Glacier studies on the basis of acoustic measurements

V. P. Epifanov; A. F. Glazovsky

doi:10.15356/2076-6734-2013-3-12-19

Glacier studies on the basis of acoustic measurements

V. P. Epifanov, A. F. Glazovsky

https://doi.org/10.15356/2076-6734-2013-3-12-19

Full Text:

Abstract

The possibility of glacier ice flow studies using the method of acoustic emission (AE) in frequency range from 15 Hz to 20 kHz has been considered. A portable acoustic line system has been developed and a number of methodological issues (mounting of acoustic sensors into glacial ice, their location, reliability of acoustic coupling, etc.) have been solved. Acoustic studies of glacial ice have been performed; rock fall effect, ice cracking and ice movement on bedrock have been simulated. Correspondences of AE parameters to specific sources have been identified. The results of acoustic studies on Aldegondabreen (Spitsbergen), Central Tuyuksu and Molodezhny glaciers (northern Tien Shan) have been summarized. The dependence of the adhesive strength of ice with smooth substrate (serpentenite) on the shear rate has been considered; the effect of tor-shaped obstacle on shear force has been estimated. It is shown that the acoustic effects at cohesive ice failure on obstacles are similar to the observed natural acoustic vibrations generated in glaciers from distant sources. The results might be applied in development of the mobile ice lab and system for remote acoustic monitoring the processes in the bottom layers of glaciers.

Keywords

Acoustic emission, bedrock conditions, glacier, instability, physical modeling, rheology of ice,

About the Authors

V. P. Epifanov

Ishlinsky Institute of Mechanics Problems, Russian Academy of Sciences, Moscow;
Russian Federation

A. F. Glazovsky

Institute of Geography, Russian Academy of Sciences, Moscow
Russian Federation

References

1. Василенко Е.В., Глазовский А.Ф., Мачерет Ю.Я., Наварро Ф.Х., Токарев М.Ю., Калашников А.Ю. Мирошниченко Д.Е., Резников Д.С. Радиофизические исследования ледника Альдегонда на Шпицбергене в 1999 г. // МГИ. 2001. Вып. 90. С. 86–99.

2. Виноградов С.Д., Соловьева М.С. Распространение упругих волн в трещиноватой среде (трехмерное моделирование) // Физика Земли. 1997. № 9. С. 3–10.

3. Воронина И.Ю., Епифанов В.П. Акустические исследования структурных изменений гранита при осевом сжатии // Акустический журнал. 1980. Т. 26. № 3. С. 371–376.

4. Епифанов В.П., Глазовский А.Ф. Акустические характеристики как индикатор особенностей движения льда в ледниках // Криосфера Земли. 2010. Т. XIV. № 4. С. 42–55.

5. Епифанов В.П., Глазовский А.Ф. Акустические методы в механике движения ледников // Вестн. Нижегородского ун-та им. Н.И. Лобачевского. 2011. № 4. Ч. 2. С. 427–429.

6. Епифанов В.П., Саватюгин Л.М. Акустические исследования абляционного слоя ледника: на примере ледника Альдегонда (Шпицберген) // Проблемы Арктики и Антарктики. 2011. Т. 90. № 4. С. 87–98.

7. Епифанов В.П., Глазовский А.Ф., Осокин Н.И. Физическое моделирование контакта ледника с ложем (эксперименты) // Лёд и Снег. 2013. № 1 (121). C. 43–52.

8. Макаревич К.Г., Пальгов Н.Н., Тогмагамбетов Г.А., Вилесов Е.Н., Судаков П.А., Головкова Р.Г., Денисова Т.Я., Егорова Н.Д. Оледенение Заилийского Алатау. М.: Наука, 1969. 288 с.

9. Макаревич К.Г., Вилесов Е.Н., Головкова Р.Г., Денисова Т.Я., Шабанов П.Ф. Ледники Туюксу (Северный Тянь-Шань). Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 172 с.

10. Труэлл Р., Эльбаум Ч., Чик Б. Ультразвуковые методы в физике твердого тела. М.: Мир, 1972. 307 с.

11. Epifanov V.P., Kuz'menko V.P. Acoustic emission methods applied to avalanche-formation studies // Journ. of Glaciology. 1988. V. 34. № 117. P. 232–235.

12. Roux P.-F., Marsan D., Metaxian J.-P., O’Brien G., Moreau L. Microseismic activity within a serac zone in an

13. alpine glacier (Glacier d'Argentiere, Mont Blanc, France) // Journ. of Glaciology. 2008. V. 54. № 184. P. 157–168.

Supplementary files

For citation: Epifanov V.P., Glazovsky A.F. Glacier studies on the basis of acoustic measurements. Ice and Snow. 2013;53(3):12-19. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2013-3-12-19

Refbacks

There are currently no refbacks.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

ISSN 2076-6734 (Print)
ISSN 2412-3765 (Online)

Username
Password