to the SIS in Sweden agree with previous estimates for the timing of deglaciation around 10 ka ago. These results indicate rapid decay of the SIS during deglaciation. Unusually old radiocarbon ages of tree remains previously studied from Mt. Åreskutan are rejected on the basis of incompatibility with consistent TCN ages for deglaciation, and incompatibility with established paleoecological and paleoglaciological reconstructions. Altogether this research conducted in different areas, covering different time periods, and using comparative geochronological methods demonstrates that the SIS was highly dynamic and sensitive to environmental change. / At the time of the doctoral defense, the following papers were unpublished and had a status as follows: Paper 3: Submitted. Paper 4: Manuscript.

No description available.

With continued warming regional surface air temperatures around the Artic in recent decades, there is growing importance in understanding how ice sheet dynamics interact with a shifting global climate system. This research investigates the spatial variability of sub-glacial hydrology under land terminating ice sheets in Western GrIS, when applying varying overburden ice pressures within Shreve’s (1972) hydraulic potential equation. The application of ArcGIS is used with adjusted k-values in the equation to route hydrological network systems under the ice sheet and help identify the processes taking place within the sub-glacial system. With focus on processes such as water piracy, we are able illustrate the effects that water at the base can have on ice sheet behaviors. i.e. velocity and mas balance. The findings conclude that the ice sheet is operating under conditions at its base with a k-value somewhere within the range of 0.9 to 1.1. This assumption is based on comparisons between modelled pro-glacial output with observed data taken from studies by Mikkelsen et al. (2014) and Smith et al. (2015), using input melt data at the surface (Lindback et. al., 2015). At this level of hydraulic potential, water piracy is effectively changing the course pathways of the hydrological network and therefore manipulating the size and shape of the sub-glacial catchments. As a result, discharge may leave the glacier from a different location than what would be assumed. Identifying the location and volume of water under particular ice sheets, compared to neighboring ice sheets, can be used to explain spatial and temporal differences in ice sheet characteristics. Such research is important in understanding both environmental and socio-economic implications at local to global scale. Although the application of GIS methodology is extremely useful is producing such results, it must be recognised that a high level of uncertainty and error exists in the data results. / Temperatur kan ha en särskilt stark inverkan på hur istäcken (glaciärer) beter sig. Även om det är väl känt att temperaturerna ökar både globalt och runt Arktis så har vi bara börjat förstå vikten av effekten av detta på glaciärer. Med ökande temperaturer har vi börjat se att en ökad avsmältning och en ökad mängd smältvatten i glaciala system kan ändra sättet en ismassa beter sig. Ett exempel på en sådan förändring är en ökad hastighet som ismassan rör sig i eftersom vatten fungerar som ett glidmedel mellan glaciären och den underliggande marken. Var vattnet finns under isen påverkar var istäcket rör sig. Man tror att en ökning i hastighet vid vissa delar av istäcket kan ledda till att det tunnas ut. Med tiden lämnar en allt större mängd vatten systemet vilket bidrar till mindre, retirerande glaciärer och en höjning av den globala havsytenivån då vattnet via vattendrag till slut rinner ut i havet. I den här studien användes ett kartläggningsprogram, Geografiskt Informationssystem (GIS), för att förutsäga var flodsystem under isen befinner sig. Detta kartläggningsprogram används eftersom dessa regioner inte är tillgängliga för observationer i fält. Tjockleken på istäcket som ligger ovanpå flodsystemet utövar ett tryck på vattnet och gör att det kan flöda emot gravitationen och i riktningar och med hastigheter som inte är typiska för flodsystem i varmare klimat. Denna process kallas vattenavlänkning. I denna studie används en ekvation i GIS för att variera trycket från det ovanliggande istäcket. Genom att ändra detta ändras hur stor vattenavlänkningen blir och därför även vilken väg vattnet tar under isen. Denna teknik tillåter oss att se vilken väg vattnet tar från att det kommer in i systemet vid toppen av istäcket till var det lämnar systemet genom vattendrag nedströms. Genom att veta var vattnet befinner sig kan man utröna varför isen rör sig annorlunda gentemot omkringliggande istäcken, och därför också dess påverkan på omgivande miljö såväl som sociala konsekvenser. Även om detta är en väldigt användbar metod för att kartlägga kanalsystem så finns det osäkerheter, till exempel i hur resultatet stämmer överens med verkliga scenarion. Så även om detta är användbart för att förstå teorin bakom processerna så är resultatet kanske inte helt tillförlitligt.

This thesis consists of two papers dealing with a stabilization method for free-surface flows. The method was initially developed to stabilize mantle-convection simulations, but is in this work extended to ice-sheet- and glacier modeling. The objective of this thesis is to assess the method when applied glaciological simulations, with regards to stability and accuracy. It is shown that the method works well and increases stable time-step sizes substantially both for ice-sheet- and glacier simulations, without loss of accuracy. The increased stability properties might be useful for performing long-term simulations and increasing sea-level-rise predictions on a centennial time scale. / Denna avhandling består av två artiklar som inom ramen för ismodellering undersöker en stabiliseringsmetod för flöden med en fri yta. Metoden framtogs först för stabilisering av simuleringar av mantelkonvektion, men har i den här avhandlingen anpassats till ismodellering. Avhandlingens mål har varit att utvärdera metoden med avseende på stabiltet och noggrannhet. Från de utförda studierna framkommer det att metoden ökar längden på stabila tidssteg avsevärt, utan att nämnvärt påverka noggrannheten hos islösaren. De ökade stabilitetsegenskaperna hos metoden kan exempelvis innebära ökad nogrannheten i fastställandet av framtida havsnivåhöjning genom möjliggörandet av långtidssimuleringar på en tidsskala av flera hundra år.