1 |
External Conditions Effects on the Self-Organised Criticality of the Calving Glacier Front of Tunabreen, Svalbard / Externa faktorers effekt på den själv-organiserade kritikaliteten av Tunabreens kalvningsfront, SvalbardWestrin, Pontus January 2015 (has links)
Mass balance processes in glaciers are important for determining the growth or retreat of ice. Calving, the mechanical breakage of ice bergs from a glacier front, is a poorly understood phenomenon. This process has great importance to the mass balance of many glaciers, for example on Antarctica and in the Arctic. A recent paper by Åström et al. (2014) compare calving fronts to Self-Organized Critical (SOC) systems, especially the Abelian sand pile model, meaning that the calving front will stay at a critical state at all times. Fluctuations in external conditions will cause the glacier front to either retreat or advance. The calving frequency and size distribution of Tunabreen, a tidewater glacier in Svalbard, was studied during August and September, 2014, with the use of a time-lapse camera set up in front of the calving front. An 11-day period is studied in detail and compared to certain external factors, i.e. tide, air temperature, humidity, atmospheric pressure, wind speed and wind direction. The results are also compared to the relationships found by Åström et al. (2014). The results vary: tide relationships are found as the amplitude reaches above 1 meter, but seize to correlate as the tide falls off. Temperature trends are found for certain periods, but are of low credibility. Humidity, atmospheric pressure, wind speed and wind direction show low to no correlation with the calving size distribution. Fragment size distribution and calving rates show good correlation with the results from Åström et al. (2014). This helps to confirm the theory of SOC applied to calving fronts. Time-lapse photography is deemed as a good way to observe calving fronts, but have certain problems which are mostly related to the weather. Longer time periods would be needed to find better long term relationships between external conditions and calving frequencies, but data is hard to acquire and time consuming to process. The theory of SOC applied to calving fronts is promising and opens up new discussions for the research community. / Massbalansprocesser för glaciärer är viktiga för att bestämma om isen drar sig tillbaka eller avancerar. Den mekaniska brytningen av isberg från glaciärer kallas kalvning. Kalvning är väldigt viktig för ett flertal glaciärers massbalans, exempelvis för landisen på Antarktis och glaciärer i Arktis. Ny forskning visar att kalvande glaciärfronter alltid försöker befinna sig i ett kritiskt läge, liknande ett så kallat Self-Organized Critical (SOC) system. Detta kan liknas vid hur en sandhög försöker befinna sig vid sin kritiska sluttningsvinkel när ett konstant flöde av sandkorn adderas. Adderandet av sandkorn kan jämföras med hur externa förhållanden, så som temperatur och tidvatten, ändras. När dessa värden ändras med tid så kommer fronten kalva, mycket likt hur sandhögen rasar när sandkorn tillförs. Externa förhållanden kommer alltså styra om glaciären kalvar eller inte, och när.En time-lapse-kamera installerades framför Tunabreen, en tidvatten glaciär på Svalbard, under Augusti-September, 2014. Bilderna över Tunabreens kalvningsfront, som varade över en 11-dagars period, användes för att ta ut varje enskild kalvingshändelse. Denna data jämfördes sedan med tidvatten, temperatur, luftfuktighet, atmosfäriskt tryck, vindhastighet och vindriktning. Resultaten jämfördes även med de förhållanden som visades i den nya studien som beskrevs tidigare.Resultaten är blandade. När tidvattnets amplitud var större än 1 meter så följer kalvningen tidvattnets mönster, men detta avtar när amplituden är mindre. Temperaturen visar viss korrelation, men endast för kortare perioder. Då temperaturens förhållande till kalvningen inte följer under de högsta och lägsta värden som fanns så bedöms temperaturen ha låg trovärdighet som kontrollerande faktor. Luftfuktighet, atmosfäriskt tryck, vindhastighet och vindriktning visar låg, till ingen, korrelation med kalvning. Storleksfördelningen av fragment och kalvningshastigheten har god korrelation med forskningen kring SOC, resultaten hjälper till att bekräfta denna teori. Time-lapse-fotografi bedöms som en bra metod för att observera kalvningsfronter, men har ett flertal problem som relaterar till det lokala vädret.Längre tidsperioder behövs för att bedöma om förhållanden stämmer på lång sikt. Data är svår att förvärva och tidskrävande att behandla. SOC stämmer bra in på kalvningsfronter vilket öppnar upp nya diskussioner inom forskningsvärlden.
|
2 |
Modelling calving and sliding of Svalbard outlet glaciers : Spatio-temporal changes and interactionsVallot, Dorothée January 2017 (has links)
Future sea level rise associated to global warming is one of the greatest societal and environmental challenges of tomorrow. A large part of the contribution comes from glaciers and ice sheets discharging ice and meltwater into the ocean and the recent worldwide increase is worrying. Future predictions of sea level rise try to encompass the complex processes of ice dynamics through glacier modelling but there are still large uncertainties due to the lack of observations or too coarse parameterisation, particularly for processes occurring at the glacier interfaces with the bed (sliding) and with the ocean (calving). This thesis focuses on modelling these processes from two marine-terminating glaciers in Svalbard, Kronebreen and Tunabreen. By inverting three years of high temporal resolution time-series of surface velocities on Kronebreen, basal properties are retrieved with the ice flow model Elmer/Ice in Paper I. Results suggest that surface melt during the summer greatly influences the dynamics of the following season and that sliding laws for such glaciers should be adapted to local and global processes changing in space and time. The subglacial drainage system, fed by the surface melt, is modelled in Paper II during two melting seasons. Results show different configurations of efficient and inefficient drainage systems between years and the importance of using a sliding law dependent on spatio-temporal changes in effective pressure. The interaction with the ocean is incorporated in Paper III by combining a series of models, including an ice flow model, a plume model and a particle model for discrete calving and compares the output with observations. Results show the importance of glacier geometry, sliding and undercutting on calving rate and location. However, more observations and analytic methods are needed. Time-lapse imagery placed in front of Tunabreen have been deployed and a method of automatic detection for iceberg calving is presented in Paper IV. Results show the influence of the rising plume in calving and the front destabilisation of the local neighbourhood.
|
Page generated in 0.075 seconds